Басов К.А. - Ansys в примерах и задачах (1054000), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Нажатие кнопки а/ Ро!л/ позволяет просмотреть результаты расчета в конкретном узле сетки КЗ. Нажатие кнопки /чодв Ь/ивдвг/яя позволяет нарисовать на экране нумерацию узлов сетки КЗ. Наконец, панель ВЕА 2Э вЂ” Са)свЫ)овз содержит еще пять кнопок, находящихся внизу: ° /!е!е/в Явзи1/в — вызывает уничтожение полученных результатов; ° /)е/е/в Яе/вполз — вызывает уничтожение всего решения целиком (в том числе матрицы жесткости и т.п.); ° Сов//я...
— определяет настройку цветов для графического представления результатов; ° С/озв — влечет за собой закрытие панели РЕА 20 — Са!св)айова; ° /!в1р — вызов справки. Последовательность действий при расчете консольной балки сводится к перечисленной ниже. 1. Прн помощи команды тес(лвй!е строится замкнутая полилиния по точкам (0,0) и (100„10). 12 2. Из выпадающего меню, из командной строки или путем нажатия соответству- 3. Прияожение усилий. При нажатии на кнопку приложения сосредоточенной силы панель исчезает, а в командной строке появляются сообщения: 4. Приложение закреплений.
Закрепления прикладываются аналогично прило- 13 5. 6. 7. Глава !. Расчет консольной балки встроенным методом конечных элементов ющей пиктограммы на панели инструментов (панель АСА)3/М РР Са1сп1айоп) вызывается команда авз(еаЫ. После вызова этой команды в текстовом окне появляются следующие сообщения: Соттази1г аи(Геа2д Глин!!ил...РИ и запрос иа указание замкнутой области: прес!)Ь Ьиегии роЬис После указания удовлетворяющей точки на экране возникает требуемая панель РЕА 2)3 — Са)сийбовэ.
В текстовом окне появляется сообщение: А!еи зоййоп. Юрес!!Ь !изегз!ои ройп <Еигег !Ма!влЬох>: (Укажите точку вставки <Нажатие клавиши Епгег приведет к возвращению в исходную панель>:) — в данном случае требуется указать точку, в которой приложено усилие. Сделать это можно путем указания точки привязки как конечной, средней точки и т.п. Ел!ее а иеи гойе <!0Я )ч>з (Укажите новое значение <По умолчанию 1000 Н>) — требуется указать значение усилия орос!Гу аи югаиои апл1ес (Укажите угол вращения; за положительное направление выбирается направление оси Х текущей системы координат) жениям усилий.
В данном случае следует закрепить одну точку на торце в направлении оси У (в данном примере закреплена нижняя точка, хотя на самом деле необходимо закреплять среднюю). При этом в командной строке появляются запросы: Ярости !имчт!ои рот! <Еигег=!)!а!олЬвх>: (см. выше) Бресзлр ап го!апов аиа1ез (см. выше) При задании закрепления по линии появляются следующие запросы: Юе!есз 1оаз! ог зиррогг Ерес!Я йвегз!ои ро!иг <Еизег 2)!а!олйох >: (см.
выше; следует указать какую- либо характерную точку на требуемой линии) Дрем еп4инип (Укажите конечную точку) БресЯ зИе Ггот сидре!ип (Укажите сторону для конечной точки; требуется указать точку внутри закрепляемого участка линии) Следует обратить внимание, что в данном случае контур необходимо обхо- дить иретвв часовой стретш. После завершения данной операции балка приобретает такой вид„как на рнс. 1.2. Указание свойств материала.
Таковые могут быть заданы напрямую, в со- ответствующих панелях, или приняты для соответствующего материала из списка. Определение размера балки вдоль оси Е. В данном случае указано д 10. Если же толщина не будет указана, автоматически будет выдано сообщение: АитСА2) Еггог. УЬЫсиезз тизт Ье -в О. Генерация сетки КЭ. В разделе ЬуезЬ требуется указать характерный размер КЭ (длину ребра). й.А.Басов. АУЯЖ в и яме ах и задачах 100 ~М! %ББииииии О Рис, 1.2. Вид балки с приложенными усилиями и закреплениями 8. При необходимости можно сгустить сетку КЗ в некоторых, указанных пользователем, зонах. Зто можно проделать при помощи опций раздела Яе~Ьипд, Сгущение сетки можно провести внутри границы, описанной ломаной линией (левая верхняя кнопка), или внутри прямоугольной области (правая верхняя кнопка).
В панели Мавва) указывается коэффициент, на который делится длина ребра элемента. 9. Проведение расчета вызывается переходом в раздел Яевийк Этот раздел включает три кнопки граФического просмотра результатов (расположены сверху), кнопку сохранения файла Луе, кнопку просмотра результатов в точке а~ Ротг, и кношсу просмотра нумерации узлов. Нажатие левой верхней кнопки приводит к вызову диалоговой панели рисования результатов (напряжений и перемещений) РВА 2 — йюйвев ()змиааз). Зта панель показана на рис.
1.3. В разделе Яееийз можно выбрать графический вывод следующих результатов расчета: ° )гоп йймз яызмз — эквивалент- ные напряжения по фон Мизесу; ° Яггеве и Х вЂ” ахи — осевые на- пряжения в направлении оси Х; ° Яггеее ~и у — ахи — осевые на- пряжения в направлении оси У; * Ятгеев (п У вЂ” ахйа — осевые напряжения в направлении оси Х (только для случая плоского деформированного состояния); ° ойеаг отгевмз — касательные напряжения; ° д)вр!асеевой — перемещения, В разделе бгарйс Яергевепгайоп можно выбрать тип представления результатов: изолинии (левая кнопка) и со сплошной заливкой (правая кнопка).
Назначение признака Яе~ 1пмггаи Аилппалсаау влечет за собой появление особой панели настройки цветов для графического представления результатов. Рлоеа 1. Расчегн консольной балки ест нным менюдом конечных элеменаое Кнопка ОХ вызывает отрисовку требуемого изображения на экране. При этом в командной строке появляется сообщение (в данном случае — при изображении эквивалентных напряжений): он Мйее 1еоогеоз — йгогй(ай... и запросы: Брес(гу болеро(яг <Еегигл =' 1и йоилнегу>: (Укажите базовую точку для вставки изображения <нажатие клавиши Енгег вызовет появление изображения внутри контура исследуемой детали>) Я)мс(гу йиегг1оя Ро(яп (Укажите вторую точку вставки — разница между двумя этими точками определяет расстояние между контуром рассчитываемой детали и положением изображения напряжений и деформаций) Ярос()Р 1игегг(он Ройгп (Укажите точку вставки для подписи) <Яепггя >." Кнопки на панели РЕА 21) — 1зойвез (1зоагеаз) позволяют: ° Ди(1 — вызвать закрытие текущей панели; * .
Соосе1 — прекратить работу программы МКЭ вообще; ° )Уе(Р— вызвать справку. Аналогично можно просмотреть главные напряжения (панель РЕА 31) — Ма(в Зычна) и вид деформированной летали (панель РЕА 10 — В(зр!асевевг). Нажатие кнопки аг Ро1нг позволяет просмотреть результаты расчета в указанной пользователем точке. При этом в командной строке появляются запрос: Яресру Ро(нг <Лепин>: (Укажите точку), сообщение: Вьгй(ня...
и следующая информация: Нажатие кнопки Рйе... позволяет определить текстовый файл, в который будет занесена информация о полученных результатах. Информация, содержащаяся в данном файле, будет иметь следующий вид: 15 КА.Басов. АФХУБ в п имв а задачах В конце файла приводятся максимальные и минимальные значения напряжений и перемещений по всей детали: 1) =РР/(ЗЕ1) где: Р = 100 Н; В 210 000 Н/мм', Ь=Ь= 10мм; 1= 833. 1 = 100 мм; 1=ЬЬэ/12; 1б Нажатие кнопки Мобе МшпЬепп8 вызовет появление на экране сетки КЭ с номерамн узлов, как зто показано на рис. 1.4. В результате действий, описанных выше, на экране появляется объекты, имеющие такой вид, как на рис.
1.5. На этом ри- Рис. 1.4. Пример нумерации узлов сунке показано распределение осевых напряжений и вид деформированного состояния в консольной балке. Необходимо указать: если панель РЕА 2Р— Са)еа)айова в результате каких- либо нечаянных действий пользователя (например„случайно нажата кнопка приложения усилий) исчезла, следует нажать клавишу Епгвг и вернуться в панель.
В заюпочение необходимо проверить точность полученного решения, используя формулы из курса «Сопротивление материалов», Максимальное перемещение: Хлава У. Расчет консольной балки встроенным методом конечных элементов 100 1я1 Вивлвтибй 1г 100 1й1 Рис. 1.6. Графическоепредставлениеполученныхрезультатов 17 = 100х101Р/(3х033х210000) = 0,1905 ми Расчетное значение перемещения составляет 11„= 0,1918 мм.
Разница перемещений не превосходит 0,7%. Максимальное напряжение: о„Р1/0У где: % = ЬЬ'/б 1бб,7; о боя/ 2, 17 КА.Басов. АР/БУХ е примерах а задачах В то же время расчетное значение напряжений составляет 59,5 Н/мм' (растяжение, в верхней точке заделки) н бу„б4 Н/мм' (сжатие, в нижней точке заделки), то есть расхождение напряжений превышает 10%. Эта разница обусловлена различием закреплений данной исследуемой балки и балки, изучаемой в курсе' «Сопротивление материалов«.
В данном случае не выполнена гипотеза прямой нормали, на которой основана теория балок. Помещение вертикального закрепления в середину заделанного ребра влечет з» собой уменьшения напряжений как растяжения, так и сжатия н приводит к тому, что максимальные напряжения у„становятся равными 60,5 Н/мм'. Таким образом, разница напряжений, вычисленных при помощи МКЭ и определяемых по формулам курса «Сопротивление материалов>, становится меньше 1%.
Данный пример показывает, что внешне сравнительно небольшое изменение граничных условий задачи (в данном случае — закреплений расчетной модели) может повлечь за собой существенное изменение результатов. Расчет пластины с центральным отверстием встроенным методом конечных элементов Ао1оСА0 Меспап!са! Розг РасК Для второго примера применения МКЭ выбрана пластина с центральным отверстием, изучаемая обычно в курсе «Теория упругости», Эта задача в специальных курсах называется задачей Кирша, Анахнпгтеское решение данной задачи приведено в справочнике Биргера И.А., Шорра Б.Ф., Иосилевича Г.Б. »Расчет на прочность деталей машин» (М., Машиностроение, 1993), с. 511 и далее.
В данном случае нет необходимости считать пластину целиком, достаточно вырезать из нее четверть с дугой окружности 90' и приложить симметричные граничные условия, в имитирующие.удаленные части пластины. Вид расчетной модели йоказан на рнс. 2.1. Данная модель строится средствами Ав(оСАО при помощи следующей последовательности команд (приведено содержимое текстового окна): Рис. 2.1. Вид расчетной модели пластины с отверстием Точки А и В, указанные на рнс. 2.1, яюппотся характерными точками расчетной модели, поскольку в них известно значение напряжений на контуре отверстия. Далее из выпадающего меню вызывается программа МКЭ: Сов(ее( -+ Са(св)айова -+ РВА или из командной строки (аш(еа2й). КА.Басса. АЛИЛУЯ а л е и задачах Рис.
2.2. Расчетная модель пластины с приложенными нагрузками и закреплениями я, согласующего- угости, следует за- 20 Панель РВА 21) Са(св)айова уже описана в предыдущей главе, и поэтому ее вил здесь не приводится. После приложения двух скользящих закреплений (то есть набора шарниров по линии) и давления по линии(распределенная нагрузка, величина которой принята равной — е. 1О Н/мм) расчетная модель должна иметь такой вид, как на рис. 2.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
