Басов К.А. - Ansys в примерах и задачах (1054000), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Далее необходимо приложить давление х поверхностям бака. Зто осуществляется из экранного меню последовательностью Ргергосемог-+ ЕвиЬ-Арр)у-+ Бивспив)- Ргеззеге -+ Ов Агеаз. В результате на экране появляется панель Арр)у РКЕБ ов агеаз (рис. 8.14). В этой панели достаточно посгаюпь О в поле %ИЛЗЕ Тоад сгчз гаЬе, поскольку на самом деле никакого особого давления не прикладывается. То же самое прн использовании командной строки выглядит в виде БРА,Хагеа,1,РКЕБ,О, где )загса — номер требуемой поверхности (молсно АИ). В заключение требуется перевести все приложенные нагрузки в элементноузловой формат. Зто осуществляется из экранного меню в виде последовательности Ртергосеазог -ь 1лгайз-Орегаге -г Тгаазуег го РЕ-Ай Бо)Ы 1дз... После этого на экране появляется панель Тгавзгег Ай Бо)Ы Моде) го ГЕ Мойе1, в которой достаточно нажать кнопку ОК(рис.
8.15). Рис, 8.15. Панель ТгапФег АП Бойб Мобе! 1о РЕ Мобе! Из командной строки то же самое доступно в виде БВСТКАг1. Далее необходимо восстановить в активном наборе все имеющиеся конечные элементы и узлы, что осуществляется из выпадающего меню ' Белеет -з Ечегу1Ыей.
После этого требуемое переменное (гидростатическое) давление приложе, но. В результате конечно-элементная модель становится такой, как это показано на рис. 8.16. Рис. 8.16. Вид расчетной модели с приложенным давлением КА.Басов. АзчЯУБ в и иие и задачах Стрелками показано давление в конечных элементах. Если часть стрелок изображается в обратном направлении, необходимо изменить направление нормалей поверхностей. После всего описанного требуется приложить закрепления к опорам рамы, перенумеровать узлы для минимизации размера матрицы жеспсости и запустить решение.
Как представляется, описывать последнее уже не требуется. Создание расчетной модели и расчет на прочность цилиндрического зубчатого колеса Геометрическая модель, используемая в данной главе, может создаваться как средствами АигоСАР, так и средствами Апгог!еак Месйап!са! Реза!ор. Для проведеиия расчета используется твердотельиая модель, которая передается в препроцессор МКЭ в формате АС1$. Сразу следует оговоризъся, что создание твердотельной модели цилиндрического косозубого зубчатого колеса только средствами АгпоСАР невозможно — для этого требуются средства, имеющиеся исключительио в Ацгобезх Мес!гап!са! Рез!гГор.
Деталь нагружается сосредоточенными усилиями. Для расчета зубчатого колеса могут быть применены конечные элементы и 1, и 11 порядков. Как и в прелыдущих случаях, последовательиость действий сводится к следующему: !. Создание геометрической модели средствами АцгоСАР или Ацгог!ез!г Мес!зап!са1 Рез!г!ор. 2. Передача построенной геометрической модели в препроцессор МКЭ Агч'Я г Б. 3. Определеиие типа элемента, характеристик элемеита и материала.
4. Созааиие сетки коиечиых элементов. 5. Приложение нагрузок и закреплеиий. б. Выполиеиие расчет». 7. Просмотр результатов. 3. Изменение сетки КЭ и повторный расчет. (при необходимости), Создание геометрической модели цилиндрического прямозубого зубчатого колеса средствами Аи1оСА0 Геометрическая модель зубчатого колеса включает в себя только одии-елииствеииый объект типа юй1. ' В ходе построения геометрической модели требуется выполнить следующие 'действия: 1. Построить плоский профиль детали.
2. Создать замкнутую полилииию — поперечное сечение зубчатого колеса. 3. Создать тело вращеиия. 4. Создать профиль поперечного сечеиия впадииы между зубьями. 92 К.А.Басов. АИБУБ в аричерах и задачах 5. Создать твердотельный объект впадины между двумя соседними зубьями. б. Размножить впадины массивом. 7. Вычесть объекты — впадины из исходного зубчатого колеса. Разумеется, по ходу дела требуется переходить из одной системы координат в другую и выполнять еще ряд дополнительных работ.
На этом создание геометрической модели зубчатого колеса заканчивается. Зубчатое колесо показано на рис. 9.1. Пользователи, работающие в машиностроении, часто встречали такие (или аналогичные) зубчатые колеса в своей практике проектирования или расчета конструкций разного вида и назначения. Широко распространены подобные тонкостенные конструкции в авиации, где обеспечение малого веса агрегатов является одной из наиболее важных инженерных задач. Поскольку в данном случае важны принципы создания модели, а не конкретное конструктивное исполнение, размеры детали не приводятся. Кроме того, на приведенном рисунке не показаны фаски, мелкие галтели, резьбы, шлицы, имеющиеся внутри тонкостенного вала, а также другие отдельные конструктивные элементы„которыми можно пренебречь для упрощения конструкции.
Плоский профиль детали состоит из прямых линий и дуг окружностей. По построенному плоскому профилю при помощи команды Ьоаваагу строится замкнутая поли- линия, соответствующая поперечному сечению детали (с учетом диаметра вершин зубчатого колеса). Слой со штриховкой при построении полилинии гасится, При этом можно действовать несколькими способами: Рис.
9.1. Цилиндрическое зубчатое колесо Рис. 9.2. Твердотельная модель зубчатого колеса без впадин между зубьями Глава 9. Сидонио расчетной модечи и расчет на нрочность цилиндрического зубчатого колоса 1. Создать две полилннии (в заштрихованной части и в зоне зуба). 2. Создать одну полилинию (в заштрихованной части) н прн помощи ручек перенести ее вершины в требуемые точки.
ого косозубого колеса, однако это невозможрмнруется профилем, выдавливаемым по пря- 93 На основе одной или двух построенных полилиннй командой гечо1че строится тело вращения— зубчатое колесо без впадин между зубьями. Полученный твердотельный объект типа вайд показан на рис.9.2. Как видно нз рисунка, уже на данном этапе построения объект обладает всеми галтелями, которые имеются на схеме, приведенной на рис.
9.1. Чтобы создать впадину между зубьями, требуется перейти в систему координат, в которой ось Х параллельна оси вращения зубчатого колеса. Для построения профиля впадины требуется построить две линии эвольвенты, формирующих поверхность зуба, окружность впадин зубьев н две галтели. Кроме того, профиль необходимо замкнуть. Вид полученного, профиля показан на рис.
9.3. Если распределение напряжений в ступице зубчатого колеса интересует пользователя в большей степени, чем распределение напряжений на поверхности зуба, то поверхность зуба можно моделировать дугой окружности. Для создания твердотельного объекта — впадины между зубьями.— полученный, профиль требуется выдавить вдоль осн зубчатого колеса для получения пересечения двух объектов— впадины и колеса, как зто показащ>,на рис. 9.4. На первый взгляд, создается ощущение, что таким же способом можно сформировать и впадину между зубьями цилиндрическ но.
Впадина прямозубого колеса фо Рис. 9.3. Профиль впадины между зубьями Рис. 9.4. Зубчатое колесо с твердотельной впадиной КА.Басса. А)уяЮ в г е ах и задачах мой линии. А впадина косозубого цилиндрического зубчатого колеса формируется профилем, который выдавливается вдоль пространственной спирали и одновременно разворачивается вдоль оси колеса. Однако построение пространственной спирали средствами исключительно системы АцгоСА0 невозможно. Если же пользователь попытается развернуть построенный объект — впадину относительно обода зубчатого колеса, то расстояние от дна впадины ло оси зубчатого колеса не будет постоянным по длине зубчатого венца и, следовательно, зубчатое колесо будет сформировано неправильно.
Следующим шагом при создании зубчатого колеса является формирование массива впадин. Эта операция может быть проведена двумя способами: 1, Создать массив элементов — если пользователь по-прежнему находится в системе координат, в которой ось вращения зубчатого колеса параллельна оси г. (команда аггау). 2. Создать трехмерный окружной массив злементов — если пользователь перешел в мировую систему координат (команда Звштау). В результате модель приобретает такой вид, как на рис. 9.5. Далее все впадины следует вычесть из заготовки зубчатого колеса.
В принципе, существует еще две возможности построения твердотельной модели зубчатого колеса с зу- Рис. 9,б. Массив впадин мвжду зубьями бьями. Первая заключается в следующем. В системе координат, где ось х. параллельна оси вращения зубчатого колеса, нужно создать замкнутую полилинию, в которой уже имеются все профили впадин между зубьями (или, по-другому, все зубья венца). Далее на основе втой полилинии следует при помощи команды ехппбе построить твердое тело, включающее все зубья зубчатого венца колеса. Для завершения формирования колеса два созданных тела следует пересечь.
Наконец, можно отдельно сформировать колесо без зубчатого венца и отдельно — зубчатый венец, а затем объединить оба тела. Глана 9. Создание рисчетиай модели и расчет на нрачнасиш иилиндричгскиги зуйчатага колеси Создание геометрической модели цилиндрического косозубого зубчатого колеса средствами Ац1обеФ Месйап(са! Оезктор Описание средств, представляемых комплексом Ангес!ез)с МесЬап!са! Оез!сгор для посХ(зоения твердотельных моделей и, в частности, для формирования геометрических моделей, — тема отдельной книги. Тем не менее, представляется необходимым в данном случае описать действия пользователя при создании параметрической твердотельной модели зубчатого колеса. Рекомендуемая последовательность действий пользователя при создании модели зубчатого колеса заключается в следующем: 1, Вызов команды создания нового параметрического твердого тела — осуществляется из выпадающего меню в виде Раг! -ч Раг( -ч Хеи Раг( или из колчандной строки (авпН вен рют).
После этого в командной строке появляется запрос: Бе1есг ал арест аг илгег иечг рагу лате <РАЯтз >: (Выберите обьект или укажите новое имя тела с По умолчанию РАВТ! >:). Далее пользователь должен указать индивидуальное имя создаваемого объекта, выбранное произвольно. После этого следуют сообщение системы: Сатрапий... н сообщениьч Феи рагг сгеагиИ (Новый объект создан). В панели 1)еийор Вгоивег, имеющейся на экране, появляется имя объекта, указанное пользователем, с порядковым номером, присвоенным самой системой (1, 2 и т,д.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
