Расчет конструкций в MSC Nastran Шимкович (561577), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Денс гвие поперечных и нормальной сил в данном случае не бралось в расчет. В качестве примера рассмотрим консольнук> балку длиной б м, изображенную на рпс. 8.2. Там жс приведены зиюры моментов Мх и Му Крутяший момент Т постоянен по длш1е оалки. Значения моментов в нескольких сечениях балки вдоль гпюрдииаты ю оптимальные соотношения сторон. опрсделениыс по формулам (8.1). и размеры сечений, подсчитанные по формулах1 (8.2), приведены в табл. 8.1. При расчетах при1еато: 8 = 8 мм. 1о) = 288 МПа (сталь 1ОХС11Л).
Расчеты выполнены в Магйсас1 2000 (см, фып Ьо)ка и1п.юса). половины высоты н ширины сечении по срединной поверхности листов балки, то есть у = (Ь вЂ” б),' 2: х = (Ь вЂ” б) У 2. Произвелем расчет балки в ЫХС/Х4Ю Создадим новый файл модели Построим точки по контуру сечений на основе данных табл. 8.1: Оеотеггу =а Ро!пг в сечении г - 0 Х: 0.0Ы Ъ'. 0.182; 22 0; Х: -0.081; Х:0.182: г: 0; Х: — 0,084; У: -0.182; Х: 0; Х: 00М; т-0.182; 220; в сечении г — -- 1 Х: 0.076; У:0.161: 22 1: Х: -0.076; У: 0.161; г: 1; Х: -0.076; У: -0.161; Уй 1; Х: 0.076„Ъ'. -0.161; 22 1; и тсь лля остальных сечений. С помощью команды Ссотсьгу .-.~ Сигте — 1зпе =ь Роииз проведем линии через полученные точки, как показана иа рис.
8.3а. С помощью комаппы Сеогпс1гу =: Воипоагу Биггасе созладии четверо граничные поверхности (рис 8.36). Опрелелим свойства конечных злемеитов типа Р!аге: Мог(с! =э Ргорегсу; Т!г!е: Р!ате. Ти!с!'иевлев: 0.006, ОК: при запросе загрузим из библиотеки материал ьСталь 10ХСНДгс Ьзад. Сталь 10ХСНД, ОК. ОК, Саисс1. Установим размер конечных элементов равным 50 мм (МеэЬ =» МесЬ Сон!го! =» 1)е(аи!г 5ые: а!хе: 0.05; ОК) и осуществим разбиение иа конечныс элементы всех , рюп.чиых поверхностей балки: Ме»Ь ~ Сеотетгу =-» 5игЕасе.
Яе!ест А!1, ОК, !»горегсу 1..Р!асс; ОК. Полученное число;щементов — !650. С похпэщью комзнлы Иоде! =» Сопэгга!и! =» Оп Снгче зададим условия закрепления балки: Т11!е: Залслка. ОК: вылелим четыре линии контура наибольше~ о сечения, ОЕ: 0ОГ: Г1хед. ОК. Сансе!. Приложим нагрузки, которые примеч равномерно распределснпгями по боковыч сторонам концевог о ссчсипя (рис. 8.4): Моде! =» жоао =» Оп Сигте, Т!г!е: Нагрузки. ОК. Укзксм лве боковгяслпнии конпсвого сечения. ОК: Гогсе.
Гг'. — 15000, ОК; снова укажем тс же линии, ОК; Гогсе, ГХ; 2500, ОК; те жс линии, ОК: Мотепк ТЕ: 5000, ОК, Сансе!. Произведем статический расчет: Г!!е ~ Апа!ухе; Апа!ух!в Туре. 1..5гайс, ОК. Прп ззпросе сохраним модель, указав пмя файла ВахКа юхп.пка. Результаты расчета приведены иа рис. 8.5. Как видно по цветовому отображению распрехелеиия напряжений, всс сечения балки, за исктючением концевого участка, тле проявляется действие поперечных сил.
не учитываемых в формулах (82). являкпся практически равиопрочными с наибольшими эквивалентными напряжениями вдоль ближнего верхнего ребра (рис. 8.5). Полу" шть числовую информацию о иапря,ксивах в выораином злсмсн ге (рпс. 8.6) удсюисе всего с помогиью комаилы е з! ~ Оитриг =» ()негу (список =» Резулыаты =» Запрос).
В поле Оцгриг 5ег можно установить необходимый набор вьгллных лана,сс или использовщ ь все игкюры при вктючсиной опции АН Яеьз. в поле Сагейогу — выбрать шггересуюшую совоксупность выходных векторов: перемещения (Ое!оппагюп), лсформаппи (5ггаш), напряжения (5ггсзз), силы (Гогсе) и 'гд. или все лапные (Лпу Ощрщ). Палее слелует ) казать. отнгюится вь.'возимая шв!ю(гиацпя к узлу (Хос(е) илп к элементу (Е!ещ).
В поле !!) залается номер выбранного )зла или элемента с помощью вьщелещтя мышью. Нажав кнопку Моте (Далее). можно отметить слслующий узел или элемент. По завершешш ~!юрмировапия параметров списка исобхолимо пажа~ ь ОК. В окне сообщсщгй будет выведена требуемая ии~юрмация (рис 8.7) Срелнис покэлсменту эквивалситныс напряжения иа верхней стороне пластины (Р!агс Лр Ъопз!1хсз 5ггеэв =- 273 МПа) ниже допускаемых напряжений !о! = 285 МПа, принятых ири расчете размеров сечений балки по формулам (8.1 — 8.2).
Напряжение в наиболее нагруженном узле элемента (РЬСЗ Тор 'топМ1зез 51гсьз = 315 МПа) несколько превышает 1о), оставаясь в пределах погрешностей моделей сопротивления материалов и доиушснпй, принятых при выводе соотношении (8.2) Масса балки, опредсляемая с иомошью команд Тоо!з =-~ Мавв Ргорсгс)ез ~ МевЬ Ргорсгт)ев, 5е1ест Л11, ОК, ОК. составляет 169,07 кг. Полученная форма балки минималыиой массы истсхиолопшиа, носки ььку имеет криволписйпьш поверхности.
упростим ес, заменив криволинейные оорззу кн шие прямолинейными (пунктирные лпшш на рис. 8.8). задав размеры коииевых сечений Ь = 369 мм, Ь = 174 мм при т .= 0 и Ь = 180 мм, Ь = 100 мм прн г = 5 и; соответствуюшпе размеры сенснпй по сре.шиной поверхности: Ь - 363 мм, Ь =-168 мм ири х " 6 и Ь = 174 мм, Ь =- 94 мм при х - 5 м. Лналогивно описанному' выше иодтоговим по данныхг 1)ззкшрам сеясний геометрию балки и се конечно-злемснтную модель (фа(и ':.3а „к ад .
пой). для которой етепепс,:В!в ' . " ',; ' ' - ' ' ";-,"*.",„сб -; -,'' вмррмт, 'рет 'л,'- нзсгпасзтвенссамсе 'т' ' '.'."' " ' 'емгрмс мессам еамз,,: —,-,',;-р1мте стер расее»',;.'„"..'.::,'':;„:;.; '-",'';:а,"~';~~~",='"-,'" ! '* ' 'амарас '№ессае еамм".";'..—.ьр1арр!Вассйа ваае1';,;.:-":" -"-',=. -„а!~.,'=;;::-';:,~ :.
ретро-еесеаг рагв':;:,".:;::-',1ртасе::тар,.'ачамгпек Ыемм,-".-',",':а№а!рр~~~ < -,- омсрмс! №ессае: г!Пт;. ~'".:.~,-' ртесе Ктмр;.р..фёгрмрл зс' мпм'::,-", арМвразм''': ~ вмсрмс мессмг-'резз ",;:,„-. етасе,'. тор',ат'-рассек. ксгемр,'; м'-':-',.а!тай~" .-.;::! амсрме .мессееч'тезе-:.',;':-,; пьесе':тер.'налип';Иге: Зарема.',,,:;зе$руэрем.;! .а 'срес "мессер стает. '',"':,~: етасе .тар"гпмрмр!м"':.Ктгемм" ",,:,.мФзвтте:с ! ;, «марис,.мессам;:тазе,;:!" ".'-.Ьртмсе барр:,ргп~крй!р!ва№1ейа.'.".-",!аккардо.к ".'вмсрмс 'мьс№ар'тете:".'. т'-';вутесес'тмр,,'бай!-'.;жгемм,',::.*'с ',,' ть!м1мткеФ, . - амсрмс'.месрмб гезт - ртрср:;тф::;:Мс№1№гар;:зегмесм:-".№ззрзезвм.:1 : амерме мессам:„-'таза - .'.'-'праге"тмр':,"май!!Й4!зстемм' е';.зтзтаемтр. ; емсрмс;,вестам зееззв:.;,::,-.'сратвз:йтерспеаа' касема .: ..: тамвзеете.
'-„'вмсрмс'мессер зевает':,"'::-„;,'ртесзттар' нмамерг',крее а ",твмттегаа'. амсрмс;месеег .заазаа '.'".;"„ртеез тер впн!мем".зй~есм ",." ЗлМРзрзв. Рнс. 8.7 ироизвелсм статический расчет на прочность. Результаты расчета прелстзвлсиы н ~ рис. 8 9. 11н гересно отмт $п ь !яма ай рост взирая сеиьч в коняевом сечсишк что обуслоатсио увеличением размеров пластин и. ы к о.елствие. снижением ик жесткости. Напряжет ш в ос~ ювиой части балки сшсикшсы а в киксимзльиом сечении скталпсь ирежи семге Масса оаз«и, оп!ялелсиная выли«. составляет! 88 2 кт, то есть увеличилзсь на ! ! 3'с. ,зля сравнс шш вьи илиям рзс ~сг послелнего варианта с использованием сшито бзлочиого элемен гз типа Всзга.
Созлзлим новый файл модели ЕВе =е Ь!еъ с пме- ИЕЫ ма ' Кар . П'. О. Опрсси шм своиство злемснтз. Х1ос1е! =а Ргореггу: Е!сгп,,'Ргор Туре. Веат, ОК. ТВ1е. Всат, включим опцпнз Тарсгег! Всат. 11спользуя кнопку %аре. залазим рз о меры конисвого сечения Епг! В: ВЬарс. Вес!вийи!от ТиЬс, Н: О.!8. М'и!!!к 0.1, ТЬ!сйпевв: 0.006. Опешабоп О!тес!!оп: Ор, ОЕ. Скопируем полученные ланньт в ноля панели, соотвстствуюп!ие коицр злемента Епс1 В. Нажмем оияи кнопку Я1аре и авелем параметры сечения Епд Л: Ресгзп№и1аг ТнЬе, Н.
0.369. %|г1ГЬ: 0 !74, Т1ис1спевв 0.006. Ог!епгаг!оп Риесбоп. Ср, О1ч 11ажм. м ОЕ и за рулям пл библиотеки мзтериалов Стать ! 0ХС1ЕЬ В резулыатс в лпаъч ивом окне свойств,шсмсита полу пгм ла1ерые, ирслставлспные иа рис. 8 10. Созладим алсмеит; Мсьй =~ Веспееп. Ргорсг!у: ! Всат. №Хос1еа: 2. ОЕ„-введем коорлпнаты узлов: Х: О. 1' О.с. О, ОЬЬ Х: 5, 1'. О, 2: О. О1ч, С;итс1. Бг втором узлс приложим нагрузки: Ыос!е! =~ аспас! =-ь Хода!; 'Пг!е: Нагрузки, Г)К, укажем узел 2, ОК; россе, ГУ: -ЗОООО, ОК; укажем узел 2, С)К; Гогсе, Р7.. - 5000, 6)К; укажем узел 2.
ОК: Моп~епг, ТХ: 10000, ОК, Сапсс1. Рг зультатга статичсского р к гота поят чсиио11 молсяп прслставлсны иа рис, 8. 11. , !лн иаглялности визуализирована форма злемсита; т'!еъ =-а Орг)опз„Е)епзеп!— Ог1епсаг)оп БЬарс. 1..л)~ом Ейсг ТЫс!гпсзкеь, 6)К. ньо:.я: "!з ив ~ ы зоьсчи .-'- м9:в3 зг, и ыю- ~ 1авкл ! а "-- Сл~о В~а ЮИ Сеьб,*~ Как ви ииь максима |ьныс иапряжс1пгя от изги6а прзкти госки 3илпостью говна. л.,к) г с соотвсгству~~ииьмп на ~ряжснпггми при расчстс по ь~оЛслп с илоскимп злсмснтами Полсчитанм каса готьныс иаи1эяжсиия от кручсппя.
в ссчсипи с напрольгигьми размврамп у т 10000 т- Иг 24'6 '-0363 0.163 0.006 к ссчснпи с напмсиыиими разно!Рами Т т '0000 - 9~П1. )тг 2А 5 " 0.134.0,094 0006 ~ ле М ." (Ь вЂ” д).(Ь вЂ” О) — пяоииль. ограниченная средисй лиинсй контура ссчвипя. Па основе ~~ чета молели из одного балочного злегиента полу ~сна практически ~а же информация об основных напряжениях, что н ири расчстс молели из 1700 х ~ементов (см. прелылуигип вариант). Поз гому нс пренебрегая!те оалочиьшп злсмснтами. особенно на иачальньсс сталиях проектирования! 8.2.
Оптимизация параметров пластины В данном разлеле также рассмотрим залачу оптимпэаиип, но репыемую сред-', ствамп з18С?о14%'. В качестве примера. ??лл?г?стр??рт югисго метод??к) оитпмнзад'' пион ньгк расчстоа а МБС .Х4гт', используем квадратную плас ? ину со стороной 0 з и и толшииой 4 мм, заделаниуго по олноп сторо??е и на? 1?ъзкепиую дну мя силамгг' ' по 200 кН. яр??долгиными в узлах с про?пао?ю,гожной стороны гр?гс. 8.12а).:, Силь? действуют н плоскосги пластины; ее з???терпил — сталь 10ХСНД. допуска-.; емые напряжения — 285 а1Па. ,Х 1 Ы и о 43 ~хби? ?Я~ Л ??,е с ?ачи и ", ?ь~ -~ оо.м" '1-3 Результаты статического расчета данной модели представлены иа рис.
8 128. 8л?. кпдно. пластина сильно пе1?ег1?ужина а области ?гриложения ??а?)?1зк?? ?? недогружеиа алади от нее. Поэтому целесообразно сделать го?асти?у иеско ?ько топьгие, ?и с накладками н зоне г?р??ложения нагрузкг?. „?1ля простоты будем считать нак:к?яки приваренными с дауа сторон и работакиппми совместно с пласт??ноп как сдпнсе зело (пласт??па переменной тол спины) Зада ?ъ ог?т??мизаии?г а эгоз? случае можно сфорз?ул??ровать слелукни??м образом: полобрагь толиггщ ос?юаной ??ластики и на?л иак ?вз услоьия минимума массы констр кипи при обеспечении ее прочности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
