Басов К.А. - ANSYS в примерах и задачах (1050607), страница 13
Текст из файла (страница 13)
8,3. Панель НЬгагу о! Е!ешеп1туреа при выборе КЭ оболочки Из командной строки тот же самый элемент выбирается командой ЕТ,1,Я НИ Е63. Характеристики элемента оболочки задаются в два этапа, при помощи панелей Е!ешеп! Туре 1ог Кеа! Сопя!ап!з и Кеа! Сопя(ап(, как это показано на рис. 8.4 и 8.5 Никаких свойств присваивать данному конечному элементу не требуется, поскольку по умолчанию опции установлены на расчет изгибной оболочки.
В общем случае данному типу конечного элемента можно присвоить, например, свойство расчета безмоментного напряженного состояния (когда конечный элемент работает как мембрана), но при расчете данной задачи этого не требуется. При этом в панели Е1ешеп( Туре 1ог Кеа1 Сопз1ап(з выбирается тип конечного элемента, для которого будут вводиться характеристики. КА,Басов. АЛВУ8 в примерах и задачах 83 Рис. 8.4 Панель Е1ешео(Туре1ог Пеа1 Сооз1ао1з при выборе характеристик КЭ оболочки В данном случае на рис.
8.4 в поле выбора типа элемента показаны два типа, хотя о втором из них речи еще не шло. На самом деле гюрядок выбора типов применяемых конечных элементов и последующего присвоения им свойств и характеристик принципиально не существенен. Важно только, чтобы свойства и характеристики присваивались уже выбранному типу конечного элемента. Поэтому в случае если пользователь следует порядку операций, 1 излагаемому в данном раз- 'и" г деле, в поле Сйаазе е(етвпг гур е: строки Туре 2 ВЕАМ)88 на данном шаге не будет.
Собственно характеристики элемента задаются в полях следующей напели $ Веа1 Совв1ав1, как это показано на рис. 8.5. В данной панели пред вф . ставлггют интерес следующие поля: ° Вбей гйгс)гпеаг аг иоде ! 7К(!) толщина конечного элемента в !1 8йвй дисггпвгв аг паде У ТК()) толщина конечного элемента во втором узле; Рис.
8.5. Панель Реа~ Соозгап1 при выборе характеристик КЭ оболочки Глава 8. Создание расчетной модели и расчет на прочность балок и оболочек ° .йв)! ГБ(с(гпвзз аГ паде К ТК(К) — толщина конечного элемента в третьем узле; ° 8Бв)! г)ггскпезз аг паде Х ТК(Б) — толщина конечного элемента в четвертом узле; ° ))!зг Ггат трд зшу" га гар С7'ОР— расстояние по нормали к элементу от средней линии элемента, определяемой его узлами, до верхней грани элемента; ° Рйг)гат тгд лигу' Га Баг СВОТ вЂ” расстояние по нормали от средней линии элемента до нижней грани; ° Аддвд таза)иа!г агеа А)7МЯ(А — масса присоединенного материала (вроде налипшего снега), отнесенная к единице площади поверхности. Поскольку оболочка имеет постоянную толщину, достаточно задать только значение 5йеВ г)ггс)гпезз аг паде ! ТК(!) (в данной задаче все размеры, в том числе толщина, задаются в метрах).
По умолчанию значения ГдзГ Глот тгд зшу" Га гар СТОР и Гггзг)гат тьд лигу го Баг СВОТ принимаются равными половине толщины. Из командной строки характеристики элемента задаются в виде Е,1,.01„„„. На этом определение типа КЭ оболочки и его характеристик завершено. Выбор балочного конечного элемента в панели ТлЬгагу о1 Е!ешев1 Туреа показан на рис. 8.6.
При этом необходимо в левом списке панели выбрать раздел Всат (балка), а в правом списке — элемент с номером 188 (балочный элемент с двумя узлами). Рис. 8.6. Панель НЬгагу о1 Е1егоеп1 Турез при выборе КЭ балки Из командной строки тот же самый элемент выбирается командой ЕТ,З,ВЕАМ188 Далее необходимо определить характеристики конечного элемента, как зто представлено на рис. 8.7. В данном случае никаких значений в поля вводить не следует.
Необходимо обратить внимание на третье поле панели — Аддед Мивв (Мазз2Ьепбг)г) А))))МАЛ, в которое можно ввести значение погонной присоединенной массы (если есть). Из командной строки характеристики элемента задаются в виде Е,2„„,. Наконец, следует задать характеристики поперечного сечения балки. Здесь исгюльзуется специальная очень удобная панель Веаш Тоо1, которая позволяет пользователю не вычислять значения поперечной площади, моментов инерции и прочего. Эта панель показана на рис. 3.3. Вызов панели задания поперечного сечения производится командами экранного меню Ргергосеквог -в Весйовв -в Веаш — Сопивоп Яес1вз...
КА,Ьасов. Аг1ЕБ'в приморск и заь)анас ВЕСТУРЕ, 1,ВЕАМ„С"П)ВЕ,ТгаЬа ЯЕСОРЕЯЕТ,СЕс!Т ЯЕСПАТА,0.04,0.05,0,0,0„0,0,0,0,0 Рис. 8.8. Панель Веаш Тоо! Рис. 8.7. Панель Веа! Сопз1ап1 при выборе характеристик КЭ балки В данной гинелн имеются следующие поля: 1!) номер поперечного сечения; Жатв — индивидуальное имя, вводимое пользователем (молсно и не задавать); Еиб-уурв — список типов поперечных сечений (труба, швеллер, и т.д.); 0)Гвв! То -- список типов расположения поперечного профиля относительно оси элемента. Для каждого типа сечения требуется определить характерные размеры сечения.
В данном случае применена труба с наружным диаметром 0,1 м и толщиной стенки 0,01 м. Параметр Ф можно принять по умолчанию (это количество точек интегрирования по сечению). Всю зту информацию можно ввести из командной строки в виде: Свойства машриача определяются обычньгм, уже описанным выше способом. В данном случае для материала требуется задать модуль Юнга, коэффициент Пуассона н плотность. Из командной строки свойства материала задаются в виде: Глава 8.
Создание расчетной модели и расчет на прочность балок и оболочек Создание сетки конечных элементов на поверхностях и линиях Как уже указывалось выше, создание сетки конечных элементов осуществляется в три этапа: присвоение атрибутов объектам (линиям поверхностям, объемам), угсазание числа элементов по линиям и собственно формирование узлов и элементов. Для поверхностей, формирующих бак и его шпангоут, атрибуты (тип элемента, характеристики элемента и материал) определяются из экранного меню командами Рис.
8.9. Панель Агеа А11гйзп1еа Ргергосезавг ~ АвпЬл1ев— Пебпе в АП Агеав... (то есть для всех поверхностей сразу). После этого вызова на экране возникает панель Агеа А((ПЬв1ев (рис. 8.9). В этой панели необходимо указать номер материала (МАТ Ма!ег!а1 питЬвг), номер набора характеристик конечного элемента (ЕЕАЕ Ива! сопл!ап! ввг питбег) и тип применяемого конечного элемента (ТУРЕ Е1втевг гуре питбвг). Для изотропного материала элементная координатная система не вводится, и поэтому указывать ее номер (Е5У5 Е!степ! соогабпа)в вув) не требуется.
Из командной строки то же самое задается командой ААТТ,1,1,1,0. Для атрибутов линии процедура несколько сложнее. Дело в том, что при указании поперечного сечения балочного элемента требуется дополнительно указать ориентацию этого сечения. Если ось Т. элементной системы координат определяется по двум узлам элемента, то ось Х элементной системы координат требуется задавать дополнительно вручную.
Для задания этой оси Х требуется указать ориентационную точку (подробнее это описано в томе «Теория» документации к МКЭ А)ч(8У8, поставляемой вместе с дистрибутивом). Данная точка указывается на экране при помощи мыши. Команда определения атрибутов линии вызывается из экранного меню следующим образом: Ргергосеввог в АыпЬв1ев — Пейле в Р)с)сей (ввез.
После этого на экране появляется панель 1 )ве А11пЬа1ев (рис. 8.10). В данной панели необходимо указать: ° номер применяемого для элементов, создаваемых на конкретной линии, материала (МА Т Магвпа1 питЬег); ° номер набора характеристик конечного элемента (ЯЕАЕ )!ва1 сопл!англо! питЬвг); ° тип применяемо! о конечного элемента (ТУРЕ Е)втвнг гуре питЬвг); ° номер тигга поперечного сечения (5ЕСТ Е)етвп! ввсбоп). КА Басов. АФа Уб в примерах и задачах Глава 8. Создание расчетной модели и расчет на прочность балок и оболочек В отличие от стержневых элементов, для элементов балки необходимо установить переключатель Р)с/с Опвл1абоп Кеуро)л1Глд в положение Увл. Затем требуется нажать кнопку ОК, после чего панель исчезает с экрана и пользователь должен указать ориентационную точку (объект типа Кауро(лг) на экране.
Эта точка не должна лежать на линии, для которой указываются атрибуты. Из командной строки то же самое задается командой: Рис. 8.10. Панель Опе Айнбц1ез 1,АТТ, МАТ, КЕАЬ, ТУРЕ„КВ, КЕ, ВЕС)чЛ)М где: МАТ вЂ” номер применяемого материала; КЕАЬ номер набора характеристик конечного элемента; ТЪ"РŠ— тип применяемого конечного элемента; К — номер ориентационной точки для начального сечения балки (задается обязательно); КŠ— номер ориентационной точки для конечного сечения балки (задается только для естественно закрученных балок, в общем случае не требуется); ВЕСг(()М вЂ” номер типа поперечного сечения. Далее определяется количество элементов на линиях и строится сетк ных элементов как па линиях, так и на поверхностях.
Для лучшей визуализации полученной конечно-элементной модели желательно включить дополпительныс опции изображения модели командой вьпаадакнде~ о меню Р1о1Сгг)з -ь Яу1е — э В(хе авд 811аре... После этого на экране появится панель Яке авд Иваре (рис. 8.11), в которой необходимо установить переключатель 1/ЕЯОАРЕ1 Гблр)ау о~в(втвпг хйарей Баней оп геа1 соллгап! Йвлсг1рггол в положение Ол. Пес~с вььполыепия этой оььерации коне шо-элементная мо- а конеч- Рис. 8 11. Панель Зте апо' 8баре дель будет изображена в соответствии с действительной толщиной оболочек и формой поперечного сечения балок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
