Басов К.А. - Ansys в примерах и задачах (1054000), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Препроцессор МКЭ позволяет как импортировать, так и создавать заново достаточно сложные геометрическиемодели для дальнейших расчетов. Бурное развитие средств компьютерного проектирования и расчета конструкций породило возможность передачи информации, созданной в одной САПСАМ-системе, в другие аналогичные системы. В результате обьекты, созданные, например, средствами СА1), могут в дальнейшем использоваться при подготовке производства (то есть использоваться средствами из группы САМ), при расчете на прочность и на иные свойства (то есть использоваться средствами из группы САЕ) или учитываться при ведении корпоративного проекта (то есть обрабатываться продуктами из группы РОМ). Во многих случаях логически взаимосвязанное применение средств САП и САЕ приводит к существенному ускорению подготовки расчетных моделей для исследования прочностных, динамических и иных рассчитываемых свойств и характеристик проектируемой конструкции.
Практический опыт, накопленный автором„показывает, что технологическая цепочка — подготовка средствами СА0 геометрической модели для последующего расчета при помощи МКЭ вЂ” уменьшает время создания модели минимум в 3 раза. Одними из наиболее распространенных и освоенных специалистами комплексов САП являются АиГоСА1) и созданный на его основе АпГодезк Меспашса) Рез)пор, средство лля трехмерного моделирования деталей, поверхностей, сборок. Эти продукты имеют понятный и доступный интерфейс, а также обладают большими возможностями для моделирования как в двухмерном, так и в трехмерном пространствах.
Дополнительным удобством является наличие литературы об этих комплексах на русском языке. КА.Басов. АУЯ5 в и яие и задачах Поэтому предлагаемая книга посвящена не только (и не столько) применению собственно МКЭ АХЗУЗ, но и практике совместной работы в двух комплексах (АпгоСАП и МКЭ) одновременно. Для достижения определенной полноты рассмотрения ряда часто используемых возможностей МКЭ АХЗУЗ в книгу добавлены главы с описаниями последовательностей расчета контактных задач, собственных форм и частот конструкции, а также устойчявости конструкции. Также в книге содержатся главы, посвященные описанию возможностей и применения встроенных методов конечных элементов, входящих в состав программных комплексов Ап(ОСАХ) Месйашса) Ронег Раей и Апгобекй МесЬашса! Оезй(ор Ревет Раей.
Встроенные в эти продукты средства МКЭ позволяют успешно и быстро решать часто встречающиеся в инженерной практике задачи. У пользователя, привыкшего к работе с Ап(оСАО и Ашобезй Месйашса( ОезЬгор, работа с программой МКЭ АХЗУЗ не может вызвать затруднений. Ниц экрана компьютера при работе с МКЗ Айбт8 При работе с МКЭ АХЗУЗ на экране имеются следующие объекты (окна и меню): ° выпадающее меню АХБУБ ШЙ1ту Меав; ° экранное меню АХБУБ Ма(а Меав; ° панель инструментов АХБУБ Тее!Ьаг; Введепие ° графический экран (или графическое окно) АХБх'Б ОгарЫса; ° командное окно (или командная строка) АХБх'Б 1врвс; ° текстовое окно АХБхБ Овгрв! %йт)ои.
Кроме того, юри необходимости пользователем могут вызываться на экран (или пояювпъся при выполнении различных команд) большое число панелей, испслюпощих разные функции: указание и выбор объектов для дальнейшей работы с ними, назначение параметров для различных команд и тл. Эти панели имеют весьма разнообразный вид. Однако существует целый набор панелей, которые имеют абсолкггно одинаковый вид и разлнчаются толысо заголовком.
Такие типовые панели позволяют пользователю указывать точки при построении линий, линии при построении поверхностей, поверхности при построении объемов и выполнюот целый ряд других, весьма разнообразных функций. Одна из таких панелей (Сгеа(е Япс(ййс Иве, то есть построение прямой линии по двум точкам) показана на рисунке. В этой панели кнопки выполняют следующие функции: ° переключатель Рсс)с соответствует выбору нужных объектов; ° переключатель Ппр(с)с — отказ от ошибочного выбора объекта; ° переключатель Япя)е позволяет выбирать единичные объекты; ° переключатель Ро(удаи позволяет выбирать объекты, лежащие внутри замкнутой ломаной линии; ° переключатель Еаар позволяет выбирать объекты, ле- жащие внутри замкнутой гладкой линии; ° переключатель Вах позволяет выбирать объекты, ле- жащие внутри прямоугольника; ° переключатель С(ге)е цозволяет выбирать объекты, ле- жащие внутри окружности; ° счетчик (указатель) Саип! показывает число выбран- ных объектов; ° счетчик Мах!тит — максимальный номер имеющего- Панель Осев(е Бгга!йЬШпе ° счетчик Мт(тит — минимальный номер имеющего- ся объекта; ° счетчик ХеуР Ьса — номер последнего выбранного объекта (заголовок мо- жет меняться в зависимости от контекста); ° в разделе Раг Кеубаагс! Яп)гу содержатся кнопки признаков для указания объектов цри помощи клавиатуры: ° переключатель А(вс ау Вета позволяет вводить с клавиатуры номера обьектов; ° переключатель М(п, Мах, Хпс указывает номер первого, последнего обьекта и шаг нумерации (фактически номера образуют арифметическую прогрессию); ° кнопка ОК вызывает выполнение действующей команды и выход из нее; ° кнопка Вехе! позволяет сбросить все выбранные объекты и начать вы- бор снова; ° кнопка Р)е(с А(! позволяет выделить все имеющиеся объекты; КА.Басов.
АКЯБ в примерах и задачах ° кнопка Арр!у позволяет выполнить текущую команду для уже выбранных обьектов и продолжить ее выполнение снова; ° кнопка Сапов! позволяет выйти из выполнения команды без совершенна каких-либо действий; ° кнопка Нв!р вызывает справку по данной команде, В дальнейшем пользователь будет регулярно встречаться с панелями подобного типа при работе с МКЭ АХВАЗ. Фактически структура данной книги позволяет классифицировать ее как «практикум по решению задач динамики и прочности при помощи МКЭп, поскольку каждая ее глава посвящена разбору конкретной задачи.
Большинство примеров конструкций, рассмотренных в данной книге, основаны на инженерной практике автора или применялись им своей учебной и педагогической практике при преподавании применения модулей АХБА и смежных вопросов, освещенных в книге, в частности, на предприятиях авиационной и энергетической промышленности. Предполагается, что читатель книги имеет навыки работы в системах АпгоСАО и Апгобезк Меспашса1 Резкгор.
В противном случае рекомендуется предварительно ознакомиться с какой-либо литературой по данному вопросу. Автор выражает глубокую признательность своим коллегам Л.А. Магеррамовой, Д.А. Протопоповой, В.В, Голованову, В.В. Жестовскому, Д.И. Николаеву, Ю.А. Ножницкому, В.К, Куевде и другим за помощь при написании этой книги. Особую благодарность автор выражает компании ЗАО ЕМТ Р за помощь в получении временных лицензионно чистых копий программ АХБА и Ашобезй Меспашса! Рез1пор. В дополнение к сотрудничеству с Московским Центром Сервисных услуг АХВАЗ компании ВМТ автор является координатором группы преподавателей и экспертов этого Центра.
Все отзывы, замечания и предложения цо структуре, составу и изложению материала в данной книге автор просит направлять по электронной почте апаузбепй.ш. Расчет консольной балки встроенным метоАом конечных элементов Ац1оСАО Меспап!са! Ро~мег РасК В настоящее время в комплект средств Ап1осад МесЬав)са1 Роиег Рас)с входит встроенная программа метода конечных элементов (МКЭ). Эта программа позволяет выполнять расчеты двухмерных тел для случаев плоского напряженного н плоского деформированного состояний.
Расчеты осесимметричных деталей в данной программе выполнять нельзя. Наиболее простым расчетным объектом для первого примера, по мнению автора, является консольная балка. Изгиб консольной балки подробно описан в курсе «Сопротивление материаяов», Следует только напомнить, что длина балки должна превосходить ее толщину как минимум в 10 раз. Следует также иметь в виду, что описываемая программа МКЭ использует только треугольные конечные элементы 1 порядка. В качестве исходной модели для расчета при помощи команды гес(авй)е строится замкнутая полилиния, состоящая из четырех отрезков.
Далее из выпадаюшего меню выбирается последовательно Совгевт-з Сэ)св)айова -+ РЕА или из командной строки (аагеа24). После этого на экране терминала появляется панель РЕА ЗП-Са)св)айова. Данная панель содержит все доступные опции расчета детали (рис. 1.1). В разделе ЕоагЬ алИ Яиррогг содержатся опции приложения нагрузок н закреплений.
Слева показано общее количество уже приложенных закреплений и нагрузок: закреплений в точке, закреплений Рнс. 1.1. Панель РЕА 20 — Са!сп!абопа по линиям и усилий. Правее идут кнопки, соответствующие разным типам приложения как усилий, так и нагрузок: сосредоточенная сила, давление, жесткое закрепление одной точки, жесткое закрепление по линии, плавающее закрепление в точке (каток), плавающее закрепление по линии. 11 ХА.Басов. А/УЯ5 в и вмерах и задачах Ниже имеются кнопки, которые позволяют изменять положение закреплений, а также величину и направление усилий: ° )'а/ив — изменение значения усилия; ° Аля/е — изменение направления усилия или закрепления; ° Моче — перенос точки приложения; ° Сору — копирование усилия нли закрепления; ° /)в/в!е — уничтожение приложенного закрепления или усилия.
В разделе Ма/епа! содержатся данные о материале, из которого изготовлена детэлзс ° Ь' — модуль Юнга; ° Ро/мел — коэффициент Пуассона; ° Яв — предел упругости материала; ° ТаЫе — переход к выбору типа материала из имеющегося набора. В разделе //в/аи/1 приводятся данные о толщине материала и типе напряженного состояния: Лпсйв д — толщина материала по оси Е. Ниже приведены две пиктограммы.
Нажатие левой соответствует плоскому напряженному состоянию, нажатие правой — плоскому деформированному состоянию. В разделе Мезй содержатся команды построения сетки конечных элементов. В единственной числовой панели вводится длина ребра конечного элемента. В разделе //е//л!лл содержатся команды модификации сетки в заданной пользователем подобласти рассчитываемой детали. При нажатии левой кнопки, содержащейся в данном разделе, происходит изменение сетки конечных элементов (здесь и далее — КЗ) в подобласти, определяемой по нескольким указываемым точкам, а при нажатии правой — подобласть определяется прямоугольником„ задаваемым по двум точкам. В разделе Явзийз содержатся опции просмотра результатов.
Левая кнопка позволяет осуществить просмотр результатов в графическом виде (как в виде заливки области, так и в виде линий с равными значениями напряжений), средняя — позволяет просмотреть результаты, выраженные в виде главных напряжений, правая — позволяет просмотреть' деформированное состояние сетки КЗ. Нажатие кнопки Р//е... позволяет записать полученные результаты расчета в указанный пользователем файл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
