МУ Ansys (1247045), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

выше), либо после запускаANSYS ED командойU: File  Change jobname Ввести: Container, нажать OK1.1.2. Установка фильтров меню: позволяет исключить из основного менюпункты, не относящиеся к решению задачи.M: Preferences… Пометить левой кнопкой мыши: Structural, нажать OK. (выбралистатическую задачу механики деформируемого твердого тела)1.2. Построение геометрической модели.1.2.1. Построение и удаление прямоугольного сеченияСуществует множество способов построения геометрической модели. Вданном случае используем прямое построение сечения контейнера спомощью прямоугольников. Возможен альтернативный вариант, когдасначала создаются ключевые точки (keypoints), по ним – линии (lines),по линиям – сечения, области или поверхности (areas), а затем, еслинеобходимо – объемы (volumes).Следует обратить внимание, что внешняя нагрузка прикладываетсятолько к части внутренней поверхности, поэтому удобно представитьсечение в виде двух прямоугольников, границей между которыми является крайняя точка действия давления.Следует иметь в виду, что, при анализе осесимметричного напряженного состояния в ANSYS, декартова координата X соответствует координате  в цилиндрической системе координат, координата Y – цилиндрической координате z, координата Z – координате .M: Preprocessor Modeling Create Areas Rectangle By Dimensions (прямоугольник по размерам) Ввести X1=9, X2=25, Y1=0, Y2=5 (переход клавиша TAB) – координаты противоположных углов прямоугольника Нажать Apply (применить).

После нажатия Apply, в отличие от OK,выполнение текущей операции не прерывается Ввести X1=9, X2=25, Y1=5, Y2=40 (второй прямоугольник) OK12Для удаления неправильно построенных изображений пользуйтесь командой:M: Preprocessor Modeling Delete Areas Areas and bellow (поверхность со всеми составляющими)1.2.2.

Изменение параметров изображенияДля более наглядного отображения геометрии установим опцию, позволяющую выделить цветом и показать нумерацию областей. Подобныефункции расположены в пункте PlotCtrls служебного меню (UtilityMenu)U: PlotCtrls  Numbering… Выбрать Area numbers OKT: Save_DB (Препроцессор ANSYS не предусматривает «отката», поэтому при неправильном вводе приходится возвращаться к сохраненнойбазе данных. Кнопка Save_DB позволяет сохранить базу данных, Restore_DB – загрузить сохраненную базу данных. (Все введенные данные будут храниться в файле container.db)1.2.3. Склейка областей.Для того, чтобы в дальнейшем все сечение прямоугольника рассматривалось как единая область, необходимо «склеить» эти области. Альтернативой склейке является их «слияние». Отличие склейки от слияния втом, что при слиянии старые элементы исчезают, и появляется новый.Слияние является примером Булевых операций преобразования геометрических объектов (слияние, разделение, пересечение, исключение идр.).

Выполите слияние:M: Preprocessor Modeling Operate Booleans Add Areas В появившемся окне выбора нажать кнопку Pick All (выбрать все)Убедитесь, что из двух элементов сечения создан один новый и не запоминая результата в базе данных восстановите старую базу данныхT: Resume_DBСклейка областей выполняется следующим образом:M: Preprocessor Modeling Operate Booleans Glue Areas: <PickAll>T: Save_DB1.3.

Определение типа и свойств элементов (Element Type)Тип элемента определяет количество узлов, форму и размерность элемента.Выбираем простейший плоский четырехугольный 4-х узловой элементPLANE42 (элемент первого порядка)M: Preprocessor Element type Add/Edit/Delete Нажать Add (добавить новый тип элемента) Выбрать Structural solid в библиотеке элементов (левое окно) Выбрать Quad 4 node 42 в правом окне OK Нажать Options (свойства элемента)13 Выбрать для опции К3 значение Axisymmetric (осесимметричноенапряженное состояние) OK CloseT: Save_DB1.4. Задание параметров элемента (Real Constants)Параметры элемента задаются в тех случаях, когда для их описания недостаточно координат их узлов. Типичный случай – задание толщины элемента для плоских элементов, параметров поперечного сечения для балочныхэлементов.

Для осесимметричного напряженного состояния дополнительных параметров задавать не требуется. Попытка задания таких параметров:M: Preprocessor Real constants Add/Edit/Delete Нажать Add (добавить к существующему списку наборов параметров) OK (константы – для элемента PLANE42)приведет к появлению предупреждения (нажмите кнопку Close для закрытия появившихся окон)1.5. Задание свойств материала (Material Properties)Можно задать несколько наборов свойств материала, но использовать длякаждого из них один и тот же тип конечного элемента.

Это необходимо, когда конструкция выполнена из материалов с различными свойствами. Вданном случае в этом нет необходимости. Выбираем линейный изотропныйматериал с постоянными свойствамиM: Preprocessor Material props Material Modelsприведет к появлению окна определения модели материала (Рис. 3):Рис. 3. Окно определения модели материала с раскрытой структурой папкиStructural14Последовательным открытием папок Structural>Linear>Elastic выявляемдоступные линейно упругие моделей для анализа задач механики деформируемого твердого тела.Двойным щелчком выбираем изотропную Isotropic модель. В открывшемсяокне: Ввести 2E5 в поле ЕХ (модуль упругости в МПа) Ввести 0.3 в поле PRXY (коэффициент Пуассона) Остальные параметры можно не задавать OK Закрыть окна традиционным для Windows способомT: Save_DB (запомнить введенные данные)Сохраните созданную модель в отдельном файлеU: File  Save as Вводим имя файла Model.db в верхней строке OK1.6.

Разбиение модели на конечные элементы (Meshing)Все операции по разбиению на конечные элементы удобно производить спомощью специального окна MeshTool (в дальнейшем M_T), вызываемогоследующей последовательностью команд:M: Preprocessor Meshing MeshToolОкно содержит разделы: Element Attributes, Smart Size, Size Controls,Mesh, RefineДля разбиения объекта на конечные элементы необходимо задать тип конечных элементов, их свойства и определить параметры разбиения.При свободном разбиении областей сложной конфигурации часто используют автоматическое (Smart Size) разбиение.

Его активизируют щелкоммыши по названию Smart Size. В этом случае становится доступной возможность плавного изменения размеров сетки от 1 (мелкое) до 10 (грубое).В данном случае мы будем создавать регулярную (mapped) сетку КЭ, поэтому воспользуемся ручной настройкой параметров разбиения.1.6.1. Задание типа, свойств и параметров элементов, на которые будет разбит объект (область, объем, линия и т.п.).M_T: Element Attributes Выбираем Areas (области) Нажимаем кнопку Set (установить) Нажимаем кнопку Pick All (выбрать все) OK (у нас только один набор элементов и один набор свойств, поэтому нет альтернативы)1.6.2.

Определение размеров элементовПри регулярном разбиении следует задать одинаковое количество разбиений на противоположных сторонах прямоугольников, путем непосредственного задания количества разбиений, либо одинакового размера. Наилучшую сетку можно создать, руководствуясь правилами, изложенными на странице 6. Для удобства идентификации следует предва-15рительно включить опцию нумерации линий аналогично п.п.1.2.2 длянумерации площадей. Рисунок в графическом окне примет вид (см. Рис.4.):M_T: Size Controls: Lines Нажимаем кнопку Set (установить) Стрелкой курсора выбираем линии L2, L4(меньшие стороны нижнего прямоугольника) Apply В поле SIZE вводим 1 (сторона элемента наэтих линиях - 1 мм) Apply Выбираем стороны L1, L3, L7 (все горизонтальные стороны прямоугольников) Apply В поле SIZE вводим 2 (средняя сторона элемента на этих линиях - 2 мм) В поле SPACE вводим 2 (от одного края к другому сторона элемента уменьшается в 2 раза) Apply Выбираем оставшиеся стороны L9, L10 (боковые стороны большого прямоугольника) Apply В поле SIZE вводим 2 (средняя сторона элеРис.

4.мента на этих линиях - 2 мм) В поле SPACE вводим 2 (от одного края к другому сторона элемента уменьшается в 2 раза) OKВизуально просматриваем правильность выбора направления сгущения.Видно, что направление сгущения сетки на некоторых сторонах выбранонеправильно, поэтому следует «обратить» направление сгущения наэтих линиях. Например:M_T: Size Controls: Lines Нажимаем кнопку Flip (отразить) Выбираем стороны L3, L7 (горизонтальные стороны верхнего прямоугольника) OKT: Save_DB (запомнить введенные данные)1.6.3.

Выбор формы элементов, метода разбиения и разбиение объектаM_T: Mesh Выбираем Areas Shape (Форма):Quad (прямоугольные элементы), Mapped (регулярная сетка) Нажимаем кнопку Mesh (разбить)16 Нажимаем кнопку Pick All (т.е. выбираем все отображенные площади)Если качество сетки нас удовлетворяет, то запоминаем исходные данные. Если нет, то восстанавливаем запомненные данные и изменяем параметры разбиения на сторонах, а затем производим разбиение областизаново.1.6.4.

Сохраните сетку в файле с названием mesh.db1.7. Задание граничных условий (loads)1.7.1. Задание граничных перемещенийПри статическом анализе тело должно быть закреплено от перемещений как жесткое целое. В нашем случае вдоль оси  перемещение телакак жесткого целого невозможно, т.к. мы выбрали осесимметричноенапряженное состояние, а вдоль оси z его следует запретить, определивнижнюю сторону прямоугольного сечения как ось симметрии.M: Preprocessor Loads Define Loads Apply StructuralDisplacement Symmetry B.C.

On Lines Выбрать нижнюю сторону сечения OK1.7.2. Задание внешних нагрузокВ нашем случае внешней нагрузкой является давлениеM: Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural PressureOn Lines Выбрать линию, по которой действует давление (левая вертикальная сторона нижнего прямоугольника) OK В поле VALUE задать 800 (внутреннее давление 800 МПа) OKЗапомнить базу данных2. Решение (Solving).2.1.

Определение типа анализа и опций (вариантов) анализаM: Solution Analysis Type Sol’n Controls На вкладке Basic в группе Write Items to Result File отметить пунктAll Solution Items OK2.2. СчетM: Solution Solve Current LS Проанализировать информацию в информационном окне STATUS Command и закрыть его традиционным для Windows способом OK Нажать Close в информационном окне с надписью Solution isdone! (расчет окончен).3.

Характеристики

Список файлов книги