Рыбников Patran_p2 (780645), страница 6
Текст из файла (страница 6)
18.Узловые точки от G1 до G4, соединенные последовательно, образуютчетырехугольную плоскость. Узлы от G9 до G20 являются необязательными. Любой из них может быть удален. Угловые узлы не могут быть удалены.Компоненты напряжений σ x , σ y , σ z , σ xy , σ yz , σ zx выводятся в координатной системе, заданной для материала. Эта система определяетсяPSOLID-свойствами.G18G7G6G19G15G8G16G17G20G10G4G2G5G3G13G11G14G9G12G1Рис. 18. Расположение узлов в CHEXA элементе– 34 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10G7SMSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10G4TG8G6G5RG8G9G3G3G7G4G1G2G1G6Рис. 19.
Расположение координатной системы для CHEXA элементаСистема координат для CHEXA показана на рис. 19. Оси координатэтой системы обозначены как R , S , T , которые проходят через центрыпротивоположных поверхностей. Начало координатной системы располагается на пересечении осей координат.CPENTA – пятисторонний твердотельный элемент. Этот элементиспользуется для моделирования переходных зон от твердого тела к пластинам или оболочкам. Если треугольные поверхности находятся не напротивоположных сторонах элемента, то можно получить его завышеннуюжесткость.В этом элементе используется то 6 до 15 узловых точек.
Напряжениявычисляются для центра и экстраполируются на угловые точки.CTETRA – четырехсторонний твердотельный элемент. Этот линейнодеформируемый элемент часто используется для заполнения круглыхотверстий, которые появляются в моделях, выполненных из CHEXA иCPENTA элементов.В этом элементе соединяются четыре узла без средних узлов или до10 узлов со средними узлами.Напряжения вычисляются в середине элемента и экстраполируютсяна угловые узлы.
Геометрия показана на рис. 20.Компоненты напряжений определяются и выводятся для анализа всистеме координат материала элемента. Эта координатная система задаетсяв свойствах элемента (PSOLID-строка в исполняемом файле). Координатная система состоит из трех векторов R , S , T , которые пересекаются всредних точках противоположных ребер (рис. 21). Начало координатнойсистемы располагается в G1.– 35 –G10G5G2Рис. 20. Четырехсторонний CTETRA элементСвойства твердотельного элемента PSOLIDСвойства определяются идентификационным номером (PID) в полестроки PSOLID исполняемого файла.
В поле MID – идентификационныйномер материала описывает свойства материала, которые вводятся отдельно через MAT1, MAT4, MAT5, MAT9 и MAT10.SG4RG3G1G2TРис. 21. Координатная система для CTETRA-элемента– 36 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-104.5. Элемент типа BUSHВ последних версиях системы MSC.Patran-Nastran введены новыеэлементы. Одним из них является элемент типа BUSHЭто элемент, который сочетает в себе свойства пружины и демпфера.В MSC.Patran осуществление этого метода включает:– поддержку CBUSH элемента и соответствующих ему свойствPBUSH/BBUSH, включая соответствующие жёсткостные свойства, зависящие от частоты возмущения, задаваемые таблицей (TABLED 1);– поддерживается скалярный (1D элемент) и заземлённый (OD) элементы;– свойства могут быть постоянными или частотно-зависимыми;– для жёсткости поддерживается зависимость силы от пробега, определяемая через non-spatial (непространственное) поле в панелисвойств элементов;– поддерживается импорт и экспорт этих элементов и их свойств вдругие CAD системы.Импорт в настоящее время ограничен скалярными свойствами:PBUSH, CBUSH.«Заземленный» BUSH элементСоздать модель МКЭ, завершив разбиение на элементы, задав материалы, свойства, нагрузки, закрепления и LOAD CASES.
Создать 1Dbeam элементы для скалярного BUSH элемента и OD точечный элементдля определения заземления.Открыть окно свойств элементов (Element Properties).Установить Object-OD и тип – Grounded Bush («заземлённый»BUSH).Задать установку имени свойства, называя Grounded-bush.Выбрать OD точечный элемент, чтобы создать Application Region.Написать Input Properties кнопку. Появится форма таблицы. Указать номер системы координат, в которой будут задаваться величины жесткости и демпфирования. Затем необходимо ввести величины жесткостей(Spring Constant i) в окно для жесткостей и в окно для коэффициентовдемпфирования (Damping Coefficient). Также можно ввести структурноедемпфирование и какую-либо величину [Stress Recovery]. Нельзя вводить частотно-зависимую информацию для характеристики «сила/перемещение» в это время.
Для этого требуется специальная таблица.Написать Apply, чтобы создать заземлённый упруго диссипативный(BUSH) элемент.Скалярный BUSH элементЧтобы создать этот элемент, необходимо выполнить следующие шаги.Этот элемент будет иметь частотно-зависимые параметры свойств. Дляэтого нужно ввести Fields application, чтобы задать таблицы изменяемых свойств.Это осуществляется выбором кнопкиFieldsObject Î non SpatialMethod Î Tabular Input (ввести данные)Выбрать Frequency (f) в качестве независимой переменной.Задать в поле Field Names имя.Использовать Input Data форму, вводя ряд значений частот и соответствующих им коэффициентов жесткости и демпфирования.– 37 –– 38 –ПластиныЖёсткиеупругие плиты∆y <d5ГибкиеАбсолютно гибкие(мембраны)d< ∆y < 5d55d < ∆yσраст-сжат <<σ изгибCHEXACPENTACTETRAσизгиб <<σраст-сжатCQUAD4CTRIA3d∆yРис.
22. Классификация прямоугольных пластинCORDM – определяет координатную систему материальных свойств,которая может быть базовой (0) или элементной (–1 или «пробел»). ISOPзадаёт схему интегрирования (можно принимать по умолчанию), котораязадаётся разными значениями строковой переменной в поле 7 строкиPSOLID в тексте входного файла.FTCN в поле 7 используется для моделирования жидкости.FTCN = «PFLUID» обозначает жидкость, по умолчанию вводитсязначение «SMECH» – структурный элемент.На рис. 22 приведена классификация прямоугольных пластин и показаны критерии выбора элементов для моделирования конструкций, использующих твёрдотельные и пластинчатые элементы.MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Создайте столько полей, сколько необходимо.
Одно поле Displacement будет представлять поведение элемента по характеристике «силапрогиб».Когда созданы поля характеристик, необходимо установить в Element Properties.Object Î 1DType Î Scalar BushНеобходимо ввести имя и выбрать beams (application region такжекак поступали с grounded bush).Свойства вводятся также как делали с grounded bush, исключая какие-либо поля ввода для частотно-зависимых свойств, выбирая установленное поле из List Definition Listbox.Нажать Apply, чтобы создать свойства элемента.Войти в Analysis application и сохранить свойства элемента.Кроме CBUSH характеристик, могут быть установлены PBUSH иPBUSHT и ещё TABLED 1, которые определяют частотные свойства.Заземлённый элемент имеет одну PBUSH, т.к.
нет частотнозависимых свойств, которые были введены.Скалярный элемент имеет ссылки на PBUSH и PBUSHT. Таблицассылается на PBUSHT, замещая какие-либо величины на PBUSH, введённые ранее за исключением тех, которые вводились позже.PBUSHT свойства будут игнорированы для ряда решений других,чем частотный отклик (SOL III), или нелинейный анализ и в тех решениях,где «nominal» (PBUSH) свойства используются для анализа.Рассмотрим пример в котором применяется BUSH-элемент, соединённый с землёй и в котором также показывается как моно выполнить конечно-элементную модель не создавая полностью твёрдотельную геометрическую модель.Пример.Панель располагается на четырёх упругих опорах (рис.
23) с коэффициентами жёсткости Kx = 5 ⋅10 Н/м, Ky = 5 ⋅ 10 Н/м. Выполнить расчёт собственных частот колебаний панели и определить форму колебаний,при которой проявляется влияние упругих опор.Создание геометрической модели одной поверхности панели.Выбрать кнопкуGeometryActionÎCreateObjectÎPoint,MethodÎXYZ.Создаём 4 точки с координатами [0 0 0], [400 0 0], [400 20 0], [0 20 0].– 39 –104MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10400200020yzx200Рис. 23. Панель на четырёх упругих опорахGeometryActionÎCreateObjectÎCurveMethodÎPointOptionÎ2 PointСоздаём одну линию между точками 1 и 2, и вторую между точками 3и4GeometryActionÎCreateObjectÎSurfaceMethodÎCurveСоздаём поверхность, выбрав curve 1 и curve 2.Создание конечно-элементной модели балки начинается с нанесенияна созданную поверхность конечно-элементной сетки. Это делается в разделе главного менюElementsActionÎCreateObjectÎ Mesh SeedTypeÎ UniformNumber=4Curve List:Указываем одну из коротких сторон прямоугольника.– 40 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Number=40Curve List:Указываем одну из длинных сторон прямоугольника.Создаём конечно-элементную модель путём перемещения созданнойсетки на расстояние 2000 мм по оси z .Action: CreateObject: MeshType: SurfaceSurface List:Выбираем Surface1, затем ApplyAction: SweepObject: ElementMethod: ExtrudeНажать Mesh Control и выбрать Number=50.Extrude Distance=2000Base Entity List:Выбрать все элементы и нажать ApplyСоздаём точки прикрепления BUSH-элементов к панели.Action: CreateObject: ElementMethod: EditShape: PointTopology: PointСоздать на расстоянии 40 мм от краёв панели четыре элемента-точкитак, как показано на рис.
24.Назначение свойств одному элементу BUSH.PropertiesAction: CreateObject: 0DType: Grounded BushВвести Property Set Name: AInput Properties:Ввести значения коэффициентов жёсткости BUSH-элементов в направлении координат.Bush Orientation System:Указать на систему координат модели.Spring Constant 1: 5e10Spring Constant 2: 5000Spring Constant 3: 5e10Spring Constant 4: 5e10– 41 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Рис. 24. Конечно-элементная модель панели с упругимипо направлению y опорамиSpring Constant 5: 5e10Spring Constant 6: 5e10Остальные пункты оставить пустыми.Распространить введённые свойства для одного элемента на все другие.Select Members:Выбрать все четыре Point Element, затем нажать Add и Apply.Создание файла Steel для описания параметров материала.MaterialsAction: CreateObject: IsotropicMethod: Manual InputЗадать имя материалаMaterial Name: SteelInput Properties:Elastic Modulus: 2.1e5Poisson Ratio: 0.3Density: 7.8e-6OKApply– 42 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Назначение свойств материала элементам панели и запись их в файл сименем st.PropertiesAction: CreateObject: 3DType: SolidЗадать имя свойств материалаProperty Set Name: StInput Properties:Выбрать steel из списка и нажать OK.Select Members:Выбрать все элементы, нажать Add, затем Apply.Подготовка задачи с именем «bush» для решения и запуск решения.AnalysisAction: AnalyzeObject: Entire ModelMethod: Full RunJob Name: bushНажатьSolution Type: Normal Modes (Sol 103)Нажать Subcases:Выбрать Default в Available Subcases, нажать Apply, затем –Cancel.ApplyПосле окончания расчета необходимо перенести результаты изMSC.Nastran в MSC.PatranAction: Attach XDBObject: Result EntitiesMethod: LocalSelect Result File:Выбрать файл bush.xdbApplyПредставление результатов расчёта в визуальной формеResultsAction: CreateObject: DeformationДолжны получиться подобные результаты: для первой частоты как нарис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
