Басов К.А. - Ansys в примерах и задачах (1054000), страница 58
Текст из файла (страница 58)
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. 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 Глава !. Расчет консольной балки встроенным методом конечных элементов 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. 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
