Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Пропорции сеченияопределяются по значениям вещественных констант.1.2.3.1. Создание сечений.If you are building a model using BEAM44, BEAM188, or BEAM189, you can use the sectioncommands (SECTYPE, SECDATA, etc.) or their GUI path equivalents to define and use crosssections in your models.
See Beam Analysis and Cross Sections in the ANSYS Structural AnalysisGuide for information on how to use the BeamTool to create cross sections. Если вы строитемодель, используя BEAM44, BEAM188, или BEAM189, можете использовать командысечения (SECTYPE, SECDATA, и так далее) или эквивалентные маршруты GUI дляопределения и использования поперечных сечений в вашей модели. Информацию поиспользованию BeamTool для создания поперечных сечений смотрите в Beam Analysis andCross Sections в ANSYS Structural Analysis Guide (Руководство по структурному анализу вANSYS).1.2.4.
Определение свойств материалов.Большинство типов элемента требуют задания свойств материала. В зависимости отрешаемой задачи, свойства материалов могут быть линейными или нелинейными.Так же как с типами элемента и вещественными константами, каждый набор свойствматериала имеет номер ссылки материала. Таблица номеров ссылки материалов от наборовсвойств материала называется таблицей материала. В пределах одного анализа вы можетеиметь различные наборы свойств материала (соответствующие материалам, используемым вмодели).
ANSYS идентифицирует каждый набор уникальным номером ссылки.При определении элементов, вы указываете на соответствующий номер ссылки, используякоманду MAT.1.2.4.1. Линейные свойства материала.Линейные свойства материала могут быть постоянными или зависеть от температуры, могуттакже быть изотропными или ортотропными. Для задания постоянных свойств материала(изотропных или ортотропных) используйте один из нижеприведенных методов:Команда:MPGUI:Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material ModelsВы также должны задать соответствующую метку свойства; например, EX, EY, EZ длямодуля Юнга, KXX, KYY, KZZ для теплопроводности, и так далее.
Для изотропногоматериала вам следует задать свойство только в направлении X; свойства по остальнымнаправлениям, по умолчанию, принимаются равными свойству в направлении X. Например:MP,EX,1,2E11MP,DENS,1,7800MP,KXX,1,43! модуль Юнга для материала с номером ссылки 1 равен 2E11! плотность для материала с номером ссылки 1 равна 7800! теплопроводность для материала с номером ссылки равна 43Кроме принимаемых по умолчанию свойств в направлениях Y и Z (которые принимаютсяравными свойствам в направлении X), другие свойства, по умолчанию, принимаются19равными установленным в программе значениям для снижения колличества вводимойинформации. Например, коэффициент Пуассона (NUXY) по умолчанию равен 0.3, модульсдвига (GXY) по умолчанию равен EX/2(1+NUXY)), коэффициент излучения по умолчаниюравен 1.0.
Дополнительную информацию смотрите в ANSYS Elements Reference (Справочникпо элементам ANSYS).Вы можете задать постоянные, изотропные, линейные свойства материала в доступной черезGUI библиотеки материала. Модуль Юнга, коэффициент теплового расширения,коэффициент Пуассона, теплопроводность и теплоемкость доступны для 10 материалов вчетырех системах измерения единиц.ПредупреждениеЗначения свойств в библиотеке материала обеспечиваются для вашегоудобства. Как обычно, вы ответственны за вводимую в программу ANSYSинформацию.Для задания зависящих от температуры свойств материала, вы можете использовать командуMP в комбинации с командами MPTEMP или MPTGEN. Также можно использоватькоманды MPTEMP и MPDATA.
Команда MP позволяет вым задать свойство, зависящее оттемпературы, в виде полинома. Полином может быть линейным, квадратичным, кубическимили полиномо четвертого порядка:Свойство = C0 + C1T + C2T2 + C3T3 + C4T4Cn коэффициенты и Т температура. Вводите коэффициенты, используя такие аргументыкоманды MP, как C0, C1, C2, C3, и C4.
Еси вы задали только C0, то свойство материалабудет постоянным; если вы задали C0 и C1, то свойство материала будет линейно зависеть оттемпературы и так далее. Когда вы задаете свойство, зависящее от температуры, указаннымвыше образом, программа вычисляет полином в дискретных температурных точках слинейной интерполяцией между точками (кусочно-линейная интерпретация) иэкстраполяцией за крайними точками. Вы должны использовать команды MPTEMP илиMPTGEN перед командой MP для свойств второго и более высокого порядка дляопределения соответствующих температурных шагов.Второй способ задания зависящих от температуры свойств заключается в использованиикомбинации команд MPTEMP и MPDATA. MPTEMP (или MPTGEN) задает сериютемператур и MPDATA задает соответствующие значения свойства материала.
Например,следующие команды определяю температурозависимую энтальпию для материала 4:MPTEMP,1,1600,1800,2000,2325,2326,2335 ! 6 температур (temps 1-6)MPTEMP,7,2345,2355,2365,2374,2375,3000 ! дополнительные 6 temps (temps 7-12)MPDATA,ENTH,4,1,53.81,61.23,68.83,81.51,81.55,82.31! СоответствующиеMPDATA,ENTH,4,7,84.48,89.53,99.05,112.12,113.00,137.40 ! значения энтальпииЕсли определен уникальный номер точек данных свойства и точек данных температуры,программа ANSYS использует только те точки, которые имеют соответствующую пару. Длязадания другого набора температур для следующего свойства материала, вначале следуетудалить текущую таблицу температур, используя команду MPTEMP (без аргументов) изатем определить новые температуры (используя дополнительные команды MPTEMP илиMPTGEN).
Команда MPPLOT отображает график зависимости свойства материала оттемпературы. Команда MPLIST выводит список свойств материала.20Результат выполнения команды MPPLOTНиже приведено несколько заметок о температурозависимых свойствах материала:•••Для модификации точки данных свойства на существующей кривой, повторно задайтезначение точки данных, используя команду MPDATA с соответствующим номеромточки.
Например, для того, чтобы изменить значение шестой точки вышеприведеннойзависимости энтальпии от температуры с 82.31 на 83.09, выполните следующуюкоманду MPDATA,ENTH,4,6,83.09Для модификации точки данных температуры на существующей кривой, вампотребуются две команды: MPTEMP с соответствующим номером точки для заданиянового значения температуры и MPDRES для привязки новой таблицы температурык свойствам материала. Например, для изменения седьмой температурной точкивышеприведенной зависимости энтальпии от температуры с 2345 до 2340,используйте следующие команды:MPTEMP,7,2340MPDRES,ENTH,4! модифицирует точку 7, сохраняя другие точки! ассоциирукт ENTH 4го материала с новыми темпе-миНеобходимо использовать команду MPDRES для модификации сохраненных свойств.Всякий раз, когда вы задаете температуро зависимое свойство, пары данных температурасвойство немедленно сохраняются в базе данных.
Изменение значений температурных точекповлияет только на свойства материала, которые будут заданы впоследствии, а не на те, чтоуже сохранены. Команда MPDRES модифицирует сохраненные в базе данных свойства. Двадополнительных поля команды MPDRES позволяют модифицировать сохраненное свойствои сохранить под новой меткой или новым номером ссылки материала.Команда MPTRES позволяет вам заменить текущую температурную таблицу на таблицу прикоторой задавалось сохраненное в базе данных свойство материала. Вы можете затемиспользовать ранее заданные температурные точки для другого свойства.Если для температурозависимых коэффициентов теплового расширения (ALPX, ALPY,ALPZ), базовая температура, для которой они определены, (температура определения)21отличается от опорной температуры (температура при которой температурная деформацияравна нулю, задается MP,REFT или TREF), используйте команду MPAMOD для приведенияданных к опорной температуре.Программа ANSYS принимает во внимание температурозависимые свойства материалов впроцессе решения при составлении матриц элемента.Вы можете сохранить линейные свойства материалов (в не зависимости от тоготемпературозависиме они или нет) в файл или восстановить их из текстового файла.
КомандаCDWRITE,MAT предназначена для записи как линейных, так и нелинейных свойств матриалав файл.Примечание.Если вы используете команду CDWRITE в производной программе ANSYS(ANSYS Emag, ANSYS Professional, и так далее), то вы должныотредактировать файл Jobname.CDB, который создается командой CDWRITEдля того, чтобы удалить команды, недоступные в производной программе. Этоследует сделать перед чтением Jobname.CDB.1.2.4.2.