МУ Ansys (1247045), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Типичные примеры такой нелинейности –контакты между деформируемыми телами, а также между деформируемыми телами и воздействующим инструментом.При решении нелинейных задач математическая модель представляет собойсистему нелинейных алгебраических уравнений. Процесс решения системы нелинейных уравнений является итерационным, на каждой итерации нелинейная модель линеаризуется (сводится к системе линейных алгебраических уравнений).Как правило, за один шаг (от начального к конечному состоянию объекта) задачуне удается решить даже итерационными методами (итерации не сходятся, т.е.

неудается достичь заранее заданной точности). Поэтому процесс нагружения разбивают на малые шаги, внутри каждого шага выполняют итерационное решение.Во всех современных программах составление и решение систем уравненийосуществляется автоматически, значительно упрощен процесс дискретизации –разбиения области на конечные элементы. Однако точность решения в решающеймере определяется качеством созданной сетки конечных элементов. Следует руководствоваться следующими практическими рекомендациями: Элементы низших порядков требуют более частой сетки, чем элементы высоких порядков. Элементы более высоких порядков обычно дают и более точные результаты. Элементы с четырехугольными гранями предпочтительнее треугольных. Предпочтительны элементы с близкими значениями размеров сторон (равносторонний треугольник, квадрат, куб …). Упорядоченная сетка более предпочтительна, чем неупорядоченная. В местах наибольших ожидаемых градиентов изменения искомой функции(например, в местах концентрации напряжений) необходимо уменьшать размеры конечных элементов (сгущать сетку). Размеры соседних элементов не должны существенно отличаться друг от друга.7Особенности применения программного комплекса ANSYS/LSDYNAВ настоящем пособии используется учебная (Educational) версия программы.

Интерфейс программы ничем не отличается от коммерческой версии, что даетвозможности изучить методику решения большой номенклатуры задач. Основныеограничения учебной версии заключаются в возможности создания модели с максимальным количеством 10000 узлов и 1000 конечных элементов.Этапы решения задачи в программном комплексе ANSYSТипичный анализ с помощью ANSYS выполняется за следующие три шага:1. Создание модели (Preprocessing)1.1. Построение геометрической модели.1.2.

Определение типа и свойств элементов (Element Type)1.3. Задание параметров элемента (Real Constants)1.4. Задание свойств материала (Material Properties)1.5. Разбиение модели на конечные элементы (Meshing)1.6. Задание граничных условий (Loads)2. Получение решения (Solving).2.1. Определение типа анализа2.2. Определение опций (вариантов) анализа2.3. Выполнение анализа (процесс решения)3. Просмотр результатов (Postprocessing)Согласованная система единицПрограмма ANSYS не предлагает никакой системы единиц.

Вы можете использовать любую согласованную систему единиц. Наиболее известная согласованная система единиц – система единиц СИ. Однако эта система не являетсяединственной. Одна из наиболее часто используемых в ANSYS согласованныхсистем единиц для анализа механических систем следующая:СИСистема1Коэффициент пересчета из СИ-3Линейные размерым1мм=10 м103СилаННМассакг1т=103кг10-3ВремяссНапряженияПаМПа=106Па10-6Плотностькг/м3т/мм3=1012кг/м310-12Запуск программыПрежде чем запустить программу создайте папку на каком-либо диске, в которой будут сохраняться файлы во время работы.Запуск программы под операционной системой Windows осуществляется следующей последовательностью:Пуск – Программы – ANSYS ED 10.0 – ANSYS Product Launcher.Открывшееся окно имеет несколько закладок:8• Launch – выбор одного из доступных продуктов семейства ANSYS. Эту закладку трогать не стоит.• File Management – выбор папки (Working Directory), где будут создаваться рабочие файлы и имени задания (Job Name).

Все файлы, создаваемые в рабочейпапке, будут иметь указанное имя и разные расширения. ANSYS не выдаетпредупреждения о наличии в рабочей папке файла модели с тем же именем.Чтобы избежать потерь данных следует менять Job Name для каждой новой задачи. Выбор папки и имени осуществляется с помощью стандартного диалога(экранная кнопка Brows), либо вручную с клавиатуры. При отсутствии введенной вручную папки выдается предупреждающее сообщение.• Customization – настройка выделения памяти (Memory) и некоторых дополнительных параметров (Additional Parameters) под конкретную задачу. TotalWorkspace – суммарный размер рабочего пространства (виртуальной памяти,отводимой задаче), Database – размер базы данных.

Параметры этой закладкиследует оставить по умолчанию.• Preferences – выбор языка интерфейса (ANSYS Language - для учебной версиидоступен только английский) и типа видеодрайвера (Graphics Device Name).Драйвер win32 обеспечивает отображение до 9 цветовых контуров, win32c – до128 контуров, 3D – обеспечивает динамическое вращение текстурированноймодели, задание прозрачности и позиционирование источника цвета.Запуск сессии с выбранными параметрами осуществляется нажатием экранной кнопки Run. Нажмите кнопку Run. Нажмите кнопку OK в появившемся на экране лицензионном соглашении идождитесь загрузки программы.Графический интерфейс программы состоит из нескольких окон.

В начальныймомент на экране появляются следующие окна (см. Рис. 1): Служебное меню. Выбор пунктов этого меню (выпадающие меню), находящихся под заголовком, осуществляется аналогично другим Windows программам. В дальнейшем в тексте этого документа Utility Menu будет обозначаться U. При описании последовательности работы символом  будетобозначаться раскрытие структуры выпадающего меню. Командная строка (в дальнейшем C), в котором можно вводить команды иданные непосредственно с клавиатуры. Зная командный язык ANSYS можно обойтись только этим окном. Экранные кнопки управления заданием (в дальнейшем F) служат длябыстрого доступа к некоторым часто используемым пунктам меню. Главное меню (в дальнейшем M) – содержит основные команды ANSYS,имеет иерархическую структуру.

Значкомв этом меню обозначено открытие нового окна. Значком обозначено существование вложенных подпунктов (дерево структуры). В дальнейшем, при описании последовательности работы, символом + будет обозначаться раскрытие дерева структурыщелчком левой кнопки мыши на соответствующем названии. Значкомобозначено появление окна диалога выбор элементов в графическом окне.9 Панель управления (в дальнейшем T)– дополнительная настраиваемаяпользователем панель с кнопками управления. Графическое окно – служит для отображения геометрической модель, результатов расчета. Панель управления графическим окном (в дальнейшем D)– служит дляизменения представления объекта в графическом окне.Дополнительно в свернутом виде открывается окно ANSYS Output Window,в котором отображаются в виде команд ANSYS все действия, осуществляемые впроцессе работы с графическим интерфейсом и, в дальнейшем, процесс решения.Служебное меню (U)Командная строка (C)Кнопки управления заданием (F)Панель управления (T)Главное меню (M)Графическое окно (G)Панель управления графическим окном (D)Рис.

1. Окно ANSYS ED 10.0101. Анализ напряжений и деформаций в цилиндрической матрице припрессовании порошковой заготовкиЦели работы• ознакомление с основными этапами конечно-элементного расчета в упругойобласти с использованием программного комплекса ANSYS.• освоение методик: создания расчетных схем для осесимметричных задач, построения простейших плоских твердотельных моделей с помощью областей,разбиения областей на конечные элементы, задания граничных условий, решения простейших контактных задач, отображения результатов расчета.Постановка задачиПорошковая заготовка подвергается прессованию в цилиндрическом контейнере (Рис. 2а).

Все размеры на рисунке даны в миллиметрах. В конечный момент сила прессования достигает величины 0.2МН при высоте спрессованной заготовки 10 мм. Высота контейнера, пуансона и объем порошка в начальный момент подобраны таким образом, что в конечный момент спрессованная заготовкарасполагается точно посередине высоты контейнера. Требуется определить максимальные напряжения и деформации в контейнере. Анализ выполнить для двухвариантов исполнения контейнера: цельного (Рис.

2б – задача 1) и составного(бандажированного – Рис. 2в – задача 2). Величина натяга бандажированного контейнера – 0.05 мм на сторону (50 мкм)P30ppвбматрицаaРис. 2. Принципиальная и расчетные схемыбандаж11Расчетная модельСчитаем, что давление на стенки матрицы распределено равномерно и равносреднему давлению, действующему на торце пуансона (p=P/r2800МПа). Вследствие симметрии можно рассмотреть ¼ поперечного сечения.Последовательность решения задачи 11. Создание модели (Preprocessing)1.1. Определение имени и типа задачи.1.1.1. Имя задачи: позволяет идентифицировать файлы, относящиеся к одной задаче. Имя задачи можно определить на закладке File Managementпри запуске ANSYS Product Launcher (см.

Характеристики

Список файлов книги