Submod (1050978)
Текст из файла
CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD Distributor5.5Анализ напряженно-деформированного состояния консольнойбалки с особенностью с применением метода подконструкцийНаименованияпродуктов ANSYS, вкоторых данный примерможет быть выполнен•••••ДисциплинаТип анализаМеханика деформируемого твердого телаЛинейная статикаИспользование метода подконструкций, использование свойства антисимметрии,построение эпюр вдоль заданной кривой (Path Operations)ДемонстрируютсяANSYS/MultiphysicsANSYS/MechanicalANSYS/StructuralANSYS/LinearPlusANSYS/ED5.55.55.55.55.5Автор: Константин Жеков,технический специалист CAD-FEM GmbHТел.:(095) 468-81-75, 913-23-00E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ruМосква, 2000 г.Описание задачиМетодика решения задач методом подконструкцийрассматривается на примере задачи об изгибеконсольной балки, нагруженной сосредоточенныммоментом на конце.
В районе скачка жесткостиимеется полукруглый вырез R = 0.05 (м) Самамодель, ее геометрические характеристики игустотасеточногоразбиениявыбраныисключительно из соображений наглядности ипростоты исполнения и демонстрации методики.Расчетная схема приведена на рис. слева.L1 = 3.5 (м), L2 = 4 (м).Высота сечения H1 = 1 (м), H2 = 2 (м)(момент сопротивления сечения W = BH2/6соответственно равен: W1 = 1/6, W2 = 2/3),изгибающий момент M = 1000 (Н⋅м).Аналитическое решение для напряжений дается как:Сечение 1 (H1 = 1 м):σ1 = M/W1 = 6000 Па.Сечение 2 (H2 = 2 м):σ2 = M/W2= 1500 Па.Частьконструкции,содержащаярайонконцентрации напряжений в окрестности выреза,выделяется в подконструкцию (submodel).
Размервыделяемого района выбирается в соответствии спринципом Сен-Венана.M=1000 Н⋅мH2=2 мL2=4 мH1=1 мL1=3.5 мR=0.05Решение проводится по следующим этапам:1. Создание обобщенной модели конструкции смалой детализацией.2. Сохранение базы данных с обобщенноймоделью.3. Анализ общей модели конструкции.4. Просмотр результатов решения.5. Полная очистка базы данных.6. Создание высокодетализированной моделирайона с особенностью (подконструкции).7. Выделение пограничных узлов, по которымбудет осуществляться интерполирование.8.
Запись данных об этих узлах в файл *.node.9. Сохранение базы данных с моделью подконструкции.10. Полная очистка базы данных.11. Восстановление из сохраненной на шаге 2 базы обобщенной модели.12. Чтение в базу данных результатов решения для обобщенной модели.13. Чтение в базу данных сведений об узлах из *.node файла и интерполирование степеней свободы дляэтих пограничных узлов (CBDOF) с записью *.cbdo файла.14. Чтение в базу данных модели подконструкции, сохраненной на шаге 9.15. Чтение в базу данных наложенных на пограничные узлы ограничений из файла *.cbdo.16. Решение задачи для подконструкции.17. Просмотр результатов решения для подконструкции.CAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru1CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD DistributorПошаговое описание процедуры решенияПостроение обобщенной конечно-элементной модели с малой детализацией и грубымразбиением1.) Utility Menu > File > Change JobnameВведите новое имя файла: coarse > OK2.) Main Menu>PreprocessorВыбор типа элемента, которым будет производиться разбиение:Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Solid Quad 4node 42 > OK3.) Закройте меню Element Types > Close4.) Задание свойств материала: Material Props > -Constant- IsotropicВ меню Isotropic Material Properties программой будет предложено создать материал заномером 1, нажмите OK.Введите значения:Модуль ЮнгаEX= 2.1Е11Коэффициент Пуассона NUXY = 0.3Закройте меню Isotropic Material Properties > OKCAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru2CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD DistributorСоздание прямоугольной поверхности5.) -Modeling- Create > -Areas- Rectangle > By DimensionsВведите значения координат для второй точки X2 = 1 и Y2 = 1 > Apply(незаполненные поля для X1 и Y1 распознаются как равные 0., 0.)В меню Create Rectangle by Dimensions введите X2 = -4 и Y2 = 1 > ApplyВ меню Create Rectangle by Dimensions введите X1 = 1 и Y1 = 0, X2 = 1.5 и Y2 = 0.5 > ApplyВ меню Create Rectangle by Dimensions введите X1 = 4 и Y1 = 0, X2 = 1.5 и Y2 = 0.5 > ОКЗакройте меню Create.Для обеспечения автоматической совместности сетки (узлов) по границам созданныхповерхностей необходимо выполнить Булеву операцию склеивания (Glue) всех созданныхповерхностей.
В результате выполнения операции все линии и точки соседнихCAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru3CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD Distributorповерхностей, имеющие одни и те же координаты и частично перекрывающие друг друга,будут слиты таким образом, чтобы по совпадающим границам поверхностей будутнаходиться единственные примитивы (линии и точки), принадлежащие одновременнодвум прилегающим поверхностям.6.) Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > -Booleans- Glue > Areas > Pick AllДалее будет установлена густота элементов по линиям, для чего сначала необходимонарисовать имеющиеся линии:7.) Utility Menu > Plot > Lines8.) Для задания точного числа разбиений (элементов) по линиям, ограничивающимповерхности, перейдите в меню задания установок размера и густоты элементов навыбранных линиях:Main Menu > Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Lines- Picked LinesОтметьте одним щелчком левой кнопки мыши все короткие линии (длиной 0.5) > ОКCAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru4CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD DistributorВведите количество элементов вдоль линий: NDIV = 2 > ApplyВыберите указанные линии:Введите количество элементов вдоль линий:NDIV = 4 > ApplyВыберите указанные линии:Введите количество элементов вдоль линий:NDIV = 10 > ApplyВыберите указанные линии:Введите количество элементоввдоль линий: NDIV = 8 > OKДля перерисовки изображения линий сзаданными установками (предварительногопросмотра густоты сетки) произведите перерисовку:9.) Utility Menu > Plot > ReplotПерейдите в меню непосредственнойсеточной генерации.
Будет использованапроцедура построения сетки по шаблону(регулярной сетки).10.) Preprocessor > -Meshing- Mesh > -Areas- MappedНажмите 3 or 4 sided (разбиение поверхностей,топологически подобных трех или четырехсторонним).CAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru5CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD DistributorОтметьте одним щелчком левойклавиши мыши эти три поверхности:Нажмите ОК11.) В меню Preprocessor > -Meshing- Mesh > -Areas- Mappedнажмите By cornersи выберите эту поверхность:ОКПоследовательно (направление обхода не важно)укажите курсором четыре точки:124312.) После генерации сетки закройте менюMap Mesh Area by Corners > CancelДалее к созданной конечно-элементной модели будут приложеныграничные условия и нагрузки.13.) Перейдите в меню Main Menu > Solution > -Loads- Apply > Displacement > On LinesCAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru6CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD DistributorОтметьте левой кнопкой мыши эту линию и нажмите OKв появившемся меню.Убедитесь, что подсвечено All DOF (all degrees of freedom, заделка) и нажмите ОК.В графическом окне заделка по каждой степени свободы будет показана символомстрелки по соответствующей координате.14.) Далее в меню Displacement нажмите на -Antisymm B.C.- on LinesОтметьте мышью все линии,как показано на рис.ОКВ графическом окне налиниях появится символ A(антисимметрия).15.) Закройте меню Displacement иперейдите в Apply > Force/Moment > On NodesВыберите правый верхний узел > ОКНаберите значение прикладываемой силы в направлении оси X глобальной системыкоординат в поле VALUE Force/moment value = 1000 > ОК16.) Сохраните базу данных, для чего нажмите в ANSYS Toolbar > SAVE_DB(или Utility Menu > Save as Jobname.db).CAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru7CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD DistributorРешение задачи17.) В меню Solutionнажмите-Solve- Current LSВ возникшем окне/STAT Commandпросмотрите статистику,закройте окно ив окнеSolve Current Load Stepнажмите ОК.18.) После появленияинформации о том, чторешение выполнено,закройтеинформационное окноInformation > CloseПросмотр результатов19.) Main Menu > General Postproc > Plot Results > -Contour Plot- Nodal SoluВ меню Item, Compвыберите Stressи во втором соответствующемокне скроллинга выберитеX-direction (напряжения по оси X) > ОКОбратите внимание, что за исключением окрестности узла приложения нагрузки и зоныскачка жесткости в районе уступа, напряжения постоянны по сечению вследствиепостоянства момента вдоль оси X.Далее для просмотра напряжений в виде эпюры и листинга по сечениям балки будутиспользованы средства Path Operations.CAD-FEM GmbH, ZENTRALE GRAFING, MARKTPLATZ 2 , D-85567, GRAFING B.MUNCHEN, TEL:(08092) 7005-0; FAX: (08092) 7005-773Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияТел.: (095) 468-8175 Тел./Факс: (095) 913-23-00 E-mail: cadfem@online.ru, info@cadfem.ru http://www.cadfem.ru8CAD-FEM GmbH • Official ANSYS, ADAMS, LS-DYNA3D, STAR-CD Distributor20.) Отобразите в графическом окне линии модели: Utility Menu > Plot > LinesВыберите вертикальные линии, для чего вызовите21.) Utility Menu > Select > EntitiesВ синем меню Select Entitiesв верхнем списке скроллингаукажите тип выбираемыхпримитивов и принцип выбора:LinesBy Num/Pick(т.е.
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}
