Рыбников Patran_p2 (780645), страница 21
Текст из файла (страница 21)
После нажатия на эту кнопку появляет-ся таблица, в которую нужно ввести количество шаговпо времени (№ of Time Steps). Для данной задачи800. Ввести величину шага по времени Delta_T, дляданной задачи 0,000125. Ввод этих чисел осуществляется через строку ввода Input Data так, как былоуже описано при формировании таблиц. Можно требуемый интервал решения разделить на подинтервалысо своим количеством точек и величиной шага. Длядополнительного ввода строк необходимо нажать AddRow (добавить строку). Имеется колонка, обозначенная Skip Factor (пропуск шага). Можно в этой колонке указать через сколько шагов выводить результаты решения задачи.
Если ничего не указано, значитрезультаты выводятся для каждого шага..Введем величину модального демпфирования (ModalDamping). Можно определять демпфирование по отношению к разным величинам. Выставим величинуCrit. Damp (CRIT). Это означает, что демпфированиебудет задаваться величиной коэффициента относительного демпфирования ((6.19), стр.
117). Нажавкнопку Define Modal Damping получим таблицу,состоящую из трех колонок. Во вторую колонку вводится значение частоты, а в третью – величину коэффициента относительного демпфирования. В нашемслучае введем при нулевой частоте коэффициент относительного демпфирования 0,01, а при частоте 2000Гц – 0,02. Нажать ОК и еще ОК, чтобы выйти из панели Subcase Parameters.3) Нажать кнопку Output Request (Запрос на вывод данных).
Впоявившейся панели имеется два окна: Select Result Type(Выбрать тип результата) и Output Request (Вывод по запросу). В последнем окне приведем базовый список выводимых данных: Displacement (перемещения для всех конечныхэлементов), Stress (напряжения в элементах) и SPCForces(нагрузки в закреплениях, реакции). При необходимости этотсписок можно дополнить, щелкнув мышкой в верхнем окне поназванию необходимого параметра. Нажмем ОК, чтобы согласиться с базовым списком.Далее необходимо нажать Apply и Cancel, чтобы выйти из окнаSubcases.– 133 –– 134 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10В панели Analyze нажать кнопку Subcase Select, появится панель, в которой два окна. В верхнем окне Subcases For Solution Sequence: 112 указан список блоков нагрузок и граничных и граничныхусловий для данного типа задачи (номер 112 означает решения задачиTransient Responce).
C помощью щелчка кнопкой мыши по требуемомуфайлу Loadcase_1 перевести в нижнее окно Subcases Selected (выбранные блоки нагрузок и граничных условий), предварительно убрав изэтого окна файл Default. Нажимаем ОК и Cancel.Для запуска решения нажать кнопку Apply. Появится окноMSC.Nastran и через некоторое время звуковой сигнал известит о выполненном решении.2. Перевод данных из MSC.Nastran в MSC.Patran и анализ результатов решения.AnalyzeAction: Attach XDBНажать кнопку Select Results File, в появившейся панели выбратьфайл результатов с именем, заданным в окне Job Name и расширением.xdb.Выделив мышью название файла, написать ОК и затем Apply, происходит перекачка данных в MSC.Patran.Нажать кнопкуResultsAction: CreateObject: Graph (построение графика)Method: Y vs X (Y в функции X).В окне Select Result Case(s) выделить мышью временную зависимость, начиная от Time=0 и заканчивая временем решения задачи, равнымпроизведению количества заданных точек на временной шаг.Выделение результатов осуществляется с помощью мыши.
Выделитьрезультат при нулевом времени, щелкнув по нему мышью, затем придерживая клавишу Shift найти конечную строку решения и щелкнуть по неймышью. Все результаты будут выделены синим цветом.Примечание: в случае, если списка в этом окне нет, необходимо отжать маленькую кнопку в правом верхнем углу над окном результатов.Далее необходимо в окне Select Y Result выделить функцию для построения графика, например, Displacement или Translational.Проверить внизу установку глобальной переменной Global Variableпо оси x . Переменная Variable должна иметь значение Time.Перед там как нажать кнопку Apply на этой панели необходимо указать, перемещение какого узла балки будет выводиться.
Для этого нажатькнопку Target Entities (источник объектов вывода).В появившейся панели найти Target Entity и с помощью кнопки установить Nodes. В окне Select Nodes должен появиться номер узла, длякоторого будет строиться перемещение, если на экране на изображениибалки с помощью мыши щелкнуть по требуемому узлу (в нашем случаебудет узел №164 в середине балки). Нажать Apply. На экране должен появиться график функции. После некоторых манипуляций можно получитьизображение, показанное на рис.
67. На рисунке также показаны затухающие колебания балки по оси y с частотой одной из форм колебаний, которая была возбуждена импульсом.– 135 –– 136 –Рис. 67. Представление результатов расчётовMSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10b=100l=500l42h=100y1b2xckzmРис. 69. Балка квадратного сеченияРис. 68. Представление результатов расчётовВ качестве самостоятельного упражнения предлагается выполнитьрешение задачи с синусоидальным импульсом, задаваемым формулой. Видполученного перемещения в узле 18 балки показан на рис.
68.Как видно из графика при косинусоидальном импульсе возбуждаютсядве формы колебаний, одна из них, с более высокой частотой, быстро затухает.7.2. Колебания балки с антивибраторомБалка квадратного сечения длиной l =500 мм опирается на неподвижную и подвижную опоры (рис. 69). В середине балки подвешена массаm =4 кг на упругодиссипативном элементе. Коэффициент жесткости эле-мента 3·106 н/м, коэффициент демпфирования c = 0,02 ⋅ 2 mk , элементможет деформироваться только по оси y .– 137 –Материалбалки–стальсE = 2,1 ⋅ 1011Н/м2,плотностьγ = 7,8 ⋅10 кг/м , момент инерции сечения относительно горизонтальнойоси симметрии сеченияbh 3J=.12Собственная частота колебаний балки без груза определяется по формуле,π EJ ⋅ l,f = n2 22lMn – номер формы колебаний балки, n = 1, 2, K ;гдеM – масса балки.Для данных размеров балки собственная частота первой формы, вычисленная по формуле для f равна 941,1 Гц.Определить:– собственные частоты колебаний одиночной балки;33– 138 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10– вычислить амплитудно-частотную характеристику от точки 1(вход) до точки 2 (выход).– подвесить массу m к балке и определить собственные частотысистемы;– вычислить амплитудно-частотную характеристику системы;– подобрать коэффициент жесткости K так, чтобы колебания попервой форме были близки к нулю.7.2.1.
Модальный анализ балки1. Создаем геометрическую модель балки:GeometryAction: CreateObject: SolidMethod: XYZЗадаем в строке Vector Coordinates List [0.25 0.1 0.1]ApplyСтроится половина балки, чтобы получить посредине балки плоскость, к узлу которой подвешивается груз с массой m .В строке Origin Coordinates List задаем смещение начала координаты x на 0.25, т.е. [0.25 0 0] и, нажимая Apply, строим вторую половинубалки.2. Создаем конечно-элементную модель балки.ElementsAction: CreateObject: MeshType: SolidElem Shape: Hex (форма конечного элемента)Mesher: IsoMesh (генератор сетки)Topology: Hex8 (восьмиузловой прямоугольный элемент)В строке Solid List вводим номера твердых тел путем указания на экране прямоугольников и придерживая клавишу Shift.В строке появится Solid 1 2 и, если не снята метка в окне AutomaticCalculation, величина ребра прямоугольного элемента в окне Value.Нажав Apply можно получить сетку конечных элементов, если онаполучается грубой можно снять метку и задать размер ребра вручную.Выполним сжатие узлов в месте соединения двух твердых тел.Action: EquivalenceObject: AllMethod: Tolerance Cube– 139 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10ApplyВ строке сообщений можно увидеть, что удалено девять лишних узлов, которые получились из-за объединения.Выполним оптимизацию матрицы жесткости модели:Action: OptimizeObject: NodesMethod: Both (применим оба известных метода)ApplyПоявляется панель, в которой приведены значения критериев оптимизации – в методе Cuthill-McKee RMS Wavefront (корень квадратный изсреднеквадратического значения размера «волны» данных в матрице жёсткости).3.
Задаем материал элементов.Materials.Action: CreateObject: IsotropicMethod: Manual InputВ разделе Utilities на верхней строке панели MSC.Patran, в подразделах Materials/Material Session File Library… Выбираем строкуSteel_ISO_SI (сталь с параметрами в системе SI). В разделе Existing Materials появится имя материала. Щелкаем мышкой по имени материала встроке Material Name, появляется имя материала и открывается панельInput Options, в которой указаны параметры материала для проверки и ихизменения.Нажимаем в панели OK, Apply.
Материал вводится в базу данных.Наделяем свойствами этого материала, конечные элементы модели.Нажимаем кнопкуPropertiesAction: CreateObject: 3D (трехмерные тела)Type: SolidВ строке Property Set Name вводим имя свойств, например prop1.Нажимаем кнопку Input Properties. В открывшейся панели в окне Material Property Sets указано название материала steel_iso_SI. Щелкнув поэтому названию, замечаем что оно появилось в строке Material Name.Нажимаем OK. В строку Select Members вводим номера элементов модели, указав их на экране.Если во вспомогательном меню включена кнопка, обозначающая выбор твердотельных объектов Solid, то в строке появится: Solid 1 2.
На– 140 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10жать Add и Apply, конечным элементам будут присвоены свойства материала.4. Задаем граничные условия.Поскольку по условию задачи моделируется балка на двух опорах, толевую опору будем считать неподвижной – шарнирной, а правую – подвижной и шарнирной.Нажать кнопку Loads/BCs.
В панели установим:Action: CreateObject: Displacement (перемещение)Type: NodalВ строку New Set Name введем имя Leftop, нажмем кнопку InputData и введем в строку Translation [T1 T2 T3] – [0, 0, 0], а в строку Rotations [R1 R2 R3] – [0, 0, ] – вращение вокруг оси z возможно, нажать ОК.Нажать кнопку Select Application Region. В Geometry Filterдолжна быть включена кнопка Geometry. Во вспомогательном менювключена кнопка Curve and Edge. Ввести в строку Select GeometryEntities левое нижнее ребро балки Solid 1.1.1, нажать Add, OK, Apply.На экране появятся значки закрепления ребра.Аналогичным образом выполним закрепление правого нижнего ребрабалки, только в строку Translation введем [ , 0,0], а в строку Rotations –[0, 0, ].5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
