Басов К.А. - ANSYS в примерах и задачах (1050607), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Последовательность действий сводится к следующему: 1. Определение типа элемента, характеристик элемента, вида поперечного сечения (это отдельная операция) и материала. 2. Создание геометрической модели средствами А)х)8'г"Я. 3. Создание расчетной модели. 4. Приложение нагрузок и закреплений. 5. Выполнение расчета.
Б. Просмотр результатов. Изменение сетки КЭ и повторный расчет (при необходимости). Определение типа элемента, характеристик элемента, вида поперечного сечения и материала Тип элемента задается практически так же, как и в предыдущей главе. Различие заключается в выборе типа элемента. В данном случае в панели 1аЬгагу о( Е!ешев( Турез... следует выбрать элемент 188 в списке балочных (Веаш) элементов, как это показано на рис, 5.1.
После выбора типа элемента следует нажать на кнопку ОК Та же команда доступна из командной строки в следующем виде: ЕТ,1,ВЕАМГ88 Далее следует задать характеристики поперечного сечения балочного элемента аналогично тому, как это описано в предыдущей главе. Рис. 5А, Панель Пбгагу о1 Е!егпеп! Турез с выделенным элементом балки КА.Вассе. АМЯУЯ в лринерах и задачах Рис. 5.2. Панель йеа! Сопз1ап1 Рис.
5.3. Панель Веап1 Тоо! Указанные характеристики задаются в окне, показанном на рис. 5.2. Число характеристик, задаваемых в данном окне, явно не соответствует по количеству числу характеристик сечения, к которому привыкли пользователи, ранее изучавшие курс «Сопротивление материаловгп Действительно, вместо таких характеристик плоского сечения балки, как площадь поперечного сечения, двух статических моментов, двух моментов инерции сечения и полярного момента инерции (всего шесть характеристик) в панели Кеа! Сопз1ав1 имеются окна только на три характеристики.
При этом задаются две сдвиговые жесткости сечения и добавочная масса. Но удивляться не следует: все необходимые характеристики плоского сечения будут указаны позже, при задании поперечного сечения элемента. В данном случае достаточно определить только добавочную массу сечения. Эта характеристика позволяет учесть вес груза, присоединенного к балке и не участвующего в создании дополнительной жесткости (вроде налипшего льда, снега, пыли и т.п.). Если добавочной массы нет, окна следует оставить пустыми и нажать кнопку ОК Из командной строки характеристики сечения задаются в следующем виде: К,1„„,.
Свойства материала задаются аналогично описан- ;фи сч«„"' ному в главе 4. Следующим очень важным шагом является задание вида сечения балки. Оно производится из экранного меню командами Ргергосеззог — > Яесйопз -+ Веаш— Савинов Яес1вз... В результате на экране возникает панель Веага Тоо1, показанная на рис. 5.3.
В этой панели указываются Глава 5. Расчет на прочность консольной балки тип поперечного сечения балки (прямоугольник, круг, швеллер, двутавр и т п.), размеры сечения, ориентация сечения и количество точек интегрирования. Таким образом, при использовании элемента Веет)88 проводить расчет инерционных характеристик элемента не требуется. Читатели, изучавшие дисциплину «Сопротивление материаловч на втором курсе высшего учебного заведения, могут оценить этот отрадный факт. Более того, в выходном окне после указания пользователем сечения и его размеров, появляются характеристики сечения в следующем виде: Из командной строки то же самое задается командами: ЯЕСТУРЕ,1,ВЕАМ,ВЕСТ, ЯЕСОЕЕЯЕТ, СЕ1~1Т ЯЕС1)АТА,.1,.1,0,0,0,0,0,0,0,0 На этом все действия по заданию характеристик КЭ можно считать закон- ченными.
Создание геометрической модели средствами АМЬУЯ В данном случае требуется создать три точки и одну линию. Геометрическая точка (объект Кеуро)пг) создается командами экранного меню Ргергосеааог ч Сгеа1е -ь Кеуро)в1з — 1п Асйче СЯ,. Точка создается по трем своим координатам при помощи панели Сгеа1е Каурова ш Асйче Соогйша1е Яуз1еш, показанной на рис. 5.4. В этой панели в строке МРТ «чеуротг патоег указывается помер создаваемой точки.
В принципе, номер указывать не обязательно, система сама присвоит номер точке из числа не занятых. В трех строках Х Ел Яостгуоп т побое С8 указываются координаты точки. В данном случае создаются точки с координатами 10,0,0), (1,Р,О) и (0,.1,0). Из командной строки координаты всех трех точек указываются командами: К„„„ К„1«п КА.босов. А|УЯо" в примерах и задачах Рис. 5.5. Панель Сгеа1е 51га|дй1 Ыпе 58 Рис. 5.4. Панель Сгеа1е Кеуро|п1з |и Асбче Соог|бпа|е Зуз1егп После этого от точки № 1 до точки № 2 требуется провести прямую линию.
Эта линия строится командами экранного меню Ргергосевеог — | Сгеа1е -| В|вез — ь Яга(ЬЬ1 Ыпе. После этого на экране появится панель Сгеа1е Яга!8Ы В|не, при помощи которой строится требуемая линия. Панель показана на рис. 5.5. После появления данной панели па экране требуется указать курсором сначала точку № 1, затем № 2. Из командной строки та же линия создается командой 1 ЯТВ,1,2.
Итак, требуемая линия создана, и процесс создания геометрической модели завершен. Создание расчетной модели В данном случае требуется присвоить линии атрибуты и создать сами конечные элементы. Вызов соответствующей команды см. в разделе «Присвоение геометрическим объектам (в данном случае — линиям) типа КЭ, материала и характеристика главы 4. Рис. 5.6. Панель Опе А11г|бп1ез при создании элементов ВЕАМ188 Глава 5. Расчет на прочность консольной балки указание атрибутов для линии, па которой будут созданы балочные конечные эле ементы, имеет определенное отличие от указания атрибутов для линии, на кот торой строятся стержневые элементы.
Это отличие заключается в необходимости указания пространственной ориентации поперечного сечения балки. Поэтому в панели 1лпе А11г(Ьв(ев, показанной на рис. 5.6, следует установить перек|початель Ргс(г Отел|а||оп Кауро!пг/в/ в положение Уев и нажать кнопку ОК После этого панель В!пе А1|г(Ьп(ев исчезает, но появляется новая, меньшего размера и того же наименования, очень похожая на панель, показанную на рис.5.5, а в командной строке поЯвлЯетсЯ запРос: Р(г/г)геУРогпГ(в/ Рис. 5.7. Вид созданных конечных элементов /ог ог!вп|а|!о. При этом следует указать курсором на экране требуемую ориентационную точку и нажать кнопку ОК в находящейся на экране панели 1лпе А11г(Ьв1ев. В результате линия получает все требуемые атрибуты.
То же самое из командной строки задается следующим образом: ! АТТ,1,1,1„ 3„1. Далее требуется указать число создаваемых конечных элементов на линии и создать сами конечные элементы (см. главу 4). Созданные элементы показаны на рис. 5.7. На этом создание модели завершается. Приложение нагрузок и закреплений В качестве нагрузки будет приложена сосредоточенная сила.
Сосредоточенная сила может прикладываться в геометрической точке или в узле сетки. Принципиальной разницы между двумя видами задания нагрузки нет. Однако если сетка конечных элементов пользователем будет удалена для последующего создания новой нагрузки, то закрепления, приложенные к узлам, также будут уничтожены. В то же время нагрузки и закрепления, приложенные к объектам геометрической модели (в частности, к точкам), сохранятся. Поэтому в данном случае нагрузки и закрепления будут приложены к геометрическим точкам. Сосредоточенная нагрузка прикладывается командами экранного меню Ргергосевзог — > Воайв — ь (,оаФ вЂ” Арр!у -+ Рогсе/Мошеп1 — | Оп Кеуро|пьь После этого на экране появляется панель указания точки АРР1у Р/М оп КРв (первая часть).
При этом на экране требуется указать точку (одну или несколько, в зависимости от контекста) и нажать кнопку ОК. Далее на экране появится панель Арр!у Р/М оп КРз назначения направления и значения сосредоточенной силы АРР1у Р/М оп КРв (рис. 5.8). В данной панели в списке Гад 2||гост|оп оЯогсе/тот следует выбрать требуемое направление силы (или момента сил).
'»'..и. Бота. АйБУБ е примерах и задачах отззьзскмкыт зткР=1 Зсз .=1 ттмк=1 Реиесгсарн с» КРЛСКт=1 лчккз=мак смх =.202К-ОЗ с з св — 2 Ч З . З 1 З хч ХЧ =1 кч Огкт=.«29253 ХР =.501050 тг =-.02«921 З-КОРГКК Рис. 5.8. Панель Арр!у Р1М оп КРз ПРОСМОТР ~ЖЗ~ФЬТйТОВ В с~роке УА).БЕ Россе/татепг Ра1ие указывается значение силы или момента. Далее следует нажать кнопку ОК (или Арр(у, если требуется задать другие силы). То же самое из командной строки задается следующим образом: РК,2,РЪ', -1000.
Это значит, что в точке № 2 приложена сосредоточенная сила в направлении оси У, значением — 1000 (в данном случае ньютонов). Приложение закрегщений также описано в главе 4. Разница заключается в том, по в точке № 1 запрещаются не только три перемещения, но и все повороты. Из командной строки это задается так: Т)К,1„0„0,АЬТч,„„ На этом приложение нагрузок закончено. Собственно выполнение расчета аналогично описанному в главе 4, и поэтому можно переходить непосредственно к просмотру результатов в препроцессоре. О просмотре деформированного состояния модели говорилось в главе 4.
Здесь, на рис. 5З, приводится вид деформированного состояния модели. Для проверки решения можно воспользоваться формулами из курса «Сопротивление материалов». Максимальное перемещение по оси Ъ' (то есть в направлении действующей силы) составляет (при Е = 2х 10 0 Па), вычисленное по формулам составляет 2н 10 ' мм, а вычисленное при помощи МКЭ (для 10 конечных элементов) — 2,0! н 10 ' мм. Графическос отображение результатов на экране осуществляется как из экранного. так и из выпадающего меню.
Просматривать можно как узловые результаты, так и элементные. Вывод узловых результатов осуществляется следующим образом: из экранного мещо Сепега! Роз!ргос — + Р1о! Кезв!Гз -+ Сов!опт Р1о!-» !чойа$5о1пчм из выпадающего мешо Р1о! -» КезпИз — » Соп!опт Р!о! -з )Ч(ойа! Яо)п!!оп... Вывод элементных результатов осуществляется из экранного меню С»епега! Розгргос -» Р1о! Кезпйз -» Соп!опт Р!о! -» Е!егаеп! 501п..., а из выпадающего меню Р1о! — » Кезпйз — » Сои!опт Р1о! -» Е1ега Яо!пйоп...
Глава 5. расчет на прочность консольной Балки Рис. 5.9. Деформированное состояние балки Рис. 5А О. Панель СопЕопг З)ос)а! 5оййюп Оа!а В случае вывода узловых результатов на экране появляется п ется панель выбора типа просматриваемых узловых результатов Соп!опт Хойа! Во1п!' Х йа1 Во1пйоп Па!а, представленная на рис. 5.10. В этой панели можно выбрать для просмотра следующие группы результатов: 2)ОРза1иг(ап — перемещения (как линейные, так и узловые в направлении трех осей); Яггезз — напряжения (осевые, касательные, главные, эквивалентные); 31га(п-гага! — деформации и т.д !5.А.Басов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
