62029 (694750), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Точки представляют собой наиболее простые объекты GEOSTAR и, следовательно, занимают низшую ступень в иерархии. Они являются состав­ной частью всех остальных ступеней иерархии. Точки могут быть созданы или путем сколки на активной координатной сетке на плоскости, или заданием их координат в пространстве. Кроме того, точки могут быть получены или перезаданы с помощью операций типа симметричного отражения, переброса (flipping), копирования и многих других.

Линии

Линии представляют собой одномерные параметрические объек­ты, образованные из точек в пространстве. В GEOSTAR может быть автомати­чески сгенерировано множество типов линий, включая прямые линии, кониче­ские кривые, сплайны и кривые Безье. Кроме того, линии могут быть получены или перезаданы с помощью операций типа симметричного отражения, перебро­са (flipping), выдавливания (extruding), копирования и многих других. Ори­ентация линии определяется порядком соединения точек и отображается стрел­кой. Символ стрелки по умолчанию не выводится, но может быть получен с помощью команды АСТМАRК. При необходимости ориентация линии может быть изменена с помощью команды СRRЕРАR, находящейся в меню GЕОМЕ-ТRY\СURVES\СRМАNIР.

Поверхности

Поверхности представляют собой двумерные параметрические объек­ты, которые могут быть как плоскими, так и искривленными. В распоряжении пользователя имеется исчерпывающий набор команд для генерации и манипу­лирования с поверхностями, в частности, операции симметрии, переброса (flipping), выдавливания (extruding), скольжения (gliding), волочения (dragging), масштабирования и много других. При генерации поверхностей по линиям выполняется автоматическое согласование ориентации этих линий, так что пользователь может генерировать поверхности, не заботясь об этом. Па­раметрические координаты поверхности идентифицируются символом «звездочка» (*), который появляется на первой параметрической оси у ее начала. Вторая параметрическая ось начинается в угле, ближайшем к звездочке. Для генерации плоских и криволинейных поверхностей имеется обширный набор команд.

Формальное представление поверхности в пространстве требует, чтобы каждая пара граничных линий, расположенных на противоположных сторонах поверхности, имела одну и ту же ориентацию. Это условие выполняется программой автоматически, предоставляя пользователю свободу задавать граничные линии произвольным образом. Перед построением поверхности GEOSTAR выполняет необходимую репараметризацию линий до тех пор, пока остается возможность получить самопересекающуюся поверхность.

Получить изображение маркера «звездочка» для идентификации па­раметрических осей на поверхности возможно с, помощью команды

АСТМАRК. Команда SFREORNT может быть использована для изменения направления первой параметрической оси на обратное, а команда SFREPAR - для замены первой параметрической оси поверхности.

Объемы

Объемы представляют собой трехмерные параметрические объекты. В распоряжении пользователя имеется исчерпывающий набор ко­манд для генерации и манипулирования с объемами, в частности, операции симметрии, переброса (flipping), выдавливания (extruding), скольжения (gliding), волочения (dragging), масштабирования и много других. При гене­рации объемов некоторые команды выполняют автоматическое согласование ориентации, так что пользователь может генерировать геометрические объек­ты, не заботясь о необходимости менять их ориентацию.

Параметрические координатные оси объема идентифицируются с по­мощью маркеров «звездочка» и «стрелка». Звездочка появляется на первой па­раметрической оси вблизи, ее начала. Вторая параметрическая ось начина­ется из угла, ближайшего к звездочке, а третья идентифицируется с помощью стрелки.

Для правильного представления объема рекомендуется обеспечить следующее:

1. Нормали к любым двум противоположным поверхностям, оп­ределяющим объем, должны иметь одинаковое направление, то есть эти по­верхности должны быть одинаково ориентированы.

2. Следует соблюдать соответствие между локальными парамет­рическими координатами для любых двух противоположных поверхностей, определяющих объем. Это соответствие отображается символами «звездочка», идентифицирующими первую направляющую линию. На любой из противоположных поверхностей эти символы должны иметь одно и то же относительное расположение.

3. И снова в GEOSTAR пользователю нет нужды входить в рас­смотрение вышеупомянутых подробностей для большинства случаев, вклю­чая создание объемов регулярной формы, так как вместо этого может быть ис­пользован флаг автоматического согласования. Такие команды как VL2SF, VL4SF, VLCRSF, VL4CR имеют подобный флаг в числе параметров, поэтому необходимые изменения при формировании объема могут быть выполнены автоматически.

контуры

Контуры (contours) представляют собой замкнутые последова­тельности линий, лежащих на одной плоскости и использующиеся для определения регионов (областей). В GEOSTAR могут быть определены как однородные, так и неоднородные контуры. Однородные контуры имеют од­нородное распределение элементов, определяемое либо средним размером элемента, либо числом элементов на контуре. При создании неоднородных контуров задаются либо средний размер элемента, либо число элементов на каждой линии, входящей в контур. Эта информация используется при форми­ровании сетки конечных элементов на регионе.

Регионы

Регион (region) определяется одним внешним контуром и макси­мум девятнадцатью внутренними контурами. Все контуры региона должны лежать в одной и той же плоскости. Формирование сетки конечных элемен­тов на регионе осуществляется в соответствии с параметрами, заданными в образующих его контурах.

Многогранник

Многогранником (polyhedron) в GEOSTAR называется непре­рывная замкнутая многосторонняя граница, определяемая группой поверх­ностей и/или регионов. Многогранник может быть создан только в случае, если GEOSTAR сможет найти единую замкнутую границу, присоединяющую данный регион или поверхность в пределах некоторого заданного допуска. Таким образом, многогранник является комбинацией подобных поверхностей и ре­гионов и может быть покрыт сеткой конечных элементов оболочечного типа с помощью команды МА_РН. Эта команда использует все доступные поверх­ности и регионы для создания многогранника. Если многогранник формируется на основе только некоторого подмножества связанных поверхностей или регио­ном, заданных для модели, пользователь должен, прежде всего, выделить не­обходимые объекты в так называемый список выбора, используя команды из подменю CONTROL-SELECT. Область пространства, заключенная в много­граннике или между группой многогранников, может быть впоследствии опреде­лена как особый объемный объект, называемый ЧАСТЬ.

Часть

Частью (part) в GEOSTAR называется область пространства, заключенная внутри одного многогранника, либо между группой многогранни­ков. В определении части может быть использовано до 50 многогранников. Часть может автоматически покрываться сеткой конечных элементов с помо­щью команды MA_PART.

1.3.2. Системы координат

Разные системы координат используются при создании гео­метрических объектов, а также для задания нагрузок и граничных условий. При построении точек и узлов, определении нагрузок и граничных условий могут быть использованы прямоугольная, цилиндрическая и сферическая системы координат. При построении других геометрических объектов могут использоваться только прямоугольные системы координат. Системы ко­ординат с номерами 0, 1 и 2 автоматически определяются в GEOSTAR соответственно как общая (глобальная) прямоугольная, общая цилиндриче­ская и общая сферическая. Все остальные системы координат являются мест­ными (локальными). Координаты точек и узлов, а также узловые перемеще­ния, полученные при вычислениях, могут быть выведены в листинг в любой из определенных систем координат.

Нагрузки и граничные условия интерпретируются относительно теку­щей активной системы координат.

Местная система координат элемента (ECS) используется при вы­числении напряжений. По умолчанию ECS, определяемая типом элемента и порядком следования узлов, считается местной системой координат и имеет ссылочный номер - 1. Другие величины относятся к использованию системы координат. Значение ECS выводится в листинг с помощью команды ELIST.

1.4. Генерация сеток конечных элементов в GEOSTAR

Генерация сетки конечных элементов это процесс получения узлов и элементов. Сетка образуется путем задания узлов и их последующего соеди­нения для определения элементов. Различные подменю генерации узлов и элементов на заданных объектах обеспечивают пользователя удобными средствами для реализации этого процесса. По мере возможности, а также в ряде случаев исходя из практичности, процесс генерации сеток выполняется непосредственно на геометрических объектах. На, каком бы этапе формирова­ния модели в

GEOSTAR элемент не создавался, с ним связываются теку­щие активные атрибуты: тип элемента, набор геометрических свойств, на­бор физических свойств и система координат элемента (команда EPROPSET предлагает другие процедуры для задания атрибутов элементов).

1.4.1. Параметрическая генерация сеток конечных элементов

Параметрическая генерация сеток конечных элементов применя­ется для параметризованных геометрических объектов, таких как линии, по­верхности и объемы. Пользователю предлагается задать число элементов и параметр неоднородности (spacing ratio) для каждого направления. Для генера­ции сеток на геометрических объектах имеются следующие команды.

M_PT- генерация сетки одноузловых элементов типа MASS в точках.

M_CR - генерация сетки двух и трех узловых одномерных элементов типа TRUSS3D или BEAM3D на линиях.

M_SF - генерация сетки плоских элементов типа PLANE2D или SHELL на поверхностях.

M_VL - генерация сетки пространственных элементов типа SOLID или MAG3D в объемах.

MPTDEL - уничтожение узлов и элементов массы в заданных точках.

MCRDEL - уничтожение узлов и ферменных или балочных элементов, связанных с заданными линиями.

MSFDEL - уничтожение узлов и оболочечных элементов, связанных заданными поверхностями.

MVLDEL - уничтожение узлов и объемных элементов, связанных с за­данными объемами.

1.4.2. Автоматическая генерация сеток конечных элементов

При автоматической генерации сетки конечных элементов формиру­ется сетка из треугольных элементов для таких объектов как поверхность, реги­он, многогранник и часть. Задается либо средний размер элемента, либо число элементов.

MA_RG - генерация сетки плоских трех узловых элементов на ре­гионе, используя установки, сделанные для отдельных контуров.

MA_SF - генерация сетки плоских трех узловых элементов на по­верхности.

MA_PTRG - генерация сетки на регионе радиального расходя­щимся из точки, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этой точки.

MA_CTRG - генерация сетки на регионе радиального типа, рас­ходящимся от одного из внутренних контуров, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этого контура.

MA_NUSF - генерация неоднородной сетки на поверхности с возмож­ностью для пользователя задавать число элементов на каждой стороне поверх­ности.

MA_PTSF - генерация сетки на поверхности радиального типа, расходящейся из точки, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этой точки.

МА_CRSF - генерация сетки на поверхности радиального типа, рас­ходящейся от одной своих сторон, с возможностью улучшить сетку непо­средственно около заданной стороны.

МА_РН - автоматическая генерация сетки на многограннике.

МА_PART - автоматическая генерация сетки на части. МАЯОСН - модификация сетки на регионе путем изменения числа узлов элементов.

MARGCH - модификация сетки на поверхности путем изменения числа узлов элементов.

MASFCH - уничтожение узлов и элементов, связанных с регионом.

MARGDEL - уничтожение узлов и элементов, связанных с поверхно­стью.

1.4.3. Другие методы генерации сеток конечных элементов

Во всех случаях, когда геометрический объект, покрытый сеткой ко­нечных элементов, используется для генерации одного и нескольких дополни­тельных объектов того же типа, при включении соответствующего флага все вновь созданные объекты будут покрыты сеткой, подобной сетке исходного объ­екта.

Двумерные конечные элементы (например, SHELL4) могут быть полу­чены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении (sweeping), волочение (dragging) или скольжение (gliding), применен­ных к одномерным элементам (например, TRUSS2D).

Двумерные конечные элементы могут быть получены путем таких опе­раций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении (sweeping), волочение (dragging) или скольжение (gliding), примененных к покрытым сеткой линиям при включении соответствующего флага для поверх­ностей.

Трехмерные конечные элементы (например, SOLID) могут быть полу­чены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении (sweeping), волочение (dragging) или скольжение (gliding), приме­ненных к двумерным элементам (например, SHELL 4).

Трехмерные конечные элементы могут быть получены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении (sweeping), волочение (dragging) или скольжение (gliding), примененных к по­крытым сеткой поверхностям или регионам при включении соответствующего флага для многогранника.

Характеристики

Список файлов реферата