LAB2MIN (1050968)
Текст из файла
Разработчик: Сметанников Олег Юрьевич, доц. каф. ВМиМ, ПермГТУ5.3Наименованияпродуктов ANSYS, вкоторых данный примерможет быть выполненДисциплинаТип анализаДемонстрируются•••ПРИМЕНЕНИЕ P-МЕТОДА ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛАСТИНКИ СОТВЕРСТИЕМANSYS/Multiphysics 5.3ANSYS/Mechanical, ANSYS/Structural 5.3ANSYS/LinearPlus, ANSYS/ED 5.3МДТТЛинейный, статическийP-метод, твердотельное моделирование, запрос числовых значений результатовсчета (querying), создание копии графического окна.Постановка задачи.Стальная пластинка с круглым центральным отверстием подвергается одноосному растяжению.
Задачасимметрична, поэтому рассматривается четверть конструкции. На соответствующих границах задаютсясимметричные краевые условия в перемещениях, устанавливаются две точки сопряжения (конвергенции).Исследуется напряженно-деформированное состояние пластинки.Давление 100 lb/in220 inТочка сходимости поSX (1% отклонение)10 inR=5Точка сходимости поUX (1% отклонение)Размеры конструкции показаны на рисунке.Материал – сталь AISI C1020 с модулем Юнга 30,023 106 Pa/in (in – дюймы) и коэффициентом Пуассона0,29.Допущения: Плосконапряженное состояние.Этапы решенияПодготовка модели.1. Заголовок задачи.2. Инициализация параметров для построениягеометрии модели.3.
Установка фильтров.4. Выбор типа и параметров элементов.5. Определение свойств элементов.6. Свойства материала.7. Построение прямоугольной области.8. Построение круга.9. Вырезаем отверстие в пластинке (операцияSubtract).10. Разбиение области на элементы стандартногоразмера.11. Граничные условия в перемещениях.12.Прикладываниерастягивающейраспределенной нагрузки на части внешнейграницы.Расчет.13. Добавление точек контроля сходимостирезультатов (конвергенции).14. Решение.Анализ результатов (postprocessing)15. Загрузка постпроцессора и чтение из файларезультатов счета.16.
Изображение деформированной пластинки.17. Приведение результатов к узлам локальнойсетки.18. Изображение напряжений Sx.19. Получение образа графического окна (CaptureImage).Представительство CAD FEM GmbH в СНГ: 107497, Москва, Щелковское шоссе, 77, офис 1703Тел: (095) 468-8175 Тел.\Факс: (095) 913-2300 e-mail: cadfem@online.ruФилиал в Перми: 614000, Пермь, Комсомольский пр., 29-a,Пермский государственный технический университет, каф. Вычислительной математики и механики.Тел: (342) 127-193, 391-970, 391-564 e-mail: truf@icmm.ru1Разработчик: Сметанников Олег Юрьевич, доц. каф. ВМиМ, ПермГТУ20. Анализ эквивалентных по Мизесу напряжений.21.
Сгущение локальной сетки внутри p-элементовдо 4 отрезков на сторону.22. Отображение напряжений Sx и сравнение сполученным ранее образом (captured image).23. Выход из ANSYS-программы.Поэтапное решение задачиПодготовка модели.1. Заголовок задачи.U_M: File →Change Title1.1.Набрать заголовок «p-Method Plate with a hole»1.2.OK2. Инициализация параметров для построения геометриимодели.U_M: Parameters→Scalar Parameters2.1.В появившемся окне ввести имена и значенияпеременных (после набора одной переменной – Enter).height=10width=20radius=52.2.Close3. Установка фильтров.Выбор P-метода ограничивает состав всех меню средытеми пунктами, которые относятся к данному типурасчета.M_M: Preferences.3.1.
Выбрать класс задач Structural3.2. Выбрать P-Method в нижней части окна3.3. OK4. Выбор типа и параметров элементов (элементвысокого порядка Plane 145).M_M: Preprocessor→Element Type→ Add/Edit/Deletе.4.1. Add (добавить новый тип элемента)4.2. Выбрать 2D Quad (PLANE 145)4.3. OK4.4. Options (параметры элемента)4.5. Сменить тип анализа с Plane stress на Plane stressw/TK (плосконапряженное состояние с учетом толщиныэлемента)4.6. OK4.7. Close5. Определение свойств элементов.Толщина данного типа элемента (см.
предыдущий пункт)задается в пункте Real Constants главного меню.M_M: Preprocessor→ Real Constants5.1. Add (добавляем новое множество к списку реальныхконстант, пока пустому)5.2. OK (множество соответствует элементу PLANE145)5.3. Ввести 0.25 (толщина в дюймах)5.4. OK5.5. Close6. Свойства материалаM_M: Preprocessor→Material Props→-ConstantIsotropic6.1. OK (материал с номером 1)6.2. Ввести 3030.023e6 для EX (модуль Юнга)6.3.
В поле NUXY (коэф. Пуассона) задать 0.296.4. OK7. Построение прямоугольной области.M_M:Preprocessor→Modeling→-Create-→AreasRectangle→ By 2 Corners7.1. Задаем координаты левого нижнего угла и размерыпрямоугольника: WPX=0, WPY=0, WIDTH=width,HEIGHT=height (width и height – инициализированныеранее переменные)7.2. OKВключение нумерации областей в графическом окне:U_M: PlotCtrls→Numbering7.3. Перевести переключатель AREA в положение ON7.4. OK8. Построение круга.M_M:Preprocessor→Modeling→-Create-→AreasCircle→Solid Circle8.1. Вводим координаты центра и радиус: WPX=0,WPY=0, RAD =radius8.2. OK9. Вырезание отверстия в пластинке (операция Subtract –исключение)M_M: Preprocessor→Modeling→-Operate-→-BooleansSubtract→Areas9.1.
Указателем мыши отметить прямоугольник A19.2. OK9.3. Отметить круг A29.4. OK10. Разбиение области на элементы стандартногоразмера.M_M: Preprocessor→Meshing-Mesh-→Areas-Free10.1. Нажать Pick All (выделить все)11.Граничные условия в перемещениях.В данном примере перемещения на осях симметриизадаются традиционным способом. Альтернативныйвариант – использование пункта Symmetry B.C. менюLoading.U_M: PlotCtrls→Numbering11.1. Line Numbers – в положение ON (вкл.
нумерациюлиний)11.2. Area Numbers – Off (откл. нумерацию областей)11.3. OKM_M:Preprocessor→Loads→-Loads-Apply→Structural-Displacement→OnKeypoints(задатьперемещения по ключевым точкам)11.4. Отметить концы линии L911.5. OKПредставительство CAD FEM GmbH в СНГ: 107497, Москва, Щелковское шоссе, 77, офис 1703Тел: (095) 468-8175 Тел.\Факс: (095) 913-2300 e-mail: cadfem@online.ruФилиал в Перми: 614000, Пермь, Комсомольский пр., 29-a,Пермский государственный технический университет, каф. Вычислительной математики и механики.Тел: (342) 127-193, 391-970, 391-564 e-mail: truf@icmm.ru2Разработчик: Сметанников Олег Юрьевич, доц.
каф. ВМиМ, ПермГТУ11.6. Выбрать UY для Lab2 (задается перемещение Uy)11.7. Ввести 0 в VALUE (его значение)11.8. Yes в KEXPND (для всех узлов данной линии)11.9. ApplyТо же – на вертикальной границе11.10. Отметить концы линии L1011.11. OK11.12. Выбрать UX для Lab2 (задается перемещениеUx)11.13. Ввести 0 в VALUE (его значение)11.14. OK12.
Прикладывание растягивающей распределеннойнагрузки на части внешней границы.M_M:Preprocessor→Loads→-Loads-Apply→Structural-Pressure→On Lines12.1. Отметить линию L212.2. OK12.3. Ввести -100 в VALI (растягивающие напряжения)12.4. OKРасчет.На этапе расчета вводятся две точки конвергенции, послечего инициализируется конечно-элементный алгоритм.13. Добавление точек контроля сходимости результатов(конвергенции)M_M:Solution→-LoadStepOpts-p-Method→Convergence Crit13.1. Выбрать Replace (заменить)13.2.Выбрать Local for Solids для p-Convergencecriteria13.3.
OK13.4. Отметить узел на пересечении линий 5 и 913.5. OK13.6. Изменить погрешность сходимости TOLER на 113.7. Выбрать DOF solution (сходимость поперемещениям)13.8. Выбрать Translation UX13.9.OK13.10. Add13.11. OK13.12. Выделить пересечение линий 5 и 1013.13. ОК13.14. Изменитьпогрешностьконвергенциивпроцентах TOLER на 113.15. Выбрать stress (сходимость по напряжениям)13.16. Выбрать X-direction SX13.17. OK13.18. Close14. РешениеM_M: Solution→- Solve-Current LS14.1.
Прочитав сообщения в окне статуса, закрыть его(Close)14.2. OK14.3. По окончании счета закрыть окно Solution is done!Анализ результатов (postprocessing)На данном этапе строятся изолинии напряжений иперемещений, а также исследуются напряжения в точках«подсетки» р-элемента.15. Загрузка постпроцессора и чтение из файларезультатов счета.M_M: General Postproc→-Read Results-Last Set16. Изображение деформированной пластинкиM_M: General Postproc→-Plot Results→DeformedShape16.1. Отметить Def+Undef edge (отображать начальную иконечную форму области)16.2. OK17. Просмотр результатов в узлах локальной сетки.Для Р-элементов высокого порядка выходные данныевычисляются в узлах локальной на элементе сетки.
Сетказадается количеством отрезков, на которые разбиваетсякаждая из сторон элементов (по умолчанию - 2 отрезкана стороне).U_M: PlotCtrls→Device Options17.1. Перевести в положение ON флажок Vector mode17.2. OKM_M: General Postproc→Query Results→Subgrid Solu17.3. Выбрать Stress в левом окне (в узлах локальнойсетки, построенной внутри Р-элемента, будут вычисленынапряжения…)17.4. Выбрать X-direction SX (нормальные, внаправлении X)17.5. OK17.6. Отметить в графическом окне узловые точкилокальной сетки для просмотра напряжения SX17.7. OKU_M: PlotCtrls→Device Options17.8. Флаг Vector Mode – в положение Off (результатысчета в графическом окне отображать в видеизообластей)17.9.
OK18. Изображение напряжений Sx.M_M: General Postproc→Plot Results→ContourPlot→Nodal Solu (построение изолиний по узловымзначениям)18.1. Выбрать Stress в левом окне18.2. Выбрать X-direction в правом окне81.3. OK (в графическом окне – картина изолинийнапряжения Sx, уровни выделены разным цветом;легенда – справа)19. Получение образа графического окна (CaptureImage).Данная операция применяется, когда необходимосохранить одно или несколько полученных изображенийв файле формата BMP для последующего илинемедленного вывода на печать и сопоставлениярезультатов.Представительство CAD FEM GmbH в СНГ: 107497, Москва, Щелковское шоссе, 77, офис 1703Тел: (095) 468-8175 Тел.\Факс: (095) 913-2300 e-mail: cadfem@online.ruФилиал в Перми: 614000, Пермь, Комсомольский пр., 29-a,Пермский государственный технический университет, каф.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
