Басов К.А. - Ansys в примерах и задачах (1054000), страница 94
Текст из файла (страница 94)
К ентов показан на Вид напряженного состояния балки (для 20 конечных элементов) по рис. 5.11. Здесь максимальные напряжения составляют 5,85х104 Па, в то время как эталонные, подсчитанные по формулам курса «Сопропавление материалов, составляют бх104 Па. Разница составляет 2„5%„что является вполне допустимым. Та же самая команда из командной строки вводится в следующем виде: Р144ВО$,В,Х,0,1.
В афического просмотра элементных результатов возникает панель случае графичес Совтовг В1ешепг Яо!вйов 0авз, очень похожая на панель, предо а ую рис. 5.10, но без строки с перемещениями, Как представляется, на этом рассмотрение расчета консольной балки можно считать завершенным. Однако внимательный читатель может замеппь, что на рис. 5.7 приведена модель, состоящая из четырех элементов, на ри .
с. 5.9 — из десяти, на рис. 5.11 — из двадцати. Действительно, в препроцессоре можно стереть существующую модель, изменить параметризацию линий, создать новые узлы и конечные элементы, заново провести расчет и просмотреть полученные результаты. Команда стирания элементов и узлов на линии осуществляется из экранного меню следующим образом: Ргергосеввог -4 С1еаг -4 аваев. После этого вызова на экране появляется панель С!еаг Впее, очень похожая на панель Сгеазе Вив1001 Ыпе, показанную на рис.
5.5. Требуемьге линии указываются при помощи курсора. 3 чищенных от элементов и узлов линиях можно создавать новую атем на о параметризацию. Задавать заново атрибуты линий не тре устоя. луч нагрузки и закрепления прикладывались к точкам, а не к узлам, задавать их заново нет необхолнмости. Создание расчетной модели и расчет на прочность пластины с центральным отверстием (задача Кирша) Геометрическая модель, используемая в дзп~юй главе, уже описывалась в главе 2. В данной главе будет рассмотрено решение той же задачи средствами МКЭ АХБУБ при помощи конечных элементов, описывающих плоское напряженное состояние материала.
Здесь будут рассмотрены две геометрические модели, созлаваемые средствамн АигоСАГ): ° модель„содержащая прямые линии и дугу окружности; ° модель, содержащая прямые линии, дугу окружности и построенную по ним поверхность (объект гел(вл, также создаваемый средствами АптоСА()).
Для расчета будут применены конечные элементы 1 и П порядков. Последовательность действий сводится к следующему: 1, Создание геометрической модели средствами Ац(оСА(). 2. Передача построенной геометрической модели в прспроцессор МКЭ АХБУБ, 3. Окончательные работы по формированию геометрической модели, проводимые средствами МКЭ АХБА'Б. 4.
Определение типа элемента, характеристик элемента и материала. 5. Создание сетки конечных элементов. 6. Приложение нагрузок и закреплений. 7. Выполнение расчета, 8. Просмотр результатов. 9. Изменение сетки КЭ и повторный расчет (при необходимости). Создание геометрической модели средствами Ао~оСА0 Геометрическая модель создается при помощи команд 1.1ХЕ, С1ЕСЬЕ и ТЕ1М. В результате на экране появляется замкнутая последовательность линий и дуг. В случае если в прспроцессор МКЭ АХБг'Б передается поверхность, дополнительно следует применить команду Р),1ХЕ, после чего на экране появляется панель Воввдагу Сгеайов (рис. 6.1).
В этой панели в списке 0(уесг гуре в качестве типа создаваемого объекта следует выбрать гел(ол (область), нажать иа кнопку Р(с(г Ролнж указатЬ КуРсором любую точку внутри контура и после возвращения на экран панели нажать кнопку ОК. В результате требуемый объект будет создан. 63 КА.Басов. А(ГЗУБ в ариые и задачах Далее созданные объекты передаются в препроцессор МКЭ. Модель, состоящую исключительно из линий, проще передать в формате 10ЕБ (через файл с расширением 1яз). Модель, состоящую из области, рациональнее передать в формате АС1Б (через файл с расширением заг).
Передача построенной геометрической модели в препроцессор МКЭ АЙЬУЯ Рис. ВА. Панель Воипбасу Сгеабоп Импорт геометрической информации в формате 1ОЕБ осуществляется командой 1йеа!в, описанной в главе 4. Импорт геометрической информации в формате АС18 проводится командами выпадающего меню И!е -+ 1гарогг -в ВАТ,. После этого на жране появляется панель выбора импортируемого файла АХБ г'Б Соппесбоп Гог БАТ (рнс. б.2).
В этой панели в списке г((е Уаее следует указать имя файла. В списке Рнс. 6.2. Панель А)Чбгб Соппесбоп бзг ВАТ 0(гессогт: нужно указать директорию, в которой находится требуемый файл. В списке Юг!оезс необходимо указать диск, на котором находится требуемая директория. В списке Оеогаелу 7)гре следует указать тип импортируемых объектов: ° Яо!Ыз Ои!у — твердотельные объекты; ° Яи~асез Ои!у — только поверхности; ° )Игеггагие Ои(у — только ребра; ° АД Еиг(г(ез — все имеющееся.
В данном случае следует оставить Хо!(с(з Ои!у. После выбора файла следует нажать кнопку ОК. Далее проводится импорт геометрической информации. В случае если осуществлялся импорт линий, на экране возникнет изображение линий в кабинетной проекции. Глава б. Оси)ание расчетной модели и расчет на прочность нластини с иентрстьньм отверстием Если же осуществлялся импорт области, на экране возникнет ее изображение, также в кабинетной проекции. Из командной строки импорт геометрической информации в стандарте АС13 осуществляется командой: -ЗАТЕЕ, Хаше, Ехг, Рн, 30ЫРВ, й где: Хаше — имя файла; Ех( — расширение (обычно заг); Р1г — директория. Окончательные работы по формированию геометрической модели, проводимые средствами МКЗ АМЯУЯ В случае если импортировалась геометрия в стандарте АС13, никаких дополнительных действий по созданию геометрических объектов не требуется.
Если же импортировались только линии, требуется произвести два действия: ° объединение совпадающих точек (объектов типа Керри(нб см. главу 4); ° построение поверхности (объекта типа Агеа) по линиям или точкам. Построение поверхности по точкам производится следующей командой экранного меню: Ргергосеазог -+ Сгеа1е -ь Агава-АгЬ1(гагу -+ ТЬгоайЬ КРз.
То же самое из командной строки выглядит следующим образом: А, (далее через запятые — список до 18 точек в направлении обхода). Построение поверхности по линиям производится командой экранного меню: Ргергоееззог -ь Сгеаге -+ Агеач-АгЬйпьгу -+ Ву Ыаеа. То же самое из командяой строки выглядит следующим образом: А1., (далее через запятые — список до 10линий в направлении обхода). После вызова команд из экранного меню на экране Рис.
6.3. Панели выбора объектов для создания появляется одна из двух па- поверхностей: слева — по точкам, справа — по нелей (для точек или для ли- линиям з-зьль К.А.Басов. АФЯУЯ в и е ах и задачах Определение типа элемента производится аналогично описанному в главе 4 из экранного меню командами Ргергесезвог -+ Иеаюаг Туре -з Абб/ИИ/Ве(еге... Да- лее в возникающей панели ЫЬгагу о( Неюеаг Турев следует указать тип конечно- го элемента, как это показано на рис. 6.5. Рис.
6.5. Вид панели 0(згагу о( Е(вязенка Турев при задании конечного элемента, описывающего плоское напряженное состояние В этой панели в левом списке надо выбрать элементы типа Яо!Ы (объемные, плоские напряженные/деформированные и осесимметричные конечные элементы), а в правом списке — элемент (диас( 4 лас(в 42 Далее следует нажать кнопку ОК.
ний), показанных на рис. б.З. После указания требуемых объектов (точек или линий) требуемый объект (поверхность) рисуется на экране, как зто показано на рис. 6.4. Вид поверхностей, как построенных по существующим объектам, так и импортированных, совершенно одинаков. Определение типа элемента, характеристик элемента и материала Рис. 6.4. Построенная по точкам (линиям) или импортированнаяповерхность злаеа 6. Создание расчезнной л~адели и расчет на прочностыизастины с Пентрснпиеп отеерстиеп Рис.
6.6. Панель Рьд)ЧЕ42 е!епзеп( гуре орйопв Выбранный элемент имеет большое число свойств (или опций). Для доступа к этим свойствам в остающейся н» экране панели Е)еязевг Турев следует нажать кнопку Орг(аззг... Далее на экране появляется панель выбора опций конечного элемента Р(апе42 е(етеп! зуре арг(апв (рис. 6.6). Использование данной панели предоставляет пользователю целый ряд удобств. В частности, в раскрывающемся списке Е(етеп! Ьегзаг(аг КЗ можно выбрать следующие типы напряженно-деформированного состояния: плоское напряженное (как показано на рисунке), осесимметричное, плоское деформированное и плоское деформированное с заданной толщиной элемента. По умолчанию установлена опция плоского напряженного состояния, которая и требуется в данном случае.
Из командной строки команда выбора типа элемента задается следующим образом: ЕТ,!,Рз АХЕ42. Материал указывается совершенно аналогично тому, как это было описано в главах 4 и 5. Для материала обязательно надо указать модуль Юнга и коэффициеит Пуассона. СозАание сетки конечных элементов Для создания сетки КЭ в препроцессоре требуется: ° присвоить поверхности атрибуты (тип элемента и материал); ° определить параметрнзацию по линиям; ° создать узлы и элементы. Присвоение атрибутов поверхности осуществляется командой экранного меню Ргергосеввог-+ АГ(г)Ьв(ев-Пезйзве -з Ай Агеав... Для поверхностей требуется задавать следующие свойства (приводятся в порядке, указанном в панели выбора атрибутов Агеа АГГгзйвтев, прелставленной на ряс.
6.7): КА.Басов. АЬГБУБ в и имерак и задачах Рис. 6.7. Панель Агеа АнггЬп(ее ° МАТ Магеггаг питЬег — номер применяемого материала; ° МЕАМ Яеа( сопзгапг гег питЬег — номер набора характеристик конечною элемента (толщина, присоединенная масса и т.п. в данном случае не указаны и не требуются); ° ТТРЕ Е)етепг гуре питЬег — номер типа элемента; ° ЕБУБ Е(етепг сооггггоаге зуз — номер элементной координатной системы (для изотропного материала не требуется).
Из командной строки команда атрибуты поверхности задаются командой ААТТ, 1„1,0. Весьма важной особенностью данной задачи является необходимость создания сетки КЭ, размеры элементов которой на внутреннем контуре (в зоне концентрации напряжений) меньше, чем на внешнем. Для этого следует задавать число элементов по отдельным линиям (в экранном меню применять команду Ргергосезаог в МезЫв8 -+ Яке Св(г)з... -з Р(сйег) 1елеа) и в панели Иевгев! Яхея ов Р)с(гег) Ивсе активно пользоваться ок- Г х нам БРАСЕ Брасгпх Яагго, при помощи которого можно задавать длину Рнс.
6.8. Внд,сетки конечных элементов, сгущенной ребра переменной по ли- в зоне концентрации напряжений 68 Глава 6. Создание расчетной модели и расчет на прочность пластины с центральным отверстием нин. В результате после выполнения команды создания сетки КЭ на поверхности, вызываемой нз экранного меню последовательностью Ргергосеззог-ь МезЫвй — МезЬ -ь Агеаз -+ Ргее, на экране возникает вид сетки КЭ, показанной на рис. б.8. Из командной строки команда создания сетки на поверхности вызывается следующим образом: АМЕБН,1 (где ! — номер текущей поверхности). Возможен также вариант АМЕЛИН,АЫ. (для всех поверхностей). Приложение нагрузок и закреплений В данном разделе нагрузки и закрепления, в отличие от глав 4 и 5, будут прикладываться к линиям.
При этом требуется закрепить прилегающую к концентратору напряжений (вырезу) горизонтальную линию, ограничивающую поверхность, в направлении оси'!Г,' аналогичную вертикальную линию — в направлении оси Х. К одной нз двух линий, не прилегающих к концентратору, следует приложить распределенную нагрузку. Закрепление по линии прикладывается командой экранного меню Ргергосеззог -+ Еоабз -ь Еоабз-Ар)йу -ь В!гас!ага)-!))зр)асеюевз -ь Оп Ывез.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
