Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 9
Текст из файла (страница 9)
По умолчанию программа задает времяравное единице в конце первого шага нагружения, time = 2.0 в конце второго шаганагружения и так далее. Шаги приращения внутри шага нагружения будут назначенысоответствующим образом, линейно интерполируя величину времени. Задав собственныезначения времени при решении таких задач, вы можете установить ваш собственныйпараметр слежения. Например, если нагрузка в 100 единиц должна быть инкриментно41заданна в течение одного шага нагружения, задайте время, равное 100 в конце этого шаганагружения, для того, чтобы значения нагрузки и времени были синхронизированы.Затем постпроцессоре, если вы получили зависимость деформации от времени, то этоозначает то же, что зависимость деформации от нагрузки. Этот метод обычно используется,например в анализе продольного изгиба, где цель расчета заключается в отслеживаниидеформации структуры при линейно возрастающей нагрузке.Время принимает еще одно значение, когда вы используете метод дуговой длины (arc-lengthmethod) в решении.
В этом случае, время равняется значению времени в начале шаганагружения, плюс величина фактора нагрузки дуговой длины (коэффициент заданных,текущих нагрузок). ALLF не должен монотонно увеличиваться (то есть можетувеличиваться, уменьшаться или даже стать отрицательным) и сбрасывается в нуль в началекаждого шага нагружения. В результате время нельзя рассматривать в качестве “счетчика”при использовании метода дуговой длины.Шаг нагружения является набором нагрузок, действующих в течение заданного временногоинтервала. Шаги приращения являются временными точками внутри шага нагружения, прикоторых определяются промежуточные решения. Временной промежуток между двумяпоследовательными шагами приращения называется временным шагом или приращениемвремени.
Равновесной итерацией называется итеративное решение, полученное в заданнойвременной точке с целью улучшения сходимости.2.5. Пошаговые и линейные нагрузки.Когда вы задаете более одного шага приращения в шаге нагружения, то становитсяактуальным вопрос о том какая должна быть нагрузка, пошаговая или линейная.••Если нагрузка пошаговая, то ее полное значение задается на первом шаге приращенияи остается постоянной в течение всего шага нагружения, как показано нанижеприведенном рисунке (а).Если нагрузка линейная, то ее значение постепенно увеличивается на каждом шагеприращения, и полное значение достигается в конце шага нагружения, как показанона рисунке (b).Команда KBC (Main Menu> Solution> Analysis Type> Sol'n Control: Transient Tab, MainMenu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Freq & Substeps / Main Menu>Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time and Substps / Main Menu> Solution> Load42Step Opts > Time/Frequenc> Time & Time Step, or Main Menu> Solution> Load Step Opts>Time/Frequenc> Freq & Substeps / Main Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc>Time and Substps / Main Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time & TimeStep) используется для задания типа нагрузки (линейная или пошаговая).
KBC,0 означает,что используется линейная нагрузка, и KBC,1 указывает на пошаговую нагрузку.Используемые по умолчанию опции зависят от типа анализа.Опции шага нагружения – общее определение для всех опций, которые контролируютзаданную нагрузку, это время, количество шагов приращения, временной шаг, пошаговаяили линейная нагрузка. Другие типы опций шага нагружения включают допуск сходимости(используется в нелинейном анализе), демпфирование в структурном анализе, и управлениерасчетными результатами.2.6. Как задавать нагрузки.Нагрузки задаются на твердую модель (на ключевые точки, линии и площади) или наконечно элементную модель (на узлы и элементы).
Например, вы можете задать силы наключевую точку или узел. Аналогично, задается конвекция (и другие поверхностныенагрузки) на линии и площади или на узлы и поверхности элементов. В не зависимости оттого, как вы задаете нагрузки, решатель ожидает, что все нагрузки будут заданы на конечноэлементной модели. Следовательно, если вы задаете нагрузку на твердую модель, программаавтоматически перенесет их на узлы и элементы в начале решения.2.6.1.
Нагрузки на твердую модель: преимущества и недостатки.Преимущества••Нагрузки заданные на твердую модель не зависят от конечно элементной сетки. Тоесть изменение конечно элементной сетки не оказывает никакого влияния назаданные нагрузки. Это позволяет изменять сетку, проводить исследование влиянияразных сеток на решение без повторного задания нагрузок.Твердая модель обычно вовлекает меньшее количество объектов, чем конечноэлементная модель.
Поэтому выбрать объекты твердой модели и задать на нихнагрузки гораздо проще, особенно при графическом выборе объектов.Недостатки•••Элементы, генерируемые командами наложения сетки, находятся в активной наданный момент системе координат. Узлы, генерируемые командами наложения сеткииспользуют глобальную прямоугольную систему координат. Поэтому твердая модельи конечно элементная модель могут иметь разные системы координат и направлениянагрузки.Может быть затруднительным задание нагрузок на ключевые точки, особенно прииспользовании опций расширения (опция расширения позволяет расширить нагрузкуна все узлы между двух ключевых точек, соединенных линией).Вы не можете отобразить все нагрузки, заданные на твердую модель.Заметки о нагрузках на твердую модель.Как упоминалось ранее, нагрузки твердой модели автоматически передаются на конечноэлементную модель в начале решения.
Если совместно используются нагрузки на твердую и43конечно элементную модель, сопряжения или уравнения связи, следует знать о следующихвозможных конфликтах:•••Переданные с твердой модели нагрузки перезапишут существующие нагрузки узловили элементов в не зависимости от порядка ввода нагрузок. Например, DL,,,UX налинии перезапишет любую D,,,UX's на узлах этой линии в момент передачи.Удаление нагрузок твердой модели также удаляет соответствующие нагрузки конечноэлементной модели. Например, SFADELE,,,PRES на площади немедленно удалитSFE,,,PRES's на элементах этой площади.Условия симметрии или антисимметрии (DL,,,SYMM, DL,,,ASYM, DA,,,SYMM, илиDA,,,ASYM) часто вводят узловой сдвиг, который может повлиять на узловые нагрузки,силы, сопряжения или уравнения связи узлов, принадлежащих линиям или площадям.2.6.2.
Нагрузки на конечно элементную модель: преимущества и недостатки.Преимущество:••Редуцированный анализ не представляет никаких проблем, поскольку нагрузку можнозадавать непосредственно на основные узлы.Нет нужды беспокоиться о расширении задаваемом в качестве граничного условия.Можно выбрать все желаемые узлы и задать на них соответствующее граничноеусловие.Недостатки:••Перед изменением конечно элементной сетки необходимо удалить все заданныенагрузки и повторно задать их после изменения сетки.Нецелесообразно использование графического выбора при задании нагрузок, еслитолько модель не состоит из нескольких узлов.В нескольких последующих разделах описывается процедура задания каждой категориинагрузок – ограничивающие условия, силы, поверхностные нагрузки, объемные нагрузки,инерционные нагрузки и совместные нагрузки – и затем объясняется как задать опции шаганагружения.2.6.3.
Ограничивающие условияВ нижеприведенной таблице указаны степени свободы каждой инженерной области, которыеможно использовать в качестве ограничивающих условий и соответствующие метки ANSYS.Некоторые из меток (такие как UX, ROTZ, AY, и так далее) указывают направление вузловой системе координат. Описание координатных систем, используемых в программеANSYS, смотрите в ANSYS Modeling and Meshing Guide.Ниже приведена таблица, в которой представлены команды задания, составления списка, иудаления ограничений степеней свободы.Ограничения степеней свободы, для каждой дисциплины.ДисциплинаСтепень свободыМетка ANSYSСтруктурнаяСмещения,ВращениеUX, UY, UZROTX, ROTY, ROTZ44ДисциплинаСтепень свободыМетка ANSYSТепловаяТемператураTEMP, TBOT, TE2, .
. .TTOPМагнитнаяВекторный потенциалСкалярный потенциалAX, AY, AZMAGЭлектрическаяНапряжениеVOLTЖидкостьСкоростиДавлениеКинетическая энергия турбулентностиТурбулентный коэффициент диссипацииVX, VY, VZPRESENKEENDSКоманды для ограничения степеней свободыРасположениеОсновные командыДополнительные командыУзлыD, DLIST, DDELEDSYM, DSCALE, DCUMКлючевые точкиDK, DKLIST, DKDELE-ЛинииDL, DLLIST, DLDELE-ПлощадиDA, DALIST, DADELE-ПередачаSBCTRANDTRANНиже приведены примеры маршрутов GUI, которые можно использовать для заданияограничения степеней свободы.GUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> load type> On NodesUtility Menu> List> Loads> DOF Constraints> On All Keypoints (or On Picked KPs)Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> load type> On LinesДополнительную информацию по маршрутам GUI и описанию команд, приведенных втаблице смотрите в ANSYS Commands Reference.2.6.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
