МУ Ansys (1247045), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Например, выбор ключевых точек, принадлежащих ранее выбранным линиям. By Location: Выбор объекта по его положению в пространстве (появляется дополнительная панель для ввода положенияобъекта в пространстве) By Attributes: Выбор объекта по его свойствам (появляетсядополнительная панель выбора свойств – материал, тип элемента,параметры …) Exterior By Results Live Elem's By Hard Points ConcatenatedПараметры настройки выбора From Full: Выбор нового набора объектов из полной модели. Reselect: Выбор объектов из набора объектов, выбранных ранее. Also Select: Добавление объектов к набору объектов, выбранныхранее. Unselect: Удаление объектов из ранее выбранного набора объектов.Кнопки непосредственного действия Sele All: Выбор всех объектов данного типа. Invert: Обращение (инвертирование) выбора – выбор объектов покритериям, противоположным, указанным выше. Sele None: Отмена выбора всех объектов. Sele Belo: Выбор всех объектов непосредственно связанных собъектом данного типа.Дополнительные кнопки OK, Apply: Завершение действий по выбору объектов (например,выбор объектов в графическом окне с помощью «мыши»). Plot, Replot: Отображение на графическом экране результатов30выбора объектов1.3.

Определение типа и свойств элементов (Element Type) – выбрать элементPLANE42 (Quad 4 node 42). Не забудьте указать опцию, указывающую наосесимметричное напряженное состояние.1.4. Задание свойств материала (Material Properties): модуль упругости 2105МПа, коэффициент Пуассона 0.3. Сохраните созданную модель в отдельном файле (например, model.db).1.5. Разбиение модели на конечные элементы (Meshing)M: Preprocessor Meshing MeshTool1.5.1. Задание типа, свойств и параметров элементов, на которые будет разбит объект (область, объем, линия и т.п.).1.5.2.

Определение размеров элементовСложные области удобно разбивать на конечные элементы, используяавтоматическое разбиение (SmartSize). В этом случае препроцессор пытается адаптировать сетку к геометрической форме сечения, в частности, сгущая ее вблизи галтельных переходов. Мышью активизируйте функцию SmartSize. С помощью горизонтального лифта установить значение 4 (1 – мелкая сетка, 10 – грубая сетка). Для решения задачи о концентрациинапряжений лучше выбирать более мелкую сетку, однако в данномслучае мы ограничены возможностями учебной версии программы. Можно воспользоваться группой кнопок Size Control для улучшениякачества сетки. Измельчение сетки вблизи галтельных переходовможно добиться, принудительно назначая количество элементов налинии скругления (Lines). Количество элементов по сечению можноувеличить, задавая средний размер длины стороны элемента(Global).1.5.3.

Выбор формы элементов, метода разбиения и разбиение объекта Quad (прямоугольные элементы), Free (свободное разбиение) Mesh Pick All (т.е. выбираем все отображенные площади)Если качество сетки нас удовлетворяет, то запоминаем исходные данные. Если нет, то очищаем область (Clear), а затем уточняем параметрыразбиения, воспользовавшись группой Size Control и величиной SmartSize. Обращаем внимание на необходимость контроля номеров КЭ (см.лабораторную работу 1).1.5.4. Добавочное измельчение сетки вблизи концентраторов напряженийможно добиться, используя раздел Refine окна Mesh Tool с последующим выборам линий галтельных переходов.

Однако следует предварительно сохранить базу данных, поскольку измельчение сетки можетпривести к превышению ограничений на количество элементов дляучебной версии.1.5.5. Сохраните сетку в файле с названием mesh.db311.6. Определение контакта между фланцем и станиной.Считаем, что станина абсолютно жесткая.M: Preprocessor Modeling Create Contact Pair Contact Wizard. Target Surface: on Lines. Target Type: Rigid (жесткая контактная поверхность) Нажать Pick Target Поскольку указан жесткий тип контакта, то на экране остается только одна линия, которую можно выбрать в качестве жесткой, остальные линии принадлежат области, разбитой на элементы – следовательно, линии, принадлежащие этой области, не могут быть жесткими.

Указателем курсора выбрать линию контакта. OK NEXT Contact Surface: on Lines Нажать Pick Contact Указателем курсора выбрать линию, принадлежащую контактнойповерхности фланца OK NEXT В открывшемся окне определить коэффициент трения 0.1 Create Визуально проверить, чтобы нормали контактирующих поверхностей были направлены навстречу друг другу. В противном случаевоспользуйтесь кнопкой Flip Normals для изменения направлениянормали одной из поверхностей. Finish Закрыть окно Contact Pair2.

Приложение нагрузок и получение решения (Solving).2.1. Задание граничных условий (loads): граничных перемещений задавать ненадо, внешние нагрузки – давление 32 МПа внутри цилиндра и давление,изменяющееся от 0 до 32 МПа по линии контакта с уплотнениями. Для задания давления, равномерно изменяющегося вдоль линии необходимо вокне Apply PRES on lines (см Рис.

7) в поле 1 задать значение давления вначальной точке линии, а в поле 2 – значение давления в конечной точкелинии. Для того, чтобы выяснить какая точка линии начальная, а какая конечная можно либо просмотреть атрибуты линии:U: List  Picked Entities Поле Query Item: Attributes Поле Entities: Lines Указателем курсора и левой клавишей мыши выбирать линию. OKВ открывшемся окне номер первой ключевой точки обозначает начало линии,второй – конец.3212Рис. 7.

Окно Apply PRES on linesДругой способ определения начала и конца линии – определение ее направления в графическом окне с помощью команды:U: PlotCtrls  Symbols… Поле LDIR Line direction: On2.2. Определение типа анализа и опций (вариантов) анализа.M: Solution Analysis Type Sol’n ControlsВвиду того, что наличие контакта определяет нелинейный характер решаемой задачи, следует задать опции, определяющие процесс итерационногорешения. Например, так, как это было сделано в задаче 2 лабораторной работы 1.2.3. Счет3.

Просмотр результатов (Postprocessing)3.1. Вызов главного постпроцессора и чтение результатов3.2. Отобразите деформированную форму области. Зарисуйте полученную деформированную форму цилиндра в увеличенном масштабе. Верните масштаб изображения перемещений к истинному значению3.3. Отобразите радиальные перемещения. Определите максимальную величину перемещений, которая определяет минимальный зазор в посадке цилиндра в станине.

Запомните графический образ в файле или сделайте эскиз.3.4. Отобразите вертикальные перемещения. Определите максимальное значение вертикальных перемещений и нанесите его на эскиз.3.5. Отобразите эквивалентные напряжения. Определите максимальные эквивалентные напряжения. Нанесите точку с максимальными значенияминапряжений на эскиз деформированного состояния.3.6.

Создайте пространственное изображение цилиндра в разрезе с распределением эквивалентных напряжений. Запомните это изображение в файле.333.7. Отобразите радиальные, осевые и тангенциальные напряжения. Нанеситеточки с максимальными и минимальными значениями этих напряжений наэскиз.3.8. Постройте эпюру распределения радиальных, тангенциальных и осевыхнапряжений в стенке цилиндра на расстоянии 800 мм от нижней кромкифланца.3.8.1. Определение линии, вдоль которой будет построена эпюраM: General Postproc Path Operations Define Path On Working Plane С клавиатуры набрать координаты точек, определяющих линию, вдолькоторой будет построена эпюра. Первая точка с координатами d/2,800 –на внутренней поверхности цилиндра, вторая – на внешней поверхности (ее координаты определите сами).

Ввод каждой пары координат заканчивается нажатием клавиши Enter на клавиатуре. OK В поле Name набрать имя пути 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 графика (например, Sr) Выбрать результат, который будет соответствовать данному идентификатору (например, Stress SX) Apply Повторить выбор для осевых (идентификатор Sz) и тангенциальных(St) напряжений. OK3.8.3. Построение эпюры в виде графикаM: General Postproc Path Operations Plot Path ItemOn Graph В поле Item выбрать заданные выше идентификаторы OK Запишите экстремальные значения тангенциальных, осевых и радиальных напряжений вдоль выбранной линии или запомните в файле.3.8.4. Изменение внешнего вида эпюры измените оси графика:U: PlotCtrls  Style  Graph  Modify Axes Изменить названия осей: в поле /AXLAB X-axis label ввести t, mm; вполе /AXLAB Y-axis label ввести Sigma, MPa Измените диапазон изменения ординат: в поле /YRANGE отметитьSpecified range; в поле YMIN, YMAX ввести значения желаемого диапазона изменения величин, желательно подобрать их кратными 10 Назначьте количество засечек на осях X и Y в полях NDIV (для доступа к этим полям используйте полосу вертикальной прокрутки). OK Для просмотра изменений используйте U: Plot  Replot.34 Если результаты изменения графика вас не удовлетворят, повторитенастройку с новыми значениями. Зарисуйте полученные эпюры в отчет3.9.

Сравните полученные эпюры напряжений с теоретическими:d2 D2 d 2  d 021, z  p 2 p 2 D  d 2  4  2 D  d23.10. Оцените коэффициент концентрации напряжений в самом нагруженномместе по эквивалентным напряжениям.3.11. Измените радиус внутренней галтели и оцените изменение концентрациинапряжений.3.12.

Добавьте в модель контакты по боковой поверхности цилиндра со станиной и выполните моделирование. Сравните результаты и сделайте выводы.4. Выход из программы353. АНАЛИЗ СОСТАВНОГО ШАТУНА КРИВОШИПНОГО ПРЕССА ДЛЯРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙЦели работы• освоение методик использования программного комплекса ANSYS для расчетаплоских задач упругого деформирования деталей кузнечно-штамповочныхмашин, анализа затянутого соединения.• закрепление методик построения плоских твердотельных моделей, разбиенияобластей на конечные элементы, определения параметров контакта, отображения результатов расчета.Постановка задачиКонструкция шатуна пресса для разделительных операций номинальнойтехнологической силой 10МН изображена на Рис. 8а.1.55d1.35dКрышкаDCBdВалA0.75d4 болта1,4dНижняя частьшатунаyxОсь 600а 400бРис.

Характеристики

Список файлов книги