МУ Ansys (1247045), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Просмотр результатов (Postprocessing)3.1. Вызов главного постпроцессора и чтение результатов17При расчете нелинейных задач в файл результатов (с расширением .rst) записывается несколько наборов выходных данных по шагам расчета. Внашем случае мы имели дело с линейным статическим анализом, поэтомушаг расчета и следовательно набор данных только один (Last).M: General Postproc Read Results Last Set3.2.
Отображение деформированной формы областиM: General Postproc Plot Results Deformed Shape Выбрать Def + Unreformed (показываются начальное и конечное состояния одновременно). Следует иметь ввиду, что перемещения изображаются в увеличенном масштабе. OK Сделайте эскиз деформированной формы сечения контейнера либо запомните графическое окно в файле (см. следующий пункт)3.3. Запоминание содержимого графического окна в файлеПредварительно рекомендуем установить белый фон экрана, используя последовательность команд:U: PlotCtrls Style Colors Reverse videoДля запоминания содержимого графического окна можно использоватьэкранную кнопкуна панели управления. В разделе Printer выбрать Capture to file В разделе Appearance выбрать нужную цветовую гамму В разделе Orientation выбрать необходимую ориентацию рисунка ОК Используйте стандартный диалог Windows для определения именифайла и типа графического файла. СохранитьЗапомнить содержимое графического окна можно и другим способом:U: PlotCtrls Hard Copy To File3.4.
Отображение перемещенийM: General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal SoluОткрывается окно отображения результатов (см. Рис. 5).Основной раздел окна Item to be contoured содержит доступные для отображения результаты моделирования, сгруппированные в тематические папки:DOF Solution (перемещения), Stress (напряжения), Total strain (суммарные деформации), Elastic strain (упругие деформации), Plastic strain (пластическиедеформации) и др., в том числе Contact (нормальные и касательные напряжения на контакте между телами и др.
результаты расчетов на контактах).Окно отображения результатов содержит дополнительные разделы и поляпозволяющие изменить вид отображения.Итак, для отображения радиальных перемещений следует: Выбрать DOF Solution (результаты для степеней свободы) Выбрать X component of displacement (перемещения UX в направлении X – в нашем случае радиальные перемещения)18 Выбрать Deformed shape only (только деформированная форма) в полеUndisplaced shape key Выбрать True scale (истинный масштаб) в поле Scale factor. OKНанесите максимальные и минимальные значения радиальных перемещений на эскиз либо сделайте копию графического экрана.Рис. 5.
Окно отображения результатовИстинный масштаб отображения перемещений можно задать и другим способом:U: PlotCtrls Style Displacement Scaling … В поле DMULT отметьте 1.0 (true scale) OK3.5. Отображение напряжений (например, эквивалентных напряжений по Мизесу)M: General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu Выбрать Stress (напряжения) Выбрать von Mises stress (в дальнейшем они обозначаются SEQV) OK19Нанесите точку с максимальным значением эквивалентных напряжений наэскиз и сделайте заключение о возможности пластической деформации контейнера.3.6. Отобразите радиальные (X-component of stress или SX), осевые (SY) и тангенциальные (SZ) напряжения, нанесите точки их максимальных и минимальных значений на эскиз.
Отобразите касательные напряжения. Зарисуйте схемы напряженного состояния в характерных точках.3.7. Объемное отображениеU: PlotCtrls Style Symmetry Expansion 2D Axi Symmetric… Отметить поля ½ expansion и Also reflect about x-z plane OKНажав экранную клавишуIsometric View на панели управления графическим окном (D) получите пространственное отображение в изометрическойпроекции. Поэкспериментируйте с другими экранными кнопками панели D.Изменять пространственное отображение можно также другим способом:одновременно нажать клавишу Ctrl на клавиатуре компьютера и правуюкнопку мыши.Верните изображение в исходное состояниеU: PlotCtrls Style Symmetry Expansion No ExpansionU: Plot Replot3.8.
Построение эпюр вдоль выбранных линий:Постройте эпюры распределения радиальных, осевых, тангенциальных иэквивалентных напряжений вдоль радиальной оси симметрии. Зарисуйтеих в отчете или сделайте копии графических окон.3.8.1. Определение линии, вдоль которой будет построена эпюраM: General Postproc Path Operations Define Path By Nodes Выбрать два узла, находящиеся на горизонтальной оси симметрии навнутренней и внешней поверхностях контейнера OK В поле Name набрать имя пути (любое, например Ro) OK Закрыть появившееся окно3.8.2. Определение величины, для которой будет построена эпюраM: General Postproc Path Operations Map onto Path В поле Lab задать идентификатор (номер или название, например SigmaRo). В поле Item выбрать отображение напряжений (Stress) радиальных(SX) OK3.8.3.
Построение эпюрыM: General Postproc Path Operations Plot Path Item On Geometry В поле Item выбрать заданный выше идентификатор (SigmaRo) В поле Gscale ввести масштаб отображения (определяется подбором –в данном случае – 50)20 В поле Nopt выбрать Without nodes OKПроверьте точность соблюдения граничных условий. Запишите свои выводы в отчет.4. Выход из программыПри выполнении процедуры выхода можно сохранить данные в различномобъеме: геометрия, граничные условия (save Geom+Loads); геометрия, граничные условия, параметры расчета (save Geom+Loads+Solu); геометрия, граничные условия, параметры расчета, результаты (save Everything); ничего (NoSave!)T: Quit Выбрать последний пункт OKПоследовательность решения задачи 2При решении задачи 2 воспользуйтесь знаниями, полученными при решениизадачи 1.1.
Создание модели (Preprocessing)1.1. Имя задачи: band.db1.2. Построение геометрической модели.Геометрическую модель сечения создайте из 3-х прямоугольников:1.2.1. Первый и второй для внутренней части контейнера (матрица) аналогично задаче 1, имея в виду, что внешний диаметр матрицы равен 30 мм(радиус 15 мм).Сечение внешней части контейнера (бандаж) представьте одним прямоугольником – третьим. Для моделирования напряжений от натяга внутренний диаметр контейнера необходимо уменьшить на величину натяга.1.2.2.
Поскольку внутренняя часть составного контейнера – единое целое,то прямоугольники, представляющие его сечение необходимо «склеить». Внутреннюю часть контейнера и бандаж склеивать не надо, между ними надо определить контакт, что будет сделано ниже.1.3. Определение типа и свойств элементов (Element Type): аналогично задаче 11.4. Задание свойств материала (Material Properties): аналогично задаче 1.1.5.
Сохраните геометрическую модель и свойства материала в файле model.db1.6. Разбиение модели на конечные элементы (Meshing)Методика разбиения области на конечные элементы – аналогична задаче 1.Следует иметь в виду, что сетку элементов следует сгущать от перифериисечений к месту концентрации напряжений (в данном случае – месту приложения нагрузки). Если полученная сетка вас не удовлетворяет, то удалите ееM_T: Mesh: Areas <Clear>и начните разбиение заново. Следует обратить внимание, что препроцессорANSYS ED после удаления (в том случае, если удаляются элементы с но-21мерами из середины списка) продолжает нумерацию элементов, а не использует удаленные номера.
Поэтому возможен выход за границы количества элементов, определенных для учебной версии. Иногда это выясняетсяна поздних шагах. Для контроля количества элементов пользуйтесь командойU: List Elements Nodes+AttributesЕсли максимальный номер элемента (поле ELEM) приближается к максимально возможному, то лучше провести разбиение заново.В этом случае приходится загружать модель из файла model.db и начинатьпроцесс построения сетки с начальных шагов. Задайте граничные условия.Сохраните сетку в файле с названием mesh.db1.7. Определение контакта между внутренней частью контейнера и бандажом.Контакт между различными частями модели определяется с помощью специального препроцессора – Contact Manager.В этом препроцессоре необходимо определить две контактирующие части– target (дословно «цель» целевая, деформирующая часть) и contact (деформируемая часть).
Target может быть двух типов: flexible – не жесткая цель,используется при контакте двух деформирующихся тел, или rigid – жесткаяцель, используется при контакте деформируемого тела с жестким телом(например, с инструментом). Кроме того, следует задать свойства контактаи некоторые параметры настройки контактной задачи.Загрузить Contact Manager можно с помощью экранной кнопкина панели управления, либо командойM: Preprocessor Modeling Create Contact PairВ открывшемся окне необходимо нажать единственную доступную экранную кнопку , запускающую Contact Wizard.В окне Contact Wizard следует обратить внимание, что выбор Target Typeопределен программой как Flexible и недоступен для изменения, т.к.