Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. - Ansys в руках инженера (1050659), страница 17

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

Текст из файла (страница 17)

Для получения треугольной сетки ЙРограмма выделяет области модели, предиазначеннью для нанесения упорядоченной сетКи, создаст сначала четырехугольную сетку, а затем превращает се в сетку из треугольных "тементов. В качестве дополнительного способа построения упорядоченной сетки на некоторой поверхности используется делениепротивоположных граничных линий этой поверхности таким образом, пабы можно было осуществить переход от одного размера сетки к другому. Построение упорядоченной сетки переменного размера возможно только для поверхностей, ограниченных четырьмя линиями. При большем числе ограничивающих линий можно выполнить операцию их конкатенации.

Создание лроизаальгюй семки (автоматически). Программа АЛЯУЯ имеет в своем составе генераторы произвольной сетки, с помощью которых сетка может наноситься непосредственно на модель достаточно сложной геометрии без необходимости строить сетку дая отдельных частей и затем собирать их в единую модель. Произвольную сетку можно сгроить из треугольных, чсгыреху!альных и четырехгранных элементов. При произвольном построении сетки реализован алгоритм разумного выбора размеРов конечного элемсиш, позволяющий сгроить сетку элементов с учетом кривизны по- 1 р 92 Часть 2 93 Практическое применение метода конечных элементов верхности модели и наилучшего отображения ее реальной геометрии.

Кроме того, можно выбрать мелкую илн крупную сетку элементов, указав в качестве управляющего парамег. ра любое число из диапазона от единицы до десяти. При построении сетки возможно также указание общего размера элемента, деление граничной линии, указание размеров в окрестности заданных геометрических точек, ко.

эффициентов растяжения или сжапщ вдали от границ, задание ограничения на кривизну н возможность Задания «жестких» точек (т. е. задание точного положения узла вместе с раз. мерами сетки в такой точке). По сравнению с произвольной сеткой упорядоченная плоская сетка может содержшь только четырехугольные или треугольные элементы, а упорядоченная объемная сеткамиЂ объемные шестигранные элементы. Пример произвольной и упорядоченной сеток приведен на рис.

Е4 а, 6, соответственно. Неиасредстееииое создание модели е иитеракти«иом режиме. При использовании этого подхода конечно-элементную модель можно построить, определив положение каждого узла, а также размеры, форму и связность шщ всех элементов сетки. Узлы используются для того, чтобы определить положенне а) элементов в пространстве, а элементы определяют связность модели. И те,и другие можно задавать наиболее удобным способом, не заботясь об эффективности решения.

Адаптивное настроение сетки, Адаптивггое построение сетки состоит в том, что после создания модели и задания граничных условий программа генерирует конечвсэлементную сетку, выполняет расчет, оценивает ошибку за счет сеточной дискретизации в меняет размер сетки от решения к решению до тех пор, пока расчетная погрешность нс станет меньше некоторой наперед заданной величины (или пока нс будет достигнуто установленное число итераций). Мадис)акация сетки. Возможности программы АХЯУ5 допускают модификацию конечно-элементной сетки.

Например, могут быть изменены атрибуты узлов и элементов. Если модель состоит из повторяющихся областей, то можно создать сетку только для некоторой области модели, а затем сделать копию этой области. После того как геометрическая модель покрывается сеткой конечных элементов, программа автоматически обеспечивает их взаимно-перекрестный контроль, чтобы гаравтировать правильность выполняемых видоизменений сеточной модели. Такие проверки предотвращают некорректное уничтожение или порчу данных, относящихся к твердотельной и сеточной моделям. Так, например, ключевые точки, линии, поверхности илн объемы сеточной модели нельзя уничтожить или переместить до тех пор, пока пользователь явным образом не потребу«с от программы отменить их автоматический контроль. б) РисА.

4 1.3.2. Приложение нагрузок и получение решения После того, как при препроцессорной подготовке построена расчетная модель, можно переходить к стадии решения задачи. Этот этап включает в себя задание вида анализа н его опций, нагрузок, шага решения и заканчиваегся запуском на счет конечно-элементная задачи. Программа Абг5У5 предусматривает два метода решения задач, связанных с расчетам конструкций (бггис)ига( ргаЫетз): й-метод и р-метод.

Первый из перечисленных методов может применяться при любом типе расчетов (статический, динамический, тепловой в т. п.), в то время как второй метод может использоваться только в линейном статическом анализе. При прочих равных условиях, Ь-метод требует более частой сетки, чем р-мшод (см. часть 1, п. 1А.б «Точность результатов»). 1.3.2.1. Выбор типа анализа и ега опций Тип анализа выбирается на основе условий натруженна и реакции системы, которую предполагается получить. Так, например, если нужно найти собственные частоты и фор. ны ко колебаний, то следует выбрать модальный анализ.

В программе АМ5УЯ доступны следую щие виды прочностных расчетов: статический (или стационарный), динамический нсстациоиарный), гармонический, модальный, спектральный и расчет устойчивости. (ялн и Опции анализа дают возможность уточнить параметры проводимого расчета. Типич„ьиг является выбор метода решения, учет или отказ от учета влиянии напряженного со«сания конструкции на ее жесткость (Оггезз зп)улшз), а также опций применения метода Ньютона — Рафсона. Выбранный вид анализа укюывает программе, какие разрешающие уравнения следует использовать для решения данной задачи, Самый общий набор доступных видов анализа аютоит из срелств решения прочностных и тепловых задач. Каждая категория расчеши включает несколько их отдельных типов (например, статический и динамический типы прочностных расчетов). Выбором опций можно дополнительно определить особенности проводимого анагиза.

Так, например, для решения нелинейных уравнений имеется возможность указать один из несколысих вариантов метода Ньютона — Рафсона. 1,3,2 2 Приложение иагрузак Под нагрузками поиимакпся как внешние и ввутренние усилия, так и граничные условия в виде ограничений на перемещения. В программе Аугеуа нагрузки разделены на сведующие категории: — ограничения сюпеней свободы; — сосредоточенные силы и моменты сил; — поверхностные нагрузки; — объемные силы; — инерционные нагрузки.

Больпгинстао этих нагрузок может быть приложено или к твердотельной модели (в ключевых точках, 1зо линиям н поверхностям), или к конечно-элементной модели (в узлах н к элементам). Конкретный вид нагрузок зависит от вида проводимого анализа (например, приложенная в точке нагрузка может быть сосредоточенной силой при прочностном анализе яли тепловым потоком при расчете тсплопередачи). Необходимо различать термины шаг иагружеиия и шаг решеиич. Шаг иагружеиия — это та конфигурация нагрузок, для которой получено решение. Например, к конструкции можно приложить ветровую нагрузку на первом шаге нагружеаня, а на втором — гравитационную нагрузку.

Таким образом, каждое заданное сочетание (конфигурация) нагрузок называется шагом ншружения. Решенно может сошоягь из одного илн более таких шагов. Значения нагрузки для данного шага имружения могут меняться постепенно от шага к шагу (т, е, нагрузка может быть плавной, иметь наклонный Рысток) нли менятьсл скачком за один шаг. Последний вариант можно использовать, напРимер, для моделирования резкого нагружсния при анализс переходных, нестационарвмх процессов.

При нсстационарном анавизе полную последовательность нагрузок полезно разбить щ несколько шагов нагруження. Ша" решения — это изменение счетного шага внутри шага нагружения; используется главным образом при несгационарном и нелинейном анализе для улучшения точности и Екодимости. Шаг решения также называют шагом ла времени, т. е.

шагом, выполняемым в течение некоторого промежутка времени. Заметим, что в программе А)РОУД понятие време используется как при нестациоиарвом, так и при стационарном анализе. В первом случае — зто обычная длительность процесса в секундах, минутах или часах. При репзенин статических задач время используется щк указатель на тот илн иной шаг натруженна или шаг решения. Указание олций для шага иагружеиия.

Опциями шага натруженна являются такие опани, которые могут быть изменены ври вереходс от одного шага натруженна к другому; 'гнело шагов решения, время окончания шага нагрузки или выбор выходных парамет(юв решения. В зависимости от типа выполняемого расчета указание опций может требоватьс„ или нс требоваться. Для указания допустимых пределов измепешш степеней снободы в узлах моделн мс. тут использоваться заданные условия-ограничения. Например, в соотвстствми с требава. пнями прочностиою анализа могут быть ограничены повороты н смещения узлов на зз. крепленцом крас модели.

Кроме возможности задавать ограничения на стадии получения решения сущешвует возможность делать это при прспроцессорной подготовке, используя твердотельную илв конечно-элементную модель. Ограничения степеней свободы, заданныс на твердотельной модели, авюматичсски передаются программой в сеточную модель при иницналнзацвя процедуры численного решения. На стадии получения решения имеется возможность изменить свойства материала я атрибуты конечного элемента (например, толщину), активизировать нли деактивировать элементы топлив «сеть» — Ьуггй и «нет» — Аеас)з).

Характеристики

Список файлов книги