2.3 Лаб работа 3 (1013921), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

2.3. Копирование вращением (команда Mesh - Rotate)

Эта команда очень похожа на команду Mesh – Copy. Только в этом случае дубликат оригинала создается поворотом исходного объекта на заданный угол.

Вновь оставим только один первый элемент и выполним команду Mesh – Rotate - Element. В боксе выбора объекта выберем этот элемент, в боксе Generation Options закажем четыре повторения, а в боксе определения оси вращения зададим вектор, направленный вдоль оси Y.

После этого появится бокс Change per Repetition (изменить при повторении). Здесь зададим угол вращения (Rotation Angle), равным, например, тридцати градусам.

П осле завершения команды изображение в графическом окне может сначала показаться не слишком понятным. Однако, выбрав с помощью команды View – Rotate более удобный угол зрения, получим примерно такую картинку.

Рассмотренное упражнение помогает понять, как работает команда Mesh – Rotate. Однако из этого примера может остаться непонятным, как можно использовать эту команду с пользой для дела.

Р ассмотрим, как с помощью этой команды можно построить конечно-элементную сеть для круговой цилиндрической оболочки. Откройте новый файл модели. Создайте узлы в точках со следующими цилиндрическими координатами (R,,Z) – (10,0,0), (10,0,4), (10,9,0), (10,9,4). На этих четырех узлах создайте элемент типа PLATE. В диметрической проекции результат будет выглядеть следующим образом.

Теперь создадим с помощью команды Mesh – Rotate сплошное кольцо из копий этого элемента. Для этого в боксе Generation Options укажем 39 повторений (один элемент закрывает угол 9, значит, всего их должно быть 360/9 = 40). Далее в качестве оси вращения укажем ось Z, угол поворота при создании дубликата укажем

р авным 9 градусам:

Теперь, копируя все эти элементы с помощью команды Mesh – Copy, в направлении оси Z, можно получить желаемый результат.

Конечно это лишь одна из возможностей в использовании команд Copy и Rotate. По мере накопления опыта обнаружим, что использование этих команд удобно и во многих других случаях.

Замечание. В боксе Change per Repetition есть еще окошко Translation Distance. Если ввести в него величину смещения, то очередная копия будет создаваться не только поворотом на Rotation Angle, но еще и смещением оригинала на Translation Distance в направлении оси вращения.

2.4. Копирование отражением (команда Mesh – Reflect)

Эта команда отличается от предыдущих, во-первых, тем, что она создает только один дубликат исходного объекта. Во-вторых, он создается как зеркальное отражение оригинала относительно заданной плоскости. Плоскость отражения задается любым возможным способом. Например, любыми тремя точками, через которые она проходит.

Для освоения этой команды выполните следующее упражнение.

Сначала с помощью команд Copy и Rotate создайте элементы для половины цилиндрической оболочки, как показано на рисунке.

А затем с помощью команды Reflect постройте недостающую половину.

2.5. Выдавливание элементов (команда Mesh – Extrude)

Эта команда заметно отличается от предыдущих. Предыдущие команды позволяли создавать элементы того же типа, что и исходные элементы. Команда Extrude позволяет построить плоские элементы (Plane Elements), используя в качестве исходного материала линейные элементы (Line Elements). Либо построить объемные элементы (Solid Elements), используя в качестве исходных плоские элементы (Plane Elements).

Мы уже знакомились с похожей командой (Geometry – Surface - Extrude), позволяющей построить поверхность, «протаскивая» или «выдавливая» линию в направлении заданного вектора. Нечто похожее происходит и при использовании команды Mesh – Extrude.

Д ля ознакомления с использованием этой команды создайте несколько линейных элементов. На рисунке, например, изображены 10 элементов типа ROD, расположенных вдоль прямой линии.

Выполните команду Mesh – Extrude, в боксе выбора объекта укажите элементы ROD, которые здесь являются исходными элементами или, иначе говоря, элементами-оригиналами. В появившемся после этого боксе Generation Options укажите сортамент (Property) для создаваемых плоских элементов. Этот сортамент желательно подготовить заблаговременно. Хотя если вы забыли это сделать, ничего страшного, ‑ нажмите кнопку New Property и сделайте это сейчас. В окошке Elements along Length (элементы вдоль длины) укажите количество создаваемых плоских элементов в направлении выдавливания. Флажок в окошке Delete Original Elements (удалить исходные элементы) предписывает после создания плоских элементов удалить исходные элементы ROD. Конечно, если желаете оставить в модели эти элементы, то флажок здесь ставить не следует. Все, теперь нажимайте OK. Остальные возможности, которые предоставляет вам бокс Generation Options, при желании вы можете изучить самостоятельно, используя HELP.

Теперь появляется окно для задания вектора, в направлении которого из элементов ROD будут выдавливаться элементы PLATE. Вы можете использовать такой же вектор, как предложенный на картинке, можете выбрать свой. Вообще, в ходе изучения материала полезно экспериментировать, пробовать какие-то другие варианты, кроме предлагаемых в этом пособии. Не бойтесь ошибиться. Сейчас это даже полезно

П
осле задания вектора выдавливания FEMAP на всякий случай переспросит вас, действительно ли вы хотите удалить из модели исходные элементы.

И, наконец, после этого получите результат – плоские элементы для создания которых мы использовали в качестве полуфабриката элементы линейные.

Надо сказать, что команду Extrude нельзя все-таки причислять к командам копирования в полном смысле этого слова. В отличие от команд Copy и Rotate эта команда создает элементы отличающиеся от исходных своим типом и формой. Кстати это отражено в том, что эти команды помещены в разных разделах подменю команды Mesh (разделены горизонтальной чертой).

Однако в этих командах есть и общее. Все эти команды не используют никаких геометрических объектов, ни точек (Points), ни линий (Curves), ни поверхностей (Surfaces), ни объемов (Volumes).

2.6. Нерассмотренные средства копирования

Остались нерассмотренными следующие команды:

Radial Copy – создает элементы (и узлы) путем создания новых узлов в направлении радиусов, исходящих из заданного центра, на заданном расстоянии от исходных узлов.

Scale – подобно Radial Copy, но задается не расстояние от оригинала до дубликата, а отношений расстояний дубликата и оригинала от заданного центра.

Revolve – подобно Extrude, только здесь элементы генерируются вращением исходных элементов вокруг заданной оси.

Вновь, как и везде до сих пор, команды и термины, выделенные курсивом, приводятся только для расширения кругозора. Однако если вы намереваетесь в дальнейшем профессионально работать с этой программой, то желательно иметь представление о том каким арсеналом вы можете располагать.

То есть будущему профессионалу оставлять без внимания курсивные термины нежелательно. Но должны предостеречь вас от другой крайности. Не бросайтесь сразу изучать все эти возможности досконально. Современные программы, и FEMAP в том числе, обладают настолько богатым арсеналом средств, что изучить их все в равной степени глубоко, если и возможно, то вряд ли нужно..

2.7. Упражнение по закреплению материала

К этому времени вы должны уже получить и начать выполнение заданий по самостоятельной работе. Хотя бы частично, вы можете построить конечные элементы для своих моделей, используя изученные сегодня команды.

Изученные команды не используют геометрических объектов. По этой причине они хороши только в тех случаях, когда конечно-элементная сетка регулярна, состоит из одинаковых элементов.

Для моделей сложной формы с использованием неравномерного разбиения эти команды непригодны. В таких случаях удобнее применять команды, использующие геометрические объекты. Эти команды будут рассмотрены на следующем занятии. Однако команды копирования имеют и свои преимущества. Так, используя эти команды, вы сами полностью определяете форму, размеры, положение узлов и элементов вашей модели. В методах, использующих геометрию, полученная конечно-элементная сеть зависит не только от вас, но и от произвола FEMAP. И далеко не всегда FEMAP принимает оптимальные решения. Короче говоря, владеть командами копирования необходимо.

Резюме

В результате выполненной работы необходимо:

1. Понимать, что такое узел и элемент.

2. Уметь создать узел.

3. Уметь описать сортамент для бруса.

4. Уметь создать элементы типа Plate, Rod, Bar.

5. Уметь находить в Help-е имеющиеся в FEMAP стандартные формы поперечных сечений для бруса.

6. Уверенно пользоваться командами Mesh – Copy, Mesh – Rotate, Mesh – Reflect, Mesh – Extrude.

7. Найти, где находятся в HELP’е подробные описания этих команд.

18

Характеристики

Список файлов лабораторной работы