Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. - Ansys в руках инженера (1050659), страница 29
Текст из файла (страница 29)
1900Е+05 -.6975Е+04 -ЛТ24Е-02 0.3436Е+08 3.8 —.1905Е+05 -.!078Еь05 -.5751Е-03 0.5310Е+08 4 О -.!909Е+05 -.1459Еч 05 -.132ЗЕ-03 О. 1189ЕжОВ е1етелгл = 3. 40 0.1091Е+05 -.1459Е+05 -.1323Е-03 0,7189Е+08 4 2 0.1081Е+05 —.1242Еч05 О. ! 172Е-03 О. 6ПбЕ' ОВ 4.4 О.!082Е+05 -.!025Е+05 03647Е-03 0.504ВЕ+08 4.6 0,1078Е+05 -.ВОВВЕ+04 0.45!2Е-ОЗ 0.3984ЕчОВ 4.8 0.1073Е+05 -.5937Еч04 0.4579Е-ОЗ 0,2925Е+ОВ 5.0 0.1069Е+05 -.3795Е+04 0.4057Е-ОЗ ОЛВ69Е+ОВ Ю' -.. ческое применение метода конечных элементов 5.2 ОЛО64Е+05 -.!661Е+04 0.31588-03 О.ВТ84Е+07 5,4 0.1060Еч.05 0.4632ЕчОЗ 0.2092Е-ОЗ вЂ”.2282Е+07 5.6 0.1056Е+05 0.25798+04 0.1070Е-ОЗ вЂ”.12708408 5.8 0.1051Е+05 0.46868+04 0.3027Е-О4 -.2308Е+08 6.0 0.1047Е+05 0.6784Е+04 О.ООООЕ+00 -.3342Е+ОВ аллюры персрезывающих снл (зЬ Загсе 9 у), изгибающих моментов (Ьелб тат т з), (',')фсгибов (абзр1 и у) и изгибающих напряжений (ЬелА згг г у) показаны на рис. 3.5 б. ( ! ь„„, ° Гл Можно предложить и лругой вид постпроцессорной ооработки результатов расчета: ' сиеста построения графиков, как оа рис.
3.5 б, строить эпюры соотвегствующих величин с Обозначением цветом диапазона рассматриваемой величины. Этот метод нагляднее, но з(ябуст более мелкой сетки элементов. На той сетке, которая представлена в рассматриваемой задаче, он оказался менее точным.
йзрагмент программы для реализации построения эпюр при постпроцессорной обрабатке результатов приводится ниже. е1аЫе,пжйй,элиас,12 егаЫе,шяй)2,зиняс,18 егаЫе,гпхй!З,апизс,24 ешЫе,пей!4,апнзс,30 егаЫе,шяй15,ншзс,36 еШЫе,пжй!б,зш)зс,42 еШЫе,пжй)7,заике,48 егаЫе,шгй18,зш!зс,54 еШЫегпяй19,аш!вс,бО еШЫе,па),вш!ас,бб рйз,пыйпы),3 еШЫс,ах!За,2 ! построение эпюры изгибающих напряжений !.на верхи. поверхности балки м« г~ м ии(ач мг г Рис, 3.6 Рме.3.5, г Рис.3.5, я н жз -поз чми сл Ь ." Рис.3.5, д и вм , о„,Ф' Ц 'Ь-'.
хд "- Рис.3.5, е еШЫе,ях),(я,32 р11з,агйях),3 йшзЬ 1ехй ! окончание работы программы В результате работы программы в файле Ьелаьбгрй будут содержаться четыре рнсув. ка: деформированная и недеформированная формы балки (рис. 3.5 в), эпюра поперечин! сил (рис. 3.5 г), эпюра изгибающих моментов (рис. 3.5 д) и эпюра изгибающих напряжг инй (рис. 3.5 е). шыз Как уже отмечалось выше, описанный метод построения эпюр имеет сущсствсвии недостаток: эпюры изгибающих моментов на участках с постоянной распределенной - яз кпгческое применение метода конечных элементов ;б~ кой оказываются линейными, хотя известно, что оии должны быть представлены лратичными аараболамн.
Это объясняется тем, шо графнчсскос построение эаюр в вцой программе опирается на команду (рйя) постпроцессора ТРОВТ1, Эта команда дси- !:, втеяьио предназначена для графического показа запанных характеристик в виде эиюр, ; графики этих характеристик ио команде (рйз) линейны в ~юле!!ах одного конечного :, висита и строятся по значенням характеристик на концах элементов. Кроме того, ис- ',"фслюование опции КЕУОРТ(9) = 9 для элементов ВЕАМЗ ари построении эпюр по коман- ' .Л' (рйя] не дает уточнения формы эпюры, т. к.
для команды (рйа) вег дою уаа к давным в )';.':рвяти промежуточных точках, устанавливаемых ио опани КЕЬНРТ(9) = 9. Ь';:,: 3,1,3. Определение реакций опор н усилий ц стержнях плоской фермы Требуется оарсдслить опорныс реакции и усилил в стержнях фермы, показанной варне. З.ба. Исходные данные: П = 2 м1Рг =10кН! Рг =20кН. Отнесем ферму к декартовой системе координат Оху (рис. 3.6. 6) и рассчитаем коор! "дшаты ее узлов и!, ..., л7 (в м): и1 — 10!01, и2 — (2г0), лЗ вЂ” (4г0), и4 — (610), л5— , (412!! Г3), лб — (2141(,Г3),.2 — (0!6(,Г3).
Как известно, ферма — это конструкция, состоящая из стержней„соединенных между Йбой шарнирами (узлами фермы). Поскольку силы, действующие иа ферму, прилагаются .', Вжарнирах, то все стержни фермы испытывают толысо осевыс усилия рас:ижеиня (сжа' цп). Следовательно, подходящими конечными элементами для стержней ферм являются з лгержневые элементы Е!НК! (в случае плоских ферм) н ЕТНК8 (в случае пространствеиг;!Шх ферм). Тогда узлы коиечно-элементной модели будут совпадать с узлами фермы, а ". Шждый стержень фермы будет отдельным элементом модели. Данную задачу можно решать методами теоретической механики н тогда не сущест.з)жны никакис определяющие параметры стержней, кроме пх длин.
Однако лля МКЭ " 'элементы Е!НК! (или Е!НК8) требукп задать свойство материала (модуль Юнга Ей) и "австанту элементл (площадь поперечного сечения АВЕА). Примем произвольно, что !Шя тссхстержней фермы ЕХ = 2 !О (Н1м ), АЛЕА =! ° 10 (мз). Однако отметим, что 11 2 -4 3 ' Л рассматриваемой статически определимой задаче значения этих параметров не будут йвьчть на итоговые искомые величины.
Ниже приводится листинг программы, предназначенной для решения описанное зайгчи в пакетном режиме 1ВА ТСН 1ЬазсЬ 1сош, ! файл р(а ге Кчгйег 1сош, ! определение реакций оаор и усилий в стержнях опаской фермы !Ргер7 ! вход в препроцессор 1ЯЬотч,й!сбег,йгрй ! вывод графики в специальный фанл 8! Аегкгрй 1Ы(е,р(аге 8(сбег ! задание заголовка 91оге 8!где~ е1,1,1пй! ! выбор типа КЭ (стержневой КЭ 11лИ) и присвоение ему номера 1 г,1,!е 1 ! произвольно назначенная плопшдь поперечного сечення 146 шр,ех,1,2е!1 -4 ' элементов ! (агва = 1 1Р ) ! произв. назначенный модуль Юнга материалов ! элементов 1 (ЕХ = 2е/!) зЗ = зцп(3) ! определяем узлы по их координатам на плоскости п, 1,0,0$п,2,2,0$п,3,4,0$п,4,6,0$п,5,4,2!з3$п,6,2,4!з3$п,7,0,6!зЗ С»»* Здесь и далее: $ — знак, соединяющий несколько С»»» отдельных операторов е,!,2$е,3,4$е,4,5$е,5,6$е,6,7$с,1,7$е,1,6$е,6,2$е,2,5$е,5,3 ! связываем узлы по их ! номерам элементами 1!и/г/ текущего ! типа (!Уре = 1) с текущими наборами констант (геа! = 1) ! и свойств материалов (ша! = !) йпмЬ ! построение сетки КЭ (модели фермы) закончено !зо1ц ! вход в решатель Но!и!юл апгуре,зюйс ! статический анализ конструкции !»'»»» задание граничных условий: »»»" »» ! определяем шарнирные опоры в узлах л!, л7(задаем условия 1 закрепления) 6,!,пу,о ! смещение ау= О в узле / 6,1,пх,0„7,6 1смещениеих=овузлах л1и л7 1 задаем силы в узлах л3 и лб ГЗ,(у,-2е4 1 Уу = -20 хН в узле 3 (,65х,1е4 1 !х=/окН в узле 6 зо1зе !решаем систему линейных алгебраических уравнений 1 решение задачи закончено 3 »»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»» /роз!1 ! обработка результатов и их графическое представление /порт з подавление ненужного вывода зе1,йш! 916(зр,! ! показ деформированной формы фермы и е( = 11 ! количество элементов /опЗрпг,й!ц)ш,геа 1 направляем вывод в файл В!гВвг.гез !»»»»»» 1 вариант вывода резулыатов »»»» з»* рпзо) ! печатаем опорные реакции ргезо!,зппзс,( ! печатаем усилия в стержнях !оп!ри! »»*»»»»» !»»»*'» 2 вариант вывода результатов» /рпшп,пабе,о ! не нумеровать узлы при графическом показе /рЬс,и„( ! показывать условия закреплении /часа(е„2,1 ! установка масштаба показа векторов /рЬс,Г»1 ! показывать силы !рпшп,е!шп,) ! нумеровать элементы ер!о1 ! нарисовать элементы е!аЫе,й,япйс,1 ! составление таблицы усилий в стержнях езаЫе й,зш)зс,! р1)з,йз,у) ! показывать эпюру усилий в стержнях »бо,1,!,п е1 ! вход в цикл по элементам езе),а,е1епз„з,! ! выбор элемента с номером ! е!аЫеХогах,згл!зс,) 1 выбор в таблице усилия в стержне г »Ве!,п,е!еш,1,езаЬХогах ! определяем л по указателю /йорг ! активизация вывода »тип!е,!,п ! вывод на печать номера стержня з' и усилия л (5х,'! = ',!4.0,5х,'и = ',е10.4) /порт »епдбо ! конец цикла по элементам ческое применение мезтзда конечных элементов йпмЬ ! конец решения задачи !ехй ! выход Е результате работы программы в файле СВгоекогрй рисуются графические изобра.
„ия не деформированной и деформированной форм фермы (рис. 3.6 в) и эпюры усидий шржнях (рис. 3.6 с), а в файле 6!гоег.гез будут находиться численные значения иске. "йых величин. 1 Д ., 4/ ! '.;-, Рис.3.6, в Рис.3.6 г Е,;„',, Приведем фрапвент файла О!гВвг.гш. Здесь: ХОРŠ— номер узла; ГХ, РУ вЂ” реакции .'Ь ' опорах; ТОТАЕ )/А1Л/ЕЗ вЂ” приложенные силы; ЕЕЕМ вЂ” номер элемента (стержня), $1 — усилие в стержне »»»»*АНБУБ - ЕИО/НЕЕЯ/НО АИА/ УБ/Б БУБТЕМ ЯЕЕЕАБЕ 5 6 АНБУБУЕО 00000000 УЕЯБ/ОИ =/НТЕ/. ФТ 22:43:26 АОО12, 2002 СР = ОЕ5ВО р!а!во!гВег / задание загаловкг р!а!е В/гВвг "'»'РОБТ! ТОТАЕ ЯЕАСТ/ОФБОИТТЮН/!БТ/ФО» "»' ТНЕ РОЕЕО В!НО ХУ2 БОЕНТ/ОНБ АЯЕ /Н ОЕОВА 1.
СООЯО/НА ТЕБ НООЕ РХ РУ г(ьу( ! 19761. 20000. ~3~':", 7 -29761. ТОТАЕ УАЕ НЕБ УАШЕ -/ОООО, 20000. ЕЕ ЕМ БМ/Б! 1 -17321. 2-ОЛ7347Е-!О 3 -0.1301 0Е-10 4 О.!/267Е-10 5 20000. 6 34365. 7 -171В2. В -3727.4 9 10000. 10 -20000. 11 20000. М/Н/миМ ! АШЕБ ЕЕЕМ 10 УАЕНЕ -2ОООО МАЗОМ(/М УАЕ НЕЕ 1 актическос применение метода конечных элементов 1асть 2 148 ЕЕЕМ 6 РАЬОЕ 34365. 3.1.4. Расчет составных рвм (системв двух тел) Рассмотрим раму с промежуточным шарниром, нза. У браженную на рис. 3.7 [16].
Расчет рам на А//ЯУЯ нк эгк, пах программирования в препроцессоре и решателе кс многом аналогичен решению задач об изгибе балок (пп. 3.1.1, 3.1,2). Для плоских рам по-прежиему достата. Ь с чен конечный элемент типа ВЕАМЗ, т. к. он может раба. тать как ца изгиб, так и иа растяжение — сжатие. В про„ странственном случае необходимо использовать ВЕАМ4 Отдельное внимание уделим случаю наличия проме. жуточных шарниров, Пусть два конечных элемента ВЕАМЗ имеют общую концевую точку, в которой расла. В лагается шарнир, Очевидно, что в этой точке оба консчЛ иых элемента должны иметь одинаковые перемещения [/ . и (/у, но углы поворота ВОТ2 могут быть, вообще говоря, различными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
