initial_pntrn (1051165)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Анализ напряженно-деформированного состояния
системы “вал-втулка” при посадке с натягом

Наименования продуктов ANSYS, в которых данный пример может быть выполнен	ANSYS/Multiphysics 5.4 ANSYS/Mechanical 5.4 ANSYS/Structural 5.4 ANSYS/ED 5.4	Автор: Константин Жеков, технический специалист CAD-FEM GmbH: тел. (095) 468-8175, e-mail cadfem@online.ru
Дисциплина	Прочность
Тип анализа	Нелинейная статика, контактная задача
Демонстрируются	Тип контакта деформируемая поверхность - деформируемая поверхность (бета для ANSYS 5.4), нахождение равновесного состояния при изначальном проникновении двух тел

Д

опущения:

Вследствие симметрии для решения задачи моделируется только один сектор (90 градусов). Для наглядности и удобства визуальной оценки и контроля принимается преувеличенная величина изначального проникновения, материал при этом считается линейно упругим. Пример предназначен для изучения методики решения задач подобного типа. С целью возможности решения на всех типах учебных версий используется грубое разбиение (464 элемента и 576 узлов), вследствие чего эффекты концентрации напряжений в районе соприкосновения ребер втулки с валом не могут быть выявлены.

Пошаговое описание процедуры решения

Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/DeleteAddStructuralSolidBrick 8 node 45Apply

Contact3D Target 170Apply

Contact 4nd surf 173OK

Для нахождения равновесного состояния при изначальном проникновении (initial penetration) необходимо выполнить два условия:

1.) на первом шаге решения не задаются никакие нагрузки (усилия, моменты, предписанные перемещения) кроме граничных условий (заделка, условия симметрии и прочее). В данном примере задача состоит только из одного шага для нахождения равновесного состояния

2.) включить алгоритм изначального проникновения:
Type 3 Conta173OptionsEffect of Initial penetration K9Include-rampOK

Для активации бета-алгоритма контакта деформируемая-в-деформируемую поверхность (по умолчанию в версии 5.4 доступен контакт только деформируемая в абсолютно жесткую поверхности, т.е выставлена опция KEYOPT(8)=0 для элементов 3D Target 170) необходимо набрать в командной строке окна ввода (ANSYS Input) команду:

keyopt,3,8,1 (Ввод)

Main MenuPreprocessorReal ConstantsAddType 3 Conta173OK

Real Constant Set No. 2

Normal Penalty stiffness FKN 5

Penetration Tolerance FTOLN .05 OK

Закройте окно Close

Задание свойств материала (сталь в единицах СИ)

Material PropsConstant IsotropicOKEX 2.1E11

Poisson's Ratio (minor) .3

Friction coefficient .1 OK

Main MenuPreprocessorModeling Create Volumes Cylinder Partial Cylinder

Rad-1 .06

Theta-1 90

Rad-2 .1

Theta-2 180

Depth .3 OK

При создании твердотельных примитивов основание объекта всегда находится на рабочей плоскости (Working Grid). Для построения второго цилиндра со смещением относительно первого по продольной оси (высоте) необходимо передвинуть рабочую плоскость:

ANSYS Utility MenuWorkplaneOffset by Increments X,Y,Z offsets 0.,0.,.1 OK

Main MenuPreprocessorModeling CreateVolumes CylinderPartial Cylinder

Rad-1 .095

Theta-1 90

Rad-2 .2

Theta-2 180

Depth .1 OK

ANSYS Utility MenuPlotLines

ANSYS Utility MenuPlotCtrlsPan Zoom RotateIso

Main MenuPreprocessorSize CtrlsPicked Lines

1. выбрать все радиальные длинного цилиндра Apply
   No of Element Divisions NDIV 3 Space Spacing Ratio 2 Apply

2. выбрать все радиальные полого цилиндра Apply
   No of Element Divisions NDIV 3 Space Spacing Ratio .5 Apply

3. выбрать любую образующую короткого цилиндра Apply
   No of Element Divisions NDIV 4 Space Spacing Ratio 1 Apply

4. выбрать все образующие длинного цилиндра Apply
   No of Element Divisions NDIV 10 Space Spacing Ratio -.5 Apply

5. выбрать любую окружную длинного и короткого Apply
   No of Element Divisions NDIV 8 Space Spacing Ratio 1 OK

Main MenuPreprocessorMeshVolumesMapped4 to 6 SidedPick All

ANSYS Utility MenuSelect EntitiesAreas By Num Pick Apply

Выбрать внутр. поверхность короткого цилиндра (втулки) OK

ANSYS Utility MenuSelect NodesAttached toAreas AllApply

ANSYS Utility MenuPlotNodes

Перед построением контактных элементов сменить атрибуты для строящихся элементов:

Main MenuPreprocessor Modeling CreateElementsElem Attributes

TYPE 3 Conta173

REAL 2 OK

Построение контактных элементов для компоненты “контактная поверхность”

Main MenuPreprocessor Modeling CreateElementsOn Free Surf OK

ANSYS Utility MenuPlotLines

ANSYS Utility MenuSelect EntitiesAreasBy Num PickApply

Выбрать наружную поверхность длинного цилиндра (вала) OK

ANSYS Utility MenuSelect EntitiesNodesAttached toAreas AllApply

NodesBy Location Z coordinates .075,.225 Reselect OK

Main MenuPreprocessor Modeling CreateElementsElem Attributes

TYPE 2 Targe170

REAL 2 OK

Построение контактных элементов для компоненты “целевая поверхность”

Main MenuPreprocessor Modeling CreateElementsOn Free Surf OK

ANSYS Utility MenuSelect Everything

ANSYS Utility MenuPlotElements

Main MenuSolution

П риложение граничных условий (симметрии)

LoadsApplyStructural Displacement Symmetry BCon Areas Выберите все боковые поверхности (радиальные) втулки и валаOK

Pan Zoom RotateBot

Для непосредственного приложения условия симметрии к узлам:

DisplacementOnNodes Box При помощи “резинового окна“ выберите все узлы посередине OK выберите степень свободы UZ OK

Задание параметров счета и решение

Analysis OptionsNLGEOM Large deform effects ON

EQSLV Equation SolverSparse Solver OK

Load Step OptsTime/FrequencyTime and Substps

TIME Time at end of load step 100

Number of Substeps 1 OK

Nonlinear Equil Iterations 120 OK

Solve Current LS

Закройте окно листинга, нажмите OK, После появления сообщения “Solution is Done” нажмите в этом окне OK

Просмотр результатов расчета - Постпроцессинг

Main MenuGeneral PostProc

Отрисовка эквивалентных напряжений по Мизесу

Plot ResultsNodal SolutionStress von Mises SEQVOK

Для просмотра результатов можно воспользоваться функцией динамического вращения изображения - для вращения используйте правую кнопку мыши, для перемещения левую, для масштабирования с одновременным вращением – среднюю (Shift+правая кнопка если мышь 2-х кнопочная

(Pan Zoom RotateDynamic Mode)

Анимация результатов

Utility MenuPlotCtrlsAnimateDeformedResultsStress von Mises SEQVOK

После просмотра анимации выйдите из медиа плеера:

Media player File - Exit

Для удобства просмотра результатов расчета для элементов группы “контактная поверхность” необходимо выбрать только элементы соответствующего типа (3 согласно порядку ввода в начале сеанса работы)

Uility MenuSelectElementsBy attributesElement type Num введите 3OK

Отрисовка контактных напряжений Plot ResultsNodal SolutionContact Total Stress STOTOK

2

Представительство CAD FEM GmbH в СНГ: 107497 Москва, Щелковское шоссе, 77, офис 1703

Тел.: (095) 468-8175 Тел.\факс: (095) 913-2300 e-mail: cadfem@online.ru http://www.cadfem.ru

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.

Список файлов учебной работы