Конюхов А.В. - Основы анализа констр в ansys (1050661), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Откроется меню List ElementTable Data, в котором необходимо выбрать мышкой Fyi, Fyj, Ti, Tj. OK. Получим файлрезультатов – усилия и температура в стержнях в зависимости от номера элемента, атакже их минимальные и максимальные значения:PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STATELEM12345CURRENTFYI876.10876.10-873.90-873.90996.24CURRENTFYJ876.10876.10-873.90-873.90996.24CURRENTTI0.00000.00000.00000.00000.0000CURRENTTJ0.00000.00000.00000.00000.0000MINIMUM VALUESELEM3VALUE-873.903-873.9010.000010.0000MAXIMUM VALUESELEM5VALUE996.245996.2410.000010.0000Для определения номеров элементов графически на экране необходимо выполнить:/PNUM,ELEM,1/REPLOT!*EPLOTПродолжаем нагружение.! Приложение температурной нагрузки! Выделение линии/SOLULSEL,S,LOC,X,b/2LSEL,R,LOC,Z, a/2! Второй шаг нагрузки – добавлена температура стержняBFL,ALL,TEMP,TALLSEL,ALL! РешаемSOLVEFINISHДля отображения результатов второго шага необходимо выполнить./POST1SET, FIRST! Задать таблицу значений – усилия в стержняхETABLE,FYI,SMISC,1ETABLE,FYJ,SMISC,1! Задать таблицу значений – температура в стержняхETABLE,TI,LBFE,1ETABLE,TJ,LBFE,2PLLS,FYI,FYJ ! Показать графически эпюру усилийPLLS,TI,TJ ! Показать графически эпюру температурДля вывода листа усилий в стержнях повторим использованные ранее команды.Получим:PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STATELEM12345CURRENTFYI902.45902.45-847.55-847.55905.89CURRENTFYJ902.45902.45-847.55-847.55905.89CURRENTTI0.00000.00000.00000.000050.000CURRENTTJ0.00000.00000.00000.000050.000MINIMUM VALUESELEM3VALUE-847.553-847.5510.000010.0000MAXIMUM VALUESELEM5VALUE905.895905.89550.000550.000Для определения реакций опор:Main Menu > General Postproc > List Results > Reaction Solu.
В появившемся меню. ListReaction Solution – OK. Получим файл, содержащий номера закрепленных узлов иреакции.PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING *****LOAD STEP=1 SUBSTEP=1TIME=1.0000LOAD CASE=0THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATESNODE23456FX-257.84-257.84-242.16-242.16TOTAL VALUESVALUE-1000.0FY773.53773.53-726.47-726.47905.89FZ386.76-386.76363.24-363.241000.00.0000Для определения номеров узлов необходимо ввести:/PNUM,NODE,1/REPLOT!*EPLOT! Третий шаг нагрузки – только температура стержня! Силу убираем (нагрузку, приложенную в узле)/SOLUNSEL,S,LOC,X,b/2NSEL,R,LOC,Y,-hNSEL,R,LOC,Z,a/2! УбратьFDELE,ALL,ALLALLSEL,ALL! Записать третий шаг нагрузкиSOLVEFINISHНаконец для третьего шага нагружения необходимо повторить блок.SET, NEXT! Задать таблицу значений – усилия в стержнях/POST1ETABLE,FYI,SMISC,1ETABLE,FYJ,SMISC,1! Задать таблицу значений – температура в стержняхETABLE,TI,LBFE,1ETABLE,TJ,LBFE,2PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STATCURRENTCURRENTCURRENTELEMFYIFYJTI126.34926.3490.0000226.34926.3490.0000326.34926.3490.0000426.34926.3490.00005 -90.341-90.34150.000MINIMUM VALUESELEM551VALUE-90.341-90.3410.0000MAXIMUM VALUESELEM115VALUE26.34926.34950.000CURRENTTJ0.00000.00000.00000.000050.00010.0000550.000Как и следует из принципа суперпозиции решений в линейной задаче – второйрезультат – это сумма решений первого и третьего.Задание.Подобрать сечение фермы из условия прочности [σ] = 300 МПа.
Для построения эпюрымаксимальных напряжений использовать команды:/POST1ETABLE,SI,LS,1ETABLE,SJ,LS,1PLLS, SI, SJ4.4. РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАМЫ.В данной задаче изучается приложение различных видов нагрузок (узловой,распределенной) и учет веса конструкции. Для того чтобы рассмотреть влияниекаждой, создается файл пошаговой нагрузки, и задача решается пошагово.
Рамнаяконструкция сделана из различных материалов.Часть рамы, расположенная в горизонтальной плоскости, сделана из материаласо свойствами: модуль Юнга E = 2⋅1011 Па, коэффициент Пуассона 0,3, плотностьρ = 7800 кг/м3. Сечение – прямоугольник:Н1В1Часть рамы, имеющая криволинейные стержни в вертикальных плоскостях истержень, их соединяющий, сделаны из материала со свойствами: E = 2,9⋅1010 Па,ν = 0,3, ρ = 2700 кг/м3. Сечение – квадрат:В1Балка шарнирно закреплена по четырем углам. На балку действуют:узловые силы P = 1000 H,распределенная нагрузка q = 100 H/м.H=c/2сH=c/2abaПрограмма решения задачи.Предлагается решить задачу в интерактивном режиме, вводя команды в окноANSYS Input и отслеживая получаемые результаты./PREP7 ! Вход в препроцессор/UNITS, SI ! Задать единицы измерения СИ!* Геометрические параметры рамыc=2a=2b=4!* Геометрические параметры сеченияB1=0.01H1=0.03!* Задание ключевых точекK,1,0,0,0,K,2,0,0,c,K,3,b+2*a,0,0,K,4,b+2*a,0,c,K,5,a,0,c,K,6,a,0,0,K,7,a+b,0,0,K,8,a+b,0,c,! Ключевые точки, образующие дуги окружностиK,9,a,c/2,c/2,K,10,a+b,c/2,c/2,K,11,a,c*(sqrt(2)/4),c/2-c*(sqrt(2)/4),K,12,a,c*(sqrt(2)/4),c/2+c*(sqrt(2)/4),K,13,a+b,c*(sqrt(2)/4),c/2-c*(sqrt(2)/4),K,14,a+b,c*(sqrt(2)/4),c/2+c*(sqrt(2)/4),!* Действующие нагрузкиP=1000q=100!* Задание линийLSTR, 2, 5LSTR, 5, 8LSTR, 8, 4LSTR, 4, 3LSTR, 3, 7LSTR, 7, 6LSTR, 6, 1LSTR, 1, 2LSTR, 5, 6LSTR, 8, 7LSTR, 3, 4LSTR, 9, 10! Построение дуг – сплайновSPLINE,5,12,9,11,6SPLINE,8,14,10,13,7! Склеивание линий! Операция склеивания необходима для того, чтобы ANSYS воспринимал! конструкцию, как единое целоеLGLUE,ALL! Задание свойств материалаUIMP,1,EX, , ,2e11, ! Модуль Юнга первого материалаUIMP,1,DENS, , ,7800, ! Плотность первого материалаUIMP,1,NUXY, , ,0.3, ! Коэффициент Пуассона первого материалаUIMP,2,EX, , ,2.9e10, ! Модуль Юнга второго материалаUIMP,2,DENS, , ,2700, ! Плотность второго материалаUIMP,2,NUXY, , ,0.3, ! Коэффициент Пуассона второго материала! Задание параметров экрана – косоугольная проекция/VIEW, 1 ,1,2,3/ANG, 1/REP,FASTLPLOT ! Прорисовать линии!* Задание типа элемента – элемент пространственный балочный BEAM4ET,1,BEAM4!* Задание опций элементаKEYOPT,1,2,0KEYOPT,1,6,0KEYOPT,1,7,0KEYOPT,1,9,9 ! 9 промежуточных точек для построения эпюрKEYOPT,1,10,0!* Задание констант элемента.
Сечение первое! Через запятую заданы:! Площадь сечения: B1*H1! Момент инерции сечения Izz: (B1*H1**3)/12! Момент инерции сечения Iyy: (H1*B1**3)/12! Высота сечения вдоль оси z: B1! Высота сечения вдоль оси y: H1! Угол поворота сечения вдоль продольной оси: -90! Начальная деформация: 0! Момент инерции сечения Ixx: (H1*B1**3)/12+(B1*H1**3)/12R,1, B1*H1, (H1*B1**3)/12, (B1*H1**3)/12, H1, B1, -90 ,RMORE, ,(B1*H1**3)/12+(H1*B1**3)/12, , , , ,!* Задание констант элемента. Сечение второеR,2, B1*B1, (B1**4)/12, (B1**4)/12, B1, B1, ,RMORE, ,(B1**4)/6, , , , ,!* Присвоение атрибутов линии и числа разбиений на элементыLSEL,S,LOC,Y,0 ! Выделить линию! Присвоить атрибуты: материал, номер констант, номер типа элементаLATT, 1, 1, 1, 0LESIZE,ALL, , ,10,1, ! Присвоить число разбиений на элементы: 10 на линию!*LSEL,INVE ! Обратить выделениеLATT, 2, 2, 1, 0 ! Присвоить атрибутыLESIZE,ALL, , ,5,1, ! Присвоить число разбиений на элементы: 5 на линиюALLSEL,ALL ! Выделить всеLMESH,ALL ! Построить сеткуFINISH ! Выход из препроцессораГруппа операторов управления экраном, позволяющая просмотреть построенноесечение балки и присвоенные атрибуты.! *******/PNUM,MAT,1 ! Пронумеровать линии по свойствам материала/ESHAPE,1.0 ! Показать форму сечения/REPLOT ! Перерисовать! ******Замечание.На этом этапе для контроля зайдите в Utility Menu > PlotCtrls > Pan Zoom Rotate.
Вменю Pan Zoom Rotate выберем Box Zoom и растянем мышью область около какоголибо узла. Получим следующую картину./SOLU ! Вход в процессор решения!* Условия закрепления узлов! Выделить узел с координатами (0, 0, 0)NSEL,S,LOC,X,0NSEL,R,LOC,Y,0NSEL,R,LOC,Z,0! Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZD,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ! Выделить узел с координатами (0, 0, с)NSEL,S,LOC,X,0NSEL,R,LOC,Y,0NSEL,R,LOC,Z,C! Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZD,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ! Выделить узел с координатами (b+2*a, 0, 0)NSEL,S,LOC,X,B+2*ANSEL,R,LOC,Y,0NSEL,R,LOC,Z,0! Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZD,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ! Выделить узел с координатами (b+2*a, 0, с)NSEL,S,LOC,X,B+2*ANSEL,R,LOC,Y,0NSEL,R,LOC,Z,C! Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZD,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ!* Задание локальных нагрузок! Выделить узел с координатами (a, 0, 0)NSEL,S,LOC,X,ANSEL,R,LOC,Z,0NSEL,R,LOC,Y,0! Приложить нагрузку по координате Y величины -PF,ALL,FY,-P,! Выделить узел с координатами (a, c, 0)NSEL,S,LOC,X,ANSEL,R,LOC,Z,CNSEL,R,LOC,Y,0! Приложить нагрузку по координате Y величины -PF,ALL,FY,-P! Выделить узел с координатами (a+b, 0, 0)NSEL,S,LOC,X,A+BNSEL,R,LOC,Z,0NSEL,R,LOC,Y,0! Приложить нагрузку по координате Y величины -PF,ALL,FY,-P! Выделить узел с координатами (a+b, c, 0)NSEL,S,LOC,X,A+BNSEL,R,LOC,Z,CNSEL,R,LOC,Y,0! Приложить нагрузку по координате Y величины -PF,ALL,FY,-PALLSEL,ALLLSWRITE,1, ! Записать приложенную нагрузку, как первый шаг нагружения! *********! Приложение распределенной нагрузки! *********Распределенная нагрузка прикладывается только на элементы, но элементы можновыделить, только зная, на которой линии они находятся.
Поэтому:LSEL,S,LOC,X,a ! Выделяем слой с координатой X = aLSEL,A,LOC,X,a+b ! Добавляем слой с координатой X = a + bLSEL,R,LOC,Y,0 ! Из слоя выделяем линии с координатой Y = 0ESLL,S ! Выделяем элементы на выделенных линияхSFBEAM,ALL,1,PRES,q,q, , , , , ! Приложить распределенную нагрузкуALLSEL, ALL ! Выделить всеLSWRITE,2, ! Записать, как второй шаг нагружения! Учет веса в ANSYS производится с помощью задания поля ускорений! В данном случае по Y: 9,8ACEL,0,9.8,0, ! Ускорение по X, Y, ZLSWRITE,3, ! Записать, как третий шаг нагружения!* Запуск на решениеLSSOLVE,1,3,1, ! Решать, используя пошаговое нагружение с 1 по 3 с шагом 1FINISH ! Выход из процессора решения!* Вход в постпроцессор/POST1! Результаты постпроцессорной обработки,! вводить поблочно в окно ANSYS Input! Первый шаг нагружения – только узловые силыSET,FIRST ! Считать первый ряд рассчитанных результатовPLDISP,1 ! Показать деформированную формуPLNSOL,U,Y,0,1 ! Показать перемещения вдоль OY! Второй шаг нагружения – узловые силы + распределенная нагрузкаSET,NEXT ! Считать следующий ряд результатовPLNSOL,U,Y,0,1 ! Показать перемещения вдоль OY! Третий шаг нагружения – узловые силы + распределенная нагрузка + учет весаSET,NEXT ! Считать следующий ряд результатовPLNSOL,U,Y,0,1 ! Показать перемещения вдоль OY! Следующие операторы служат для построения эпюр! и могут быть использованы после любого шага считывания!* Задать таблицу значений: максимальные напряженияETABLE, SMAXI, NMISC, 1ETABLE, SMAXJ, NMISC, 21PLLS, SMAXI,SMAXJ ! Построить графически эпюры!* Задать таблицу значений: усилия вдоль OX в глобальной системе координатETABLE,FXI,SMISC,1ETABLE,FXJ,SMISC,61PLLS, FXI, FXJ ! Построить графически эпюры!* Задать таблицу значений: усилия вдоль OY в глобальной системе координатETABLE,FYI,SMISC,2ETABLE,FYJ,SMISC,62PLLS,FYI,FYJ ! Построить графически эпюры!* Задать таблицу значений: усилия вдоль OZ в глобальной системе координатETABLE,FZI,SMISC,3ETABLE,FZJ,SMISC,63PLLS,FZI,FZJ ! Построить графически эпюры!* Задать таблицу значений: моменты вдоль OX в глобальной системе координатETABLE,MXI,SMISC,4ETABLE,MXJ,SMISC,64PLLS, MXI, MXJ ! Построить графически эпюры!* Задать таблицу значений: моменты вдоль OY в глобальной системе координатETABLE,MYI,SMISC,5ETABLE,MYJ,SMISC,65PLLS,MYI,MYJ ! Построить графически эпюры!* Задать таблицу значений: моменты вдоль OZ в глобальной системе координатETABLE,MZI,SMISC,6ETABLE,MZJ,SMISC,66PLLS,MZI,MZJ ! Построить графически эпюрыFINISHДля того чтобы получить значения реакций в закрепленных узлах, необходимовыполнить Main Menu > General Postproc > List Results > Reaction Solu.
В меню ListReaction Solution выбрать OK. Результатом выполнения будет таблица значенийреакций в зависимости от номера узла. Вывести конструкцию на экран, содержащуюномера узлов, можно с помощью команд:/PNUM,NODE,1/REPLOTЗадание.Используя данные эпюры максимальных напряжений, подобрать размеры сечения изусловияпрочностиподопускаемымнапряжениям:первыйматериал[σ] = 400 МПа, второй материал [σ] = 270 МПа.4.5. УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛОСКОЙ КОНСТРУКЦИИ.Дана плоская рама. Материал – сталь, часть рамы имеет кольцевое сечение,часть – круговое сечение. Необходимо найти критическую нагрузку и рассмотретьформы потери устойчивости.Геометрические размеры:L = 3 м, d1 = 5 см, d2 = 3 см, d = 3 см, R = 1 м, H = 10 м.PdHd1, d2lДля анализа задачи на устойчивость в линейной постановке необходимо:1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
