Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Прямой метод.1.2.3. Выбор между последовательным и прямым типом анализа.1.3. Система единиц измерения.1.4. О маршрутах GUI и синтаксисе команд.2. Последовательный сопряженный анализ физики.2.1. Определение последовательного сопряженного анализа физики.2.2. Определение физической среды2.3. Основные процедуры анализа.2.4. Передача нагрузок между дисциплинами.2.4.1. Совместимые типы элементов.2.4.2. Типы файлов результатов которые вы можете использовать.2.4.3. Нестационарный жидкостно-структурный анализ.2.5. Выполнение Последовательного Совместного Анализа при использованииФизических Сред.2.5.1. Обновление конечно элементной сетки.2.5.2. Повторный запуск анализа при использовании метода физической среды.2.6.
Настраиваемые параметры мультифизического решателя.2.6.1. Электростатический структурный сопряженный решатель.2.6.2. Сопряженный решатель задач типа жидкость-структура.2.7. Пример анализа тепло – напряжения, использующего косвенный метод.2.7.1. Постановка задачи.2.8.
Пример анализа тепло – напряжение, использующего физические среды.2.9. Пример жидкостно-структурного анализа, использующего физические среды.2.9.1. Постановка задачи.2.9.2. Процедура2.9.3. Результаты2.10. Пример анализа индукционного нагрева использующего физические среды2.10.1. Описание задачи2.10.2. Процедура2.11. Пример структурно-электростатического анализа.2.11.1. Постановка задачи.2.11.2. Построение и решение модели (командный метод).2.12. Пример жидкостно-структурного анализа, использующего макрос FSSOLV2.12.1.
Постановка задачи.2.12.2. Построение и решение модели (командный метод)3. Последовательный слабосопряженный анализ.3.1. Обзор.3.2. Граница твердо жидкого раздела3.3. Элементы жидкости и твердой части модели.3.4. Анализ взаимодействия жидкости с твердой частью модели.3.4.1. Настройка жидкостного анализа и анализа твердой части модели.133.4.2. Отметка поверхности твердо жидкого раздела.3.4.3. Задание опций решения твердо жидкого анализа.3.4.4. Получение решения.3.4.5. Постобработка результатов.3.5. На заметку.3.6.
Простой двумерный анализ твердо жидкого взаимодействия (пакетный иликомандный метод).3.6.1. Постановка задачи.3.6.2. Исходные данные3.6.3. Результаты.3.6.4. Листинг программы.3.7. Простой трехмерный анализ твердо жидкого взаимодействия (пакетный иликомандный метод)3.7.1. Постановка задачи3.7.2. Исходные данные3.7.3. Результаты3.7.4. Листинг программы14Руководство по основным методам проведения анализа впрограмме ANSYS.Глава 1. Начинаем работать с ANSYS1.1.
Выполнение типичного анализа в ANSYS.Программа ANSYS предлагает широкий спектр возможностей конечно элементного анализа,начиная от простого линейного стационарного анализа и заканчивая комплекснымнелинейным анализом переходных процессов. Справочные руководства наборадокументации ANSYS описывают специфичные для разных инженерных дисциплин методырешения задач. Несколько следующих разделов данной главы охватывают общие длябольшинства решаемых задач этапы.Решение типичной для ANSYS задачи включает следующие три этапа:1.
Построение модели.2. Задание нагрузок и получение решения.3. Обзор результатов.1.2. Построение модели.На построение конечно элементной модели уходит больше времени, чем на выполнениелюбой другой части анализа. В начале вы задаете имя решаемой задачи и заголовок анализа.Затем, используя препроцессор PREP7, определяете типы элемента, вещественныеконстанты элемента, свойства материала и геометрию модели.1.2.1. Задание имени и заголовка анализа.Выполнение этого этапа не является обязательным для проведения анализа.1.2.1.1. Задание имени.Имя анализа идентифицирует, решаемую в ANSYS, задачу. После задания вами именианализа, это имя становится первой частью имени всех, создаваемых при проведениианализа, файлов (расширение является идентификатором файла, например .db).Использование индивидуального для каждого анализа имени позволяет избежать перезаписифайлов ранее решенных задач.Если имя анализа не было задано, все файлы получают имя FILE или file, в зависимости отиспользуемой операционной системы.
Вы можете изменть, установленное по умолчанию,имя анализа следующим образом:••Используя опцию задания имени при запуске ANSYS. Подробную информациюсмотрите в ANSYS Operations Guide.После запуска ANSYS воспользуйтесь одним из нижеприведенных методов:Команда:/FILNAME15GUI:Utility Menu> File> Change JobnameКоманда /FILNAME действительна только на начальном уровне. Она позволяет изменитьимя анализа даже в том случае, если вы уже задали имя при запуске ANSYS.
Заданное имяприменимо только к файлам открытым после использования /FILNAME и соответственно неприменимо к уже открытым файлам. Если вы хотите запустить новые файлы (например,файл регистрации, Jobname.LOG, или файл ошибок Jobname.ERR) командой /FILNAME,задайте аргумент Key в /FILNAME равным единице. В противном случае, имя открытыхфайлов останется неизменным.1.2.1.2.
Задание заголовка анализа.Команда /TITLE (Utility Menu> File> Change Title), задает заголовок анализа. ANSYSразмещает заголовок в графическом окне программы. Для задания подзаголовковиспользуйте команду /STITLE. Подзаголовки сопровождают результат вычисления, и неотображаются в графическом окне.1.2.1.3. Установка елиниц измерения.Программа ANSYS автоматически не устанавливает систему единиц для вашего анализа.Исключением является анализ магнитного поля, в котором вы можете использовать любуюсистему единиц до тех пор, пока вы используете единую для всей вводимой информациисистему единиц (системы единиц вводимых данных не должны быть противоречивы).Для микро-электро механических систем (MEMS), где размерности порядка микронов,смотрите коэффициенты пропорциональности в System of Units (система единиц) в ANSYSCoupled-Field Analysis Guide (Руководство по сопряженному расчету в ANSYS).Используя команду /UNITS, вы можете установить маркер в базе данных ANSYS,указывающий на используемую систему единиц.
Эта команда не переводит данные из однойсистемы в другую; служит в качестве записи для последующего обзора анализа.1.2.2. Установка типов элемента.Библиотека элементов ANSYS содержит более 150 различных типов элемента. Каждый типэлемента имеет уникальный номер и имя, которое идентифицирует категорию элемента:BEAM4, PLANE77, SOLID96, и так далее. Доступны следующие категории элемента:BEAMMESHCIRCUitPIPECOMBINationPLANECONTACtPRETS (предварительное натяжение)FLUIDSHELLHF (высокая частота)SOLIDHYPERelasticSOURCeINFINiteSURFace16INTERfaceTARGEtLINKTRANSducerMASSUSERMATRIXVISCOelastic (или вязкопластичный)Тип элемента среди прочего определяет:••Набор степени свободы (который в свою очередь определяет дисциплину –структурный, тепловой, магнитный, электрический, и так далее).Находится элемент в двух или трехмерном пространстве.Например, BEAM4 имеет шесть структурных степеней свободы (UX, UY, UZ, ROTX, ROTY,ROTZ), является линейным элементом, и может быть смоделирован в трехмерномпространстве.
PLANE77 имеет тепловую степень свободы (TEMP), восьми узловойчетырехсторонний элемент, может быть смоделирован только в двухмерном пространстве.Вы должны находиться в общем препроцессоре PREP7 для задания типов элемента. Длязадания типа используйте семейство ET команд (ET, ETCHG, и так далее) илиэквивалентные маршруты GUI; детальную информацию смотрите в ANSYS CommandsReference (Справочник по командам ANSYS).Вы задаете тип элемента по имени и присваиваете типу элемента номер ссылки. Например,приведенные ниже команды определяют два типа элемента, BEAM4 и SHELL63, иприсваивают им номера ссылки 1 и 2 соответственно.ET,1,BEAM4ET,2,SHELL63Таблица номера ссылки типа от имени элемента называется таблицой типа элемента. Приопределении текущих элементов, вы указываете на соответствующий номер ссылки типа,используя команду TYPE (Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Elements> ElemAttributes).Многие типы элемента имеют дополнительные опции, известные как KEYOPT (KEYOPT(1),KEYOPT(2), и так далее).
Например, KEYOPT(9) для BEAM4 позволяет вам задать расчетискомых величин в промежуточных положениях каждого элемента, и KEYOPT(3) дляSHELL63 позволяет подавить дополнительные формы смещения. Задать KEYOPTы можнокомандами ET или KEYOPT (Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete).1.2.3. Определение вещественных констант элемента.Вещественные константы элемента являются свойствами, которые зависят от типа элемента,например свойства сечения beam элемента. Например, BEAM3 (двумерный beam элемент)имеет следующие вещественные константы: площадь (AREA), момент инерции (IZZ), высота(HEIGHT), постоянная отклонения сдвига (SHEARZ), начальная деформация (ISTRN), идополнительная масса на единицу длины (ADDMAS).Не все типы элемента требуют вещественных констант, и разные элементы одного типамогут иметь различные значения вещественных констант.
Вы можете задать вещественныеконстанты при помощи R семейства команд (R, RMODIF, и так далее) или выборомэквивалентного маршрута GUI; дополнительную информацию смотрите в ANSYS Commands17Reference (Справочник по командам ANSYS). Так же как у типов элемента, каждый наборвещественных констант имеет номер ссылки, и таблица номера ссылки от наборавещественных констант называется таблицей вещественных констант. При определенииэлементов, вы указываете на соответствующий номер ссылки вещественных констант,используя команду REAL (Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Elements> ElemAttributes).При задании вещественных констант, помните о следующих правилах:•••При использовании одной из R команд, вы должны вводить вещественные константыв порядке, указанном в таблице Table 4.n.1 каждого типа элемента в ANSYS ElementsReference (Справочник элементов ANSYS).Для моделей, использующих многочисленные типы элемента, используйте отдельныенаборы вещественных констант (то есть разные номера REAL ссылки) для каждоготипа элемента.
Программа ANSYS выдает предупреждающее сообщение, еслинесколько типов элемента ссылаются на один и тот же набор вещественных констант.Однако один тип элемента может ссылаться на несколько наборов вещественныхконстант.Для проверки введенных вами значений веществ констант используйте командыRLIST and ELIST, с RKEY = 1 (показан ниже). RLIST выводит список значенийвещественных констант для всех наборов. Результатом выполнения командыELIST,,,,,1 является легко читаемый список, в котором представлены для каждогоэлемента метки вещественных констант и их значения.Команда:ELISTGUI:Utility Menu> List> Elements> Attributes + RealConstUtility Menu> List> Elements> Attributes OnlyUtility Menu> List> Elements> Nodes + AttributesUtility Menu> List> Elements> Nodes + Attr + RealConstКоманда:RLISTGUI:Utility Menu> List> Properties> All Real ConstantsUtility Menu> List> Properties> Specified Real Const•Для линейных и плоских элементов, требующих задания в качестве вещественныхконстант геометрических парметров (площадь проходного сечения, толщина, диаметри так далее), вы можете графически проверить входную информацию, используяследующие команды (в указанном порядке):/ESHAPE и EPLOTGUI:Utility Menu> PlotCtrls> Style> Size and ShapeUtility Menu> Plot> Elements18ANSYS отображает элементы как твердые элементы, используя прямоугольное сечение дляlink и shell элементов и круглое сечение для pipe элементов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
