ЛР5 - Динамическое воздействие - удар (1050890)
Текст из файла
Лабораторная работа №5
ДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ (УДАР)
Цель работы: провести анализ конструкции (рис. 15) подвергнутой динамическому воздействию.
Тип анализа | Структурный |
Тип используемого конечного элемента | Оболочка (Shell) |
Тип граничных условий и воздействий | Жесткое закрепление, динамически прикладываемая равномерно распределенная нагрузка |
Возможности | Проведение анализа на произвольное динамическое воздействие, вычисление ускорений |
Рис. 15
Порядок выполнения работы:
1. Определяем тип анализа:
MAIN MENU => PREFERENCES…=> STRUCTURAL=> ОК.
2. Выбираем тип используемого элемента, задаём его толщину и определяемся со свойствами материала:
Выбираем тип элемента:
M.M. => PREPROCESSOR => ELEMENT TYPE => ADD/EDIT/DELETE… => STRUCTURAL SHELL ELASTUC 4 NODE 63 => OK => CLOSE.
Определяем толщину:
M.M. => PREPROCESSOR => REAL CONSTANTS => ADD/EDIT/ DELETE… => ADD… ОК, и в пункте SHELL THICKNESS AT NODE I TK(I) задаем толщину пластины равную 0,005 метрам.
Выбираем свойства материала и зададим его характеристики:
M.M. => PREPROCESSOR => MATERIAL PROPS => MATERIAL MODELS. Затем следуя цифрам на рис. 15, выполняем следующие действия:
А. Двойным нажатием мыши на указанные папки выполняем:
S
TRUCTURAL => LINEAR => ELASTIC => ISOTROPIC. В окне LINEAR ISOTROPIC PROPERTIES FOR MATERIAL NUMBER 1 задать: модуль Юнга EX = 2е11 Па и коэффициент Пуассона PRXY = 0,27.
А
1
налогично раскрываем DENSITY и в поле плотность задаем 7800 кг/м3.
Р
2
ис. 16
3. Строим деталь:
А. Пятиугольник:
M.M. => PREPROCESSOR => MODELING –CREATE– => KEYPOINTS => IN ACTIVE CS…, появится окно, в котором: NPT KEYPOINTS NUMER (номер точки) и X, Y, Z LOCATION IN ACTIVE CS (координаты точки). Теперь задаем номер и координаты первой точки: №1, (0; 0; 0) и нажмите APPLY, второй точки: №2, (0.2; 0; 0) и нажимаем APPLY. Вводим точки: №3 с координатами (0.2; 0.2; 0); точки №4 с координатами (0,05; 0,2; 0) и точки №5 с координатами (0; 0.015; 0); набираем данные о пятой точке, вместо APPLY нажимаем ОК. Далее вводим следующее:
M.M. => PREPROCESSOR => MODELING –CREATE– => –AREAS– ARBITRARY => THROUGH KPS и выделяяем полученные точки в порядке возрастания порядкового номера пока не получится замкнутый пятиугольник и нажать ОК.
Б. Уголок:
перемещаем и поворачиваем рабочую систему координат U.M. => WORKPLANE => OFFSET WP TO => KEYPOINTS при этом необходимо указать пятую точку, в нее перемещаем рабочую систему координат, нажимаем ОК; теперь поворачиваем систему координатную сначала вокруг оси OZ, потом вокруг оси OX следующим образом:
U .M. => WORKPLANE => OFFSET WP BY INCREMENTS… (рис. 17), выставляем движок угла поворота на 45° и нажимаем на кнопку поворота оси OZ – против часовой стрелки, потом выставляем угол поворота на 90° и нажмите кнопку поворота вокруг оси OX против часовой стрелки. Нажимаем кнопку ОК. Теперь необходимо сделать модифицированную систему координат активной, для этого:
U.M. => WORKPLANE => CHANGE ACTIVE CS TO => WORKING PLANE.
В. определяем шестую точку с координатами (0.045; 0.05; 0) в новой системе координат и соединяем точку №6 с точками №4 и №5 посредством команды ARBITRARY, как это было сделано ранее в пункте 3А.
6. Разбиваем конструкцию на конечные элементы:
А. Разбиваем полученную конструкцию на конечные элементы:
M.M. => PREPROCESSOR => –MESHING– SIZE CNTRLS => –MANUAL SIZE– –GLOBAL– SIZE и переменной SIZE присваиваем значение 0.05, нажимаем ОК.
Б. Выполняем разбиение на конечные элементы:
M.M. => PREPROCESSOR => –MESHING– MESH => –AREAS– FREE+ => PICK ALL.
7. Проводим расчет на удар:
А. Назначаем тип анализа:
M.M. => SOLUTION => ANALYSIS TYPE– NEW ANALYSIS => TRANSIENT => ОК.
Б. Выбираем условия расчета:
M.M. => SOLUTION => –ANALYSIS TYPE– SOLUTION CONTROL…, и устанавливаем их на закладках (рис. 18):
-
на BASIC выставляем в соответствии;
-
на TRANSIENT устанавливаем:
– FULL TRANSIENT OPTIONS: TRANSIENT EFFECT => RAMPED LOADING;
– INTEGRATION PARAMETERS: AMPLITUDE DECAY => GAMMA = 0.005;
– DAMPING COEFFICIENT оставляем без изменения. И нажимаем ОК.
В
. Прикладываем к конструкции условия нагружения и закрепления как показано на рис. 19:
– закрепляем конструкцию по указанной линии по всем видам перемещений (ALL DOF):
M.M. => SOLUTION => –LOADS– APPLY => –STRUCTURAL– DISPLACEMENT => ON LINES+ и нажимаем на нужную линию => OK;
– нагружаем конструкцию по выступающему треугольнику:
M
Рис. 18
.M. => SOLUTION => –LOADS– APPLY => PRESSURE => AREA+. В следующем окне в строке APPLY PRES ON AREAS AS A устанавливаем значение NEW TABLE, то есть значения воздействующей силы будут задаваться таблично. Нажимаем ОК, при этом появляется окно, в котором вводим название таблицы, например TRANS, и нажимаем ОК. В окне ADD NEW TABLE LOAD переменной I No. OF ROWS присваиваем значение 2 и нажимаем OK. Далее, в окне представленном на рис. 20 вводим значения, которые указаны на рисунке. Нажимаем FILE => APPLY/QUIT.
Г. Выполняем расчет:
M.M. => SOLUTION => –SOLVE– CURRENT LS => ОК.
6
. Просматриваем результаты расчета:
А . Строим график перемещений по оси X для первого узла:
M.M. => TIMEHIST POSTPRO => DEFINE VARIABLES => ADD => NODAL DOF RESULT => ОК. Выделяем первый узел, указанный на рис. 21, и нажимаем ОК. В окне DEFINE NODAL DATA производим следующие изменения:
-
NVAR = 2;
-
NODE = 3;
-
ITEM, COMP DATA ITEM => DOF SOLUTION => TRANSLATION UX => OK.
Б. Повторяем те же операции и для второго узла, изменив UX на UZ.
В. Выводим график перемещений:
M .M. => TIMEHIST POSTPRO => GRAPH VARIABLES…. В появившемся окне устанавливаем номера переменных (2 и 3). Нажимаем ОК. Появляется график на котором представлены перемещения выбранных узлов.
Г. Для просмотра графика ускорений первого узла нужно дважды продифференцировать его перемещения, то есть переменную 2 по переменной 1:
M.M.=> TIMEHIST POSTPRO => MATH OPERATIONS => DERIVATIVE…, сначала выставляем все как на рисунке 22 а и нажимаем APPLY, потом как на рисунке 22 б и нажимаем ОК. Затем повторяем операцию построения графика:
M.M. => TIMEHIST POSTPRO => GRAPH VARIABLES…, указав переменную №4. Нажимаем ОК.
Рис. 21
Рис. 22 а Рис. 22 б
Содержание отчета: краткие теоретические сведения, подробное описание всех шагов расчета с помощью ANSYS на удар, рисунки состояния детали после приложения нагрузок. Выводы.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.