Prakt_zanyatie_1_Odnomernaya_balka_v1 (1095557)
Текст из файла
Задача №1. Линейный статический анализ одномерной балки.
Исходные данные для решения задачи в пакете Patran-Nastran
Длина балки L= 7.6 м;
Размеры поперечного сечения: b=0.1 м ; h = 0.2 м ;
Распределенная нагрузка q= 31320 H/м;
Материал: Амг 6 (модуль упругости Е= 0.7e11 H/м2, коэффициент Пуассона ν= 0.3)
Схема решения задачи
• Цель решения задачи
Получить деформации/напряжения Фон Мизеса (линейная статика)
• Что содержит база данных модели?
Модель одномерной балки
• Тип решателя
MSC.Nastran
• Метод решения
Линейный статический – Structural
• Геометрия
Создается в MSC.Patran
• Генерация КЭ сетки
Curve – двухузловые элементы типа Bar2
• Нагрузки и граничные условия
Шарнирное опирание, удельная нагрузка
• Свойства материалов
Материал - алюминий, линейная модель изотропного материала
• Спецификация элементов
1D/Beam
• Анализ
Линейный статический
• Результаты
Файл результатов/представление напряжений и деформаций в виде
изоповерхностей.
Ниже представлена последовательность действий, которую необходимо выполнить для решения этой задачи в MSC.Patran&MSC.Nastran.
-
Создание базы данных
[File]
[New]
[Имя файла: balka1.db]
[Параметры анализа: Tolerance: Default, Analysis Code: MSC.Nastran, Analysis Type: Structural]
[Ok].
-
Geometry –создание геометрии балки
[Geometry]
[Action: Create]
[Object: Curve]
[Method: XYZ]
[Vector Coordinate List: <-3.8 0 0>]
[Apply]
[Vector Coordinate List: <3.8 0 0>]
[Apply].
-
Element – Создание сетки конечных элементов
[Meshing]
[Action: Create]
[Object: Mesh]
[Type: Curve]
[Topology: Bar2]
[Curve List: Curve 1 2]
[Value: 0.1]
[Apply].
-
Element – сшивание конечных элементов вдоль геометрических границ
[Meshing]
[Action: Equivalence]
[Object: All]
[Method: Tolerance Cube]
[Apply].
-
Materials – задание свойств материала
[Properties]
[Isotropic]
[Action: Create]
[Object: Isotropic]
[Method: Manual Input]
[Material Name: amg6]
[Input Properties]
[Elastic Modulus: 0.7e11, Poisson’s Ratio: 0.3]
[OK]
[Apply].
-
Tools – создание поперечного сечения.
[(самое верхнее меню) Tools]
[Beam Library]
[Action: Create]
[Object: Standard Shape]
[Method: Nastran Standard]
[New Section Name: pr1]
[выбор прямоугольного сечения]
[W=0.1; H=0.2]
[OK].
-
Properties - применение созданного поперечного сечения к элементам.
[Properties]
[Beam]
[Action: Create]
[Object: 1D]
[Type: Beam]
[Property Set Name: beam1]
[Input Properties]
[Section name: pr1; Material Name: amg6; Bar Orientation: <0 1 0>]
[OK]
[Select Application Region]
[Select: Entities]
[Select members: Curve 1 2]
[OK]
[Apply].
-
Loads/BCs – задание нагрузок, действующих на балку
[Loads/BCs]
[Action: Create]
[Object: Distributed Load]
[Type: Element Uniform]
[New Set Name: raspr1]
[Target Element Type: 1D]
[Input Data]
[Distr Load: <0 -31320 0>]
[Select Application Region]
[Select: FEM]
[Application Region: Element 1:76]
[OK]
[Apply].
-
Loads/BCs - задание граничных условий
[Loads/BCs]
[Action: Create]
[Object: Displacement]
[Type: Nodal]
[New Set Name: op1]
[Input Data]
[Translations: <0,0,0> Rotations: <0,0, >]
[OK]
[Select Application Region]
[Select: Geometry]
[Select Geometry Entities: Point 2]
[OK]
[Apply]
[New Set Name: op2]
[Input Data]
[Translations: < ,0,0>, Rotations: < 0,0,>]
[OK]
[Select Application Region]
[Select: Geometry]
[Select Geometry Entities: Point 3]
[OK]
[Apply].
-
Analysis – генерация входного файла для расчета в MSC. Nastran.
[Analysis]
[Action: Analyze]
[Object: Entire Model]
[Method: Analysis Deck]
[Job Name: balka1]
[Solution Type: Linear Static]
[Apply].
-
Передача входного файла в MSC.Nastran и получение результатов
[Запуск MSC.Nastran–нажать на рабочем столе иконкуMSC.Nastran]
[ввести имя файла balka1.bdf]
[OK].
Расчет займет несколько секунд в зависимости от мощности компьютера
-
Analysis - передача результатов анализа в MSC.Patran.
[Action: Access Results]
[Object: Attach XDB]
[Method: Result Entities]
[Job Name: balka1]
[Select Results File: balka1.xdb]
[OK]
[Apply].
-
Results - обработка результатов
[Results]
[Action: Create]
[Object: Quick Plot]
[Select Results Cases: Default, A1]
[Select Fringe Result: Bar Stress, Bending]
[Select Deformation Result: Displacements, Translational]
[Apply].
Рис. 8. КЭ модель одномерной балки.
Рис. 9. Напряжения
в одномерной балке при данных условиях закрепления
Рис. 10. Перемещения
в одномерной балке при данных условиях закрепления
Для наглядности представления результатов построим графики напряжений и перемещений в MSC.Patran. Ниже представлена последовательность операций, которую необходимо выполнить для построения графиков в MSC.Patran.
-
Создание точек как границ области построения
[Geometry]
[Action: Create]
[Object: Point]
[Method: XYZ]
[Point Coordinate List: <-3.8 0 0>]
[Apply]
[Point Coordinate List: <3.8 0 0>]
[Apply].
-
Построение графика нормальных напряжений
[Results]
[Action: Create]
[Object: Graph]
[Select Results Cases: Default, A1]
[Select Y Result: Bar Stress, Bending]
[Quantity: X Component]
[X: Coordinate]
[Coordinate Axis: Coord 0.1]
[нажимаем на вторую иконку слева в ряду из четырех иконок]
[Target Entity: Path]
[Select Path Points: Point 2 3]
[Points Per Segment: 1000]
[Addtl Display Control: Points]
[Apply]
[сохраняем полученный график в графический файл]
[(самое верхнее меню) File]
[Images]
[Source: Current XY Window]
[Image Format: JPEG]
[Quality: 1.00]
[Apply].
-
Построение графика перемещений вдоль оси
[Results]
[Action: Create]
[Object: Graph]
[Select Results Cases: Default, A1]
[Select Y Result: Displacements, Translational]
[Quantity: Magnitude]
[X: Coordinate]
[Coordinate Axis: Coord 0.1]
[нажимаем на вторую иконку слева в ряду из четырех иконок]
[Target Entity: Path]
[Select Path Points: Point 2 3]
[Points Per Segment: 1000]
[Addtl. Display Control: Points]
[Apply]
[сохраняем полученный график в графический файл]
[(самое верхнее меню) File]
[Images]
[Source: Current XY Window]
[Image Format: JPEG]
[Quality: 1.00]
[Apply].
Графические результаты
Р
ис.1. Распределение напряжений по длине балки
Рис.2. Функция прогиба балки
Рис.3. Изменение напряжений по длине балки
Рис. 4. Зависимость прогиба балки по длине
Полученные результаты сравнить с решением задачи по формулам сопротивления материалов!
3
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.









