Рыбников Patran_p2 (780645), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Общая нагрузка только принадлежит к элементу. Следовательно, если пространство используется, общая нагрузка на данный элемент есть постоянная величина, хотя может изменяться вдоль применяемой области. Каждая компонента этого вектора представляет общую величину нагрузки для указанного направления на всю указанную площадь.MSC.Patran будет распределять указанную нагрузку по площади или направлению. Но на экране будет указана общая нагрузка.
Площадь, на которую прикладывается нагрузка, подсчитывается в течение трансляции кодадля анализа. Каждый нагрузочный режим является исключительно индивидуальным для каждого типа нагрузок и должен обозначаться отдельно.CID – распределённая нагрузка по какому-либо направлению в системе координат.Эта нагрузка генерирует распределённую нагрузку по какому-либонаправлению, указанному пользователем в форме вектора, представляющего распределённую амплитуду нагрузки по указанному направлению.Вектор может быть постоянным или пространственным (распределённымпо поверхности). Такой тип нагружения идентичен Total Load, за исключением векторных компонент, используемых «как есть» (т.е.
не поделённые на площадь или длину области их приложения) и переменная элементаприспособлена так, что нагрузка может изменяться поперёк элемента.– 156 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Рис. 77. Пример построения отверстияGeometryAction: EditObject: SurfaceMethod: Add Hole (выполнить отверстия)Options: Center Point (центральная точка)Затем в соответствующих строках на панели указывались номер центральной точки и поверхность (Surface), на которой эта точка расположена, Apply. Таким образом были построены два отверстия диаметром 3 мм.Для построения отверстий произвольного очертания необходимо установить Options: InnerLoop (внутренний контур), и указать в соответствующих строках номер замкнутого контура и поверхность в плоскостикоторой он располагается. После нажатия Apply, появится отверстие.Для удаления отверстий необходимо изменить опцию Method: Remove Hole (удалить отверстие) и сделать соответствующее указание номеров отверстий.2.
Применение опций при автоматическом нанесении сетки конечных элементовВ версии MSC.Patran 2000(r.2) можно проводить высококачественнуюгенерацию конечно-элементных моделей с сокращённым числом конечныхэлементов. Для этого необходимо указать опцию для грубого разбиениятвёрдого тела внутри его. Во многих случаях моделирования объектов требуется высокая точность разбиения около поверхностей объекта. Указаниепараметров генератора сетки в TetMesh Parameters… может использоватьсядля сокращения размера модели несмотря на то, что для получения точныхрезультатов анализа необходимо выполнять пробные решения для выбораразмера ребра конечного элемента. Среднее сокращение размера от используемого составляет примерно 20%, что в свою очередь увеличиваетпроизводительность и сокращает использование системных ресурсов.На рис.
78 показан цилиндр с отверстиями. Сетка конечных элементовна этой модели получена без использования опций Curvature Check(проверка кривизны) и Internal Coarsening (внутренняя грубая сетка).Сетка получена довольно грубая.На рис. 79 показан тот же цилиндр с включённой опцией CurvatureCheck.
Сетка изменилась и более точно описывает поверхности, при этомколичество элементов составило 5669. Если дополнительно включить опцию Internal Coarsening, то число элементов сократиться до 4293, т.е. ихколичество сократилось на 24%. Необходимо напомнить, что эта опцияприменима только при автоматическом нанесении сетки конечных элементов, используя генератор сетки Mesher: TetMesh и форму элементов Topology: Tet4.– 157 –– 158 –ПРИЛОЖЕНИЕ 2РЕДАКТИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ И АВТОМАТИЧЕСКОЕСОЗДАНИЕ СЕТОК КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВХОРОШЕГО КАЧЕСТВА(новые возможности в MSC.Patran 2000(r.2))1. Создание отверстий на поверхностиИспользуются 3 метода:– Center Point Option – эта опция создаёт круглое отверстие наповерхности.
Круглое отверстие определено в тангенциальнойплоскости;– Projection Vector Option – создаёт круглое отверстие, определяемое на плоскости вектором и его проекцией на поверхность;– Inner Loop Option – создаёт круглое отверстие, определяемое закрытыми, цепочечными кривыми, которые определяют внутренниеконтуры для созданной триммированной поверхности.Для использования этих особенностей необходимо войти в менюEDIT/SURFACE.На рис. 77 показан пример построения отверстия двумя методами.Предварительно была построена поверхность, на которой были нанесеныцентры отверстий. На той же поверхности была построена замкнутая кривая по трём точкам, соединенным прямыми линиями.
Для образованиязамкнутого контура к этим прямым была применена операция Chain (последовательная привязка сегментов кривых друг к другу).Отверстия выполнялись в разделе Geometry.MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10ПРИЛОЖЕНИЕ 3СОЕДИНЕНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ И ПЛАСТИНЧАТЫХЭЛЕМЕНТОВПри моделировании конструкций иногда необходимо соединить тонкостенные элементы (пластин, ребра, лопатки) с массивными деталями,толщины которых в 5-10 раз больше тонкостенной детали.В этом случае можно применять элемент, находящийся в группе Rэлементов и имеющий сокращенное название RSSCON.Применение этого элемента устраняет необходимость применятьMPC для закрепления степеней свободы по перемещению и вращениюshell-элементов и степеней свободы по перемещению solid-элементов.RSSCON генерирует MPC элементы три степени свободы которыхпо перемещению и две по вращению shell-ребра подсоединяют к тремстепеням свободы по перемещению к верхнему и нижнему ребру solidэлемента (см.
рис. 80).Рис. 78. Конечно-элементная сетка, полученная без использованияопций Curvature Check и Internal Coarsening51010520t=0,4az5xy11010Рис. 79. Конечно-элементная сетка, полученнаяс включённой опцией Curvature CheckРис. 80. Модель конструкции соединением тонкого ребраи массивного основания– 159 –– 160 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Эффект определяемый коэффициентом Пуассона и температура нагрузки моделируются корректно.Ограничения, принимаемые для GRID и ELEM опций:– не проверяются совпадение узлов для Shell и Solid элементов;– элементы с узлами в срединной поверхности не могут подсоединяться к адаптивному p-элементу (элемент, ребра которого задаются степенными полиномами);– если соединения Shell-Solid имеют горизонтальные ребра, которые кривые в плоскости Shell, то MSC.Nastran принимает геометрию Shell-элемента.
В случае ребер перпендикулярных Solidэлементу узел Shell-элемента должен лежать на линии междуверхним и нижним узлами Solid-элемента. Допуск на смещениеузлов составляет 5% от расстояния между узлами (точками) Solidэлемента.Пример.Подсоединить к пластине моделируемой твердотельными элементамитолщиной 1 мм, перпендикулярно ребро высотой 20 мм и толщиной 0,4мм. К ребру прикладываются силы, распределенные между четырьмя узлами как 0,005 Н; 0,001 Н; 0,001 Н; 0,005 Н. Определить прогиб ребра.1. Создаем геометрическую модель.Открываем панель Geometry и строим твердое тело, задав размерыполовины пластины. Затем смещаем начало координат по оси y на 10 мм истроим вторую половину пластины.
Таким образом, получаем линию, ккоторой будем подсоединять ребро. Стром ребро. Для этого помещаем локальную систему координат в одну из крайних точек средней линии и спомощьюGeometryAction: CreateObject: SurfaceMethod: XYZСтроим вертикальное ребро. Размеры по XYZ задаем в локальной системе координат, которая расположена после построения, например в точкеа (см. рис. 80).2. Создаем геометрическую модель системы.Нижнюю пластину будем моделировать прямоугольными Hexэлементами. Для этого сначала в разделеElementsAction: CreateObject: Mesh SeedType: UniformРазобьем каждое ребро нижней твердотельной прямоугольной пластины на три сегмента.Тоже повторим для вертикального ребра – пластины.
Затем создаемконечные элементы для твердотельной пластины с помощьюElementsAction: CreateObject: MeshType: SurfaceУказав Elem shape: Quad; Mesher: IsoMesh; Topology: Quard4и Surface 1, Apply.3. Задаем свойства материала твердотельным элементам, вызвав израздела Utilities свойства стали.
Назначим свойства стали твердотельнымэлементам с помощьюPropertiesAction: CreateObject: 3DType: SolidЗадать имя файла свойств: plast. В Input Properties в первой строкеMaterial Name: необходимо, чтобы было указано: m: steel_iso_SI_mm,для этого нужно щелкнуть мышкой по названию материала в разделе Material Property Set в нижнем левом углу панели. Далее необходимо нажать OK, указать на экране все элементы 3D так, чтобы их номера появились в строке Select Members, нажать Add и Apply.Также задать свойства пластинам:Action: CreateObject: 2DType: ShellУказать в строке Property Set Name имя файла свойств пластинам,например Rebro. В разделе Input Properties ввести название материалааналогичным образом для Shell-элемента и не забыть задать в третьейстроке панели Input Properties, которая находится на экране, толщинуShell-элементов, которая по условию задачи равно 0,4 мм. После этогонажать OK, задать в строке Select Members номера Shell-элементов (можно задать номер геометрической фигуры Surface), нажать Add и Apply.4.
Задаем граничные условия, закрепив твердотельную пластину повсем степеням свободы за нижнюю грань.5. Задаем нагрузки на верхнюю часть ребра путём последовательногоприложения сил к крайним узлам по 0,005 Н (т.е. 5, условно выразив этукгс ⋅ ммкгс ⋅ мм) и к средним узлам по 0,01 Н (т.е. 10).величину вс2с2– 161 –– 162 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Рис.
81. Расчетная модель с приложенными силами играничными условиямиНа рис. 81 видна расчетная модель с приложенными силами и граничными условиями.6. Создаем группу нагрузок и граничных условий в разделе LoadCases, присвоив имя этой группе Cass. Нажав на кнопку Assign/ Prioritize Loads/BCs, получим панель, в которой нужно путем щелчков мышиперенести в окно Assigned Loads/BCs названия фалов нагрузок и граничных условий (их в данной задаче три), OK. На экране изображениязначков для сил и закреплений должны исчезнуть.– 163 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-107. Соединяем жестко тонкостенное ребро и твердотельную пластинус помощью элементов RSSCON.
Для этого в разделе Elements указываем: Create/ MPC/ RSSCON Surf-Vol. На панели нажимаем кнопку Define Terms… (определить элементы) и на экране появляется панель(рис. 82) с помощью которой необходимо задавать номера связываемыхузлов этих двух частей системы. Сначала задается узел для Shell-элемента(Create Dependent), который является зависимым узлом. Затем задаютсядва узла поочередно (один номер в строке!) для Solid-элемента (Independent-узлы). Эти узлы должны лежать на линии, пересекающей зависимый узел, и располагаться справа и слева от плоскости ребра-пластины.После задания узлов Apply, Apply.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
