Расчет конструкций в MSC Nastran Шимкович (561577), страница 34
Текст из файла (страница 34)
максимальное каюательиос напряжение т в сече~гни элемента при его кручении вычисляется по формуле С.T Т т = плит .Г ' 1Г; ' формулы для ! и Ъ „лля различных видов сечений приводятся в литературе ио сопротиалеишо материалов, например. (25, 26): — )х'опктгисгига! шавку!епйтЬ вЂ” лополнительная распрелелсиная масса по ллипс элемента, которую можно залать ири исобколимосги (см, также раздел 4А); — !шйа! Тспгйоп (СаЫе Оп!х) — щгла начального натяжения ири расчете по молели гибкой пити: ТиЬс (Труба) — олиомериый атсгиси г. аналогичный иредь1дулцсж; ио имеющий трубчатхто формх. поперечного сечения. которая задается внутренним (Ьгпсг 01агпссег, О1) и пируя иым (Оитег Пашегсг, По) лпагиетрами (рис. 6.15): Сиггег! ТиЬе (Криволинейная труба) — элемент криволинейной (по дхч е окръжиостп) балки трубчатого поперечного сечения.
работающий на растяжение (сжатие), кр) чеипе и изгиб. Окно мдания его свойств имеет вил. полоб ный ирсввставлениом) на рис. 6.15. но с лополнительным параметром .- ралпусом кривизны (Вепг! Кас(!ив, г). При созлапии элемента требуется у казать ориентацию плоскости. в которой он лолжси располагаться. Характерное применение: молелированис илогиутого трубопровола, Ваг (Брус) — элемент балки с постоянными ио длине размерами сечений, позволяющий производить расчеты на растяжение, изгиб и кручешю с учетом основшах наири;ьеипй.
Задаваемые свойства описаны в разделе 4.4; Всюп (Балка) — элемент оалки, подобный прсльыушему (Ваг). но с расширсннымц воззюжностямп (рис 6.16). Ири включенной оццци Тарегег1 Всат (Коническая балка) можно задать перемснпыс, лпцсйпо пзмеияюхиисся по длине элемента размеры сечений: цри отключсннои опции размеры всеь сто сечений оудут одинаковы.
Элемент также позволяет производить расчет блок по модели тонкостенного стержня с учепгм депланации (искривления) сечений при стесненном кручении и поперечном изгибе. ." ,я . гаеееа~м(;;..":, $ыА::::~,";.'*-;км в;: „, -:,'„.,';;~'.:~'; ""-",:.'::. ', т 1;-:.:„-::"'-:-.:";;-": -:::;.:;:;;':: ~~:,'а~~~;Г~ ',-::,1:-;-;.'гвакз!~ ю ГЬ Гжв" .'.1' .
Г~аиьчы(~й~'-'нчй'~3767к и ф2Я2::-:~;:::: ':,'. 'ф~74 11о1Я Яв.ьт'Г~:: Г~% ':; ~, .';::: .:;,::-;,'зЯю' ~7Я1Б 1,' г тежм3омФвм."(~ж зм Ян и ' ц2ецг~) Г ":;,.;,!;;=,'.,'а.~гв ГЯ ~7~6 ) ":мнвк нв ' мн ю 21 са '1ю:~а Параметры сечений задаются в начале (Епд Л) элемента и. для конической балки, в коппс (Епг) В).
Для нее целесообразно вначале ююцкой ЯЬаре (Форма) определить параметры сечения на конце В балки (рис. 6.17). скопироватыгт в соотвстствуюшие поля (Епс1 В) ц затем повторить расчет хараьтсрисгик сечения ~ га конце Л хюмепта. При Расчете по модели тонкостенного стержня в диалоговом окне задания ФОР- мы сечения (рцс.
6.17) необходимо включить опции Согпрцге Ъйсаг Сепгег Ойвев (Вычислить ем с и юц не от цсц тра из твоа (кручения)) и Сашрцгс ЪЪ атрид Сопедапг (Вычислить секториальшай момент инерции). Ири этом будут автоматически вычислены (рпс. 6.16) секториальцый момент инерции (Жагр1пр Сопзгацг) н смещения центральной оси отноюыстьцо центра кручения (изгиба) вдоль координатных осей Ъ и Х сечения (параметры Ъ Хецтга! Ак1ь ОГГьег и 7 Хсцгга( АхЬ ОГГъет соответственно) Сиггеи Везат (Криколииейкзк оатьз) . бзлочиыи злеькчгс. иолобвый криколивсивой труке (Сигксс) ТиЬе), ио с ироизкольцой ф..риой иоксречвосо сечевик.
азорца и израыетры Лаико1 и сечевик затзк тск так;ье, каь и ллк алсцевтз Ваг (Бр)с), только лоиолиительво укззыкаетск ра ьиус крикизиы (Вепо' Кайиз, г). разисры се ~свой ис стокивы ио тливе. ззеисвт ве ио;ьтержикает мозель 1овкОсссчцкзсо стсрж31я: Брпл ~Пружика) — ливсйиый уиругий зксцеит, ойлалаьвиий ьчесткостьв, кы ск р ьотор ц ск с ивстклкстск ~ ыткз 1евиси соотксчсткскки~ й зиции (рис и ~~) ири рзсткьсиии (Ач)а)) или ьручсиии (Тогькжа)) у Гру гис скоистка з 3смекта 1 и" зависит от его л иовы и оирелсляаз гск соотзВииы и и зчи '~ =-Гу Лт — ври рзстяжскии, 7 =Сг -ЛЧз . кри ьрукиии слс М-.
оссчкьч сила. хх — ухлппеиие (относительное смешение ко~шов элемента вдоль его оси). Т— крутящий момент. Л~р — относительный мол поворота копцов элемента вокр: г его оси. Ск С, — коэффициенты жесткости на раста.кепие и кру юеинс. Значение коэффициента жесткости задается в поле Бг)Киева. Элемент может быть использован как демпфирующий. в этом случае жесткость нс задается, а указывается значение коэффициента вязкого лехшфирования — 1)агпр)пц. Выбор материала нс требуется. 1)ОЕ Брг1пц (Пружина с заданными степенями свободы) — элемент. позволяющий создавать упругие связи между двт мя узлами консчгго-элементной сетки при их смещениях и гш поворотах по указанным направлениям (степеням свободы), Впало~ овос окно свойств элемента предс т авлено на рис. 6.19. Рис Б.1Р В разлеле Соппес( то 1)ОЕ (Связать степени свободы) указывзк~тся свноывасмые степени свобсьлы лля узлов Л и В (Епг1 Л.
Епц В), по которым прн смеьчениях должна иметь место упругая связь со значением коэффициента кссткости в поле БгНпезз (Жесткость). При использовангщ элемента как дсмпфирующего задается коэффициент демпфирования 1)атр1пц. Л тина элемента ие влияет на его характеристики. Так. если укгкгаиы одноименные степени св~Кюды лля концов Л и В, например смещения по оси Х (включены ошипг ТХ в строках Епй Л и Епс1 В), получим иртзкину растяжения (сжатця) вдоль оси Х независимо от ориентации самого элемента, прц смещения; узлов вдоль оси Х в них возникнут упруп~е силы.
равиыс произвсденшо коэффициента жесткости на величину относительного смсщешгя узлов. Если включены одноименные повороты в узлах, например, КХ в строках Епг1 А и Епд В, мы имеем пружину кручения ио оси Х. Элемент позволяет создавать и более сложные упруже связи, как появление упругого момента по гки 2 в узле В жлемснта при смещении узла Л вдоль оси Х, что происходит при вклк>чснии опшш ТХ для Епд Л и КЕлля ЕМ В. Поясняющий пример представлен па рис. 6.20 (файл 0Огврдпо . код). Расчетная система состоит из двух узлов А и В (создаются в пункте меню Моцс1 ~ Ходе), соединенных элемеитохг ООЕ Брг1пц (определяется в Мог$е1 =э Ргореггу и создается между залаинымн узлами в пункте Ыог)е! =~ Е1ешспт).
Граничные условия: в узле В заделка; в узле Л допускается перемещение вдоль оси Х; здесь приложена сила Е -! 00, направленная ио оси Х. Жесткость пружины С вЂ” 2 единицы. ЮОсь ркМА В~Е дВ ГЗ вв 1 Очч ю~.р ~ему ~:емВ 8 'О3 ат а/ ~ вк,' ! ~ ~93 1юж / а вж -'~:ш ~ *Ю Рис 620 На рис. 6.20а у элемента включены опции ТХ лля обоих концов (пружина по оси Х). Перемсшение Пх узла Л по оси Х составило Г,'С = 50 единиц. при этом в узле В возникла реакция равная С .
Пх = 100 (реакции в узлах визуализированы с иомошью режима атее)мм(у — см. раздел 5.7). В случае, прелставленном на рис. 6.206, у элемента ПОЕ Брппц включены опции Т\ для копна Л (Епй Л) и К2 для конца В (Епо В). При том вц перемещении узла Л в узле В возникает момент, действукяпий вдоль оси 2 и равный ()х С = 100. Вышеописанные элементы Брг1пп и 1)ОГ Яргшй использу1отся ири молелировании взаимодействия с упругими срезами, а также.Ътя представления нагрузок. возникаюших при смешениях элементов конструкций. ° Сар (Зазор) — нелинейный одномерный элемент, прсдпазначеннь'й лля моделирования зазоров илп натягов межлу элементами конструкции.
Он созлается ме;кху двумя узлами, оирелсляюшими направление Х элемента (от первого ко второму) и представляет собой пружину со ступенчато изменяющейся жесткостью. На начальном участке леформировапия (рис. 6.21) от нуля до величины Ыт1а1 Сар ( Начал ьный зазор) жесткость составляет вся ичиит; указанную в поле Тепв)оп Бт(гТпекв (Жесткость натяжения), а после выбора начального зазора (1п|т1а1 Сар) изменится иа залаиную в поле Сотргекгйоп ЯП(1певв (Жесткость сжатия).
На растяжение и сжатие элемент работает олинаково. Его свойства нс зависят от алины. Помимо указанного главного свойства — ступенчатой пружины — в элементе предусмотрено моделирование поперечной жесткости (Тгапввегве Бг1(Тпелз) и учет сил трения с помошъю коэффи1шситов трения пцочь оси 1", псрпендикутярной оси элемента Х (Ъ' ГПсг(оп Сое(Вс(епс) и вдоль оси Х (Х Гпсбоп Соегйс1епс); оси Х, Ъ, 2 обрззуют правую систему координат. При создании элемента пеобхолимо указать направление оси Т (как у балки, см. разлет 4.4). Лля элемента нулевой ллины при совпадаюших начальном и консчном узлах можно определить собственную систему координат, включив опцию ОНепгаПоп Саул (Ориентация системы коорлииат); по умолчанию используется базовая прямоугольная с|Фема коорлинат (Взв1с Ксстапйц1аг).
В разлсле Лио(1(опа1 ХЛБТКЛ)ч) Орт(опв (Дополнительные опппи расчета в ХА5ТКЛН) можно задать рял дополнительных ограничительных параметров зззорл. Установки ржьи ы 1пгег(асе Е!егпепг Орг(опч (Опции ирг ли тзвлсшы чичеитз) лейстнуюг т . ьк" при вгсш льзогюиии прог(.аччь:. ЛВЛОФ 15 Элсзюнт Сар и сто отл-льныс параметры ы гут нс п. ллсрзшваться в ш п лгк уеыоп версии й(ВС. Х4Я~', позтохгу нсо:хг лич ирелвзрит, льный тестогый р,з ит лля проверки юо рзботоспосо'ио, ти Р!ос Оп1у (Этсчснт пз. браж. ния) — нсконструктпвньш элемент — опшя оелиняющзя два тзлз.
пр,.лнззнзчсн лля злобства ото:ра кения конструкции или с. схемы п нс вносит каких-либо изменении в ыатргшу жы.ткости 6.3.2. Плоские (двумерные) элементы 11.юскис з.гсчюпы !~рслиачычш~ы лля зголс.ийкввзиия иысггш, гхюлочск |~ лрхгих зилов тонкостенных конструкций. В ь(ВС/Х4%" оирелелены трех и четырехуг гтьиые плоские зтечеиты с уз гзчи при веришне (рис.
6 22з) з тзкз е з в менты повышеннои точности с происжугочныып узлами нз их сторонах (рис 6 226) п(,и включен1ш ошиш РагаЬо11с Е!егпептэ (Параболические (квзлратичиые) гн чеиты) (ргю. 6 13) Для этеыситов с узлзхш ири вериише использ) ются лин,.йные функпгпг формы, а с прохгсжт точныхш узлаыи — квзлратггчньге На рис 6.22в приведена нумерация ~рацеи злечеи ов(цифры в рачка ), исшыыуг ызя ири ззлзнии иги руся к: тогшииы элементов и: кгылиа х словно Бйеаг Рапе1 (Панель слвига) — плоский конечный хтемеит лля ыолглировзн тон кол пстовои панели, полкреплеш~огг по краям ребрвчи кссткости в визе шарш~рио соелииепиых стержней (рис 6 23).
В ланнои иоле ш принято, что илзсгинз работает гольв о на слвш; а появляющиеся при этом норчзльные напряз ения восприничзют я ребрами жесткости (зффектишгая зона растяз спия). Параметрами иаиели 1рис. 6.24) Яааааатса толирлиа ггластииы ('Пи)с)сие55, т). доиОтиитсльйая (3исйоистрретиаиая) масса иа слинипъ илОгяали иоаерхиостн 1ХОИ5$гиетига1 $йа55,' аГЕа). а ТакЖС ЯОХ~ф$ИИ1ЕИТ ы И1и1БЕЛСШЮИ ИлОИГОЛИ сеиеаИЯ ребер 1ЕЙесйтспе55 расгог5) Е1 и р2. При этом иараметр Е1 отг1г~сдтсЯ Я ребрам 1-2. 3--1. а Е2 — к ребрам 2 -3. 1-4 При Г1 < 1 01 илои1аль сечеииЯ ма алого из стержисй 1-2 и 3-4 отлет равна 0 5 Е1 ОЬ, глс Ь вЂ” срелияя ~ии)ми|а элемента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
