Рыбников_MSC_Patran_user_guide_р1 (780646), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Иногда эти линии называют линиями равногоуровня величин. Скалярные величины могут быть действительно скаляр– 77 –Рис. 42. Меню Loads/BCS/EL.Propsными величинами, такие как температура или быть скалярными компонентами векторной величины, такой как x-составляющая приложенной силы.Спектр величин и цветовая кодировка для этих контуров будет перекрывать диапазон величин по умолчанию, но он может быть модифицирован, используя меню Display/Spectrums.
Когда не нужно больше показывать изображения контуров, то, выбрав кнопку Reset Graphics на панели меню Plot Contours, можно убрать изображение.Для того чтобы проверить числовые значения нагрузок и граничныхусловий, можно использовать Show Tabular Action на панелиLoads/BCs чтобы создать список – таблицу, показывающую данные длярабочего блока нагрузок.– 78 –Для того чтобы просмотреть другие варианты нагрузок, необходимосделать этот вариант нагрузок рабочим (используя Load/BCs и LoadCases).Другая, более важная форма проверки, это, не делая ничего с программой, внимательно оценить данные расчёта по программе, в направлении того, что можно получить в реальном объекте.Если анализируемые результаты кажутся большими или меньшимичем ожидалось, то сначала нужно найти противоречие в величинах нагрузок и граничных условий.
Вместе с проверкой других величин, таких какматериал, свойства элементов, соответствующая проверка нагрузок и граничных условий помогает создать запас доверия к точности процесса моделирования.– 79 –6. КОНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ СВОЙСТВАВ главном меню имеется раздел Properties, который предназначендля работы со свойствами элементов: создание, модификация, удаление,просмотр вариантов свойств, связанных с индивидуальными типами элементов, назначение этих свойств геометрическим или конечно-элементнымкатегориям модели.Имеется несколько типов элементов: Shell (оболочка), Beam (балка),Rod (стержень), Spring (пружина). Например, для оболочки в качестве еёсвойства задаётся толщина стойки, для пружины (упругого элемента) задаётся коэффициент жёсткости, для балки – площадь и форма поперечногосечения. Материалы также являются свойствами элементов и назначаютсячерез установленные варианты свойств элементов модели.Для разных типов задач или расчётных пакетов при задании свойствэлементов используются опции, которые предназначены для этих задачили пакетов.
Поэтому необходимо обратиться к документации соответствующего пакета, чтобы выяснить особенности назначения свойств элементам.В опциях часто используются специальные названия для обозначенияэлементов с сочетанием свойств. Например, в MSC.Nastran наиболее частоиспользуемым элементом является Standard Homogeneous Plate (пластина со стандартными однородными свойствами). Этот элемент являетсякомбинацией опций: 2D, Shell, Standard Homogeneous и Quad 4 топологии.Рассмотрим несколько важных положений и функций, которые используются в свойствах элементов в MSC.Patran.6.1. Elements Types (Типы элементов)Типы элементов помогают определить физические характеристикимодели.При анализе конструкций с помощью MSC.Nastran (структурный анализ) используются элементы, типы которых перечислены в таблице 5.Из таблицы можно заключить, что двумерный (2D) плоский элемент(Plane Element) может быть оболочкой, изгибаемой панелью, двумернымтвёрдым элементом, мембраной или сдвигаемой панелью.
Каждый из этихтипов элементов может быть сконструирован на основе одинаковой топологии элемента (прямоугольная или треугольная форма (Quad, TriaShape) c разным расположением узлов), но они принимают соответствующие свойства, когда указывается тип элемента и его атрибуты(определения).– 80 –Таблица 5Типы элементов, использующихся при анализе конструкцийРазмерностьТип элемента0D (точка – point)Масса, заземленные жёсткость и демпфер (mass,grounded spring, damper)1D (линия – line)Балка (Beam), стержень (rod), упругость (spring),демпфер (damper), «зазор» (gap), 1D Mass2D (плоскость –Оболочка (shell), изгибаемая панель (bendingplane)panel), двумерное твёрдое тело (2D-solid), мембрана (membrane), сдвигаемая панель (shearpanel)3D (объём – volТвёрдое тело (solid)ume)Атрибуты имеют важное значение, так как они отличаются характеристиками, которые показывают соответствие структуры условиям нагружения, например, будут ли напряжения или деформации соответствоватьплоскому напряжённому состоянию или сколько степеней свободы будет вконструкции.6.2.
Моделирование Beam (балочных элементов) и библиотекабалочных элементов MSC.NastranМоделирование конструкций сочетаниями балочных элементов можетбыть более сложной процедурой, чем моделирование с использованиемоболочек (Shell), пластин (Plane) или твёрдых тел (Solid).Сначала необходимо определить изгибную жёсткость, жёсткости нарастяжение и кручение, которые могут быть комплексными функциямипоперечных сечений.
Затем необходимо определить ориентацию поперечного сечения в пространстве и, если центр тяжести поперечного сечениясмещен от двух узлов, определяющих балочный элемент, то это смещениенеобходимо задать напрямую. В системе MSC.Patran имеется ряд инструментов, упрощающих указанные аспекты моделирования.Чтобы облегчить моделирование балочных структур, в системеMSC.Nastran имеется специальная библиотека этих элементов, котораярасширяет имеющиеся в MSC.Patran базовые свойства элементов. Библиотека элементов – это наиболее простой способ определения свойств длястандартных поперечных сечений балок.
Они включают специальныефункции для двутавровых балок, трубопроводов, трубчатых балок и т.п.Панели свойств элементов позволяют выбирать многие комбинациииз размеров, типов, опций и топологий.– 81 –Таблица 6Опций для двумерных элементовРазмерТипОпция 1Опция 21. Homogeneous Standard,2DShell(оболочка) 2. LaminateRevised (ис(слоистый)правленный),3. Equivalent Se- P-elementlections (эквива- Standard,лентные сечения) RevisedStandard,Revised, PelementStandard,ReBendingvised, P-elementPanel(избираемаяпанель)1. Axisymmetric2D-Solid(осисимметричный)Standard,2.
Plane StrainRevised(растянутая панель)Standard,ReMebrane(мембрана) visedShearPanel (панель,работающаяна сдвиг)ТопологияQuad и Triaсизмененным числомузловQuad и Triaсизмененным числомузловQuad и Triaсизмененным числомузловтожетожеРассмотрим список возможных комбинаций опций для двумерныхэлементов, применяемых в MSC.Nastran (таблица 6).Для того, чтобы назначить набор свойств элементам, из которых построена модель необходимо использовать Application Region на панелиElement Properties.Можно указать Application Region как набор одного или более FEMили геометрических элементов.Можно напечатать имена этих элементов или выбрать их на изображении модели на экране.– 82 –Свойства, назначенные геометрическим элементом, будут переопределены после разбивки на конечные элементы.Если на модели изменялась сетка конечных элементов, свойства, назначенные на FEM элементы, должны быть вновь заданы.В случае если используется другой расчётный пакет, то свойства элементов должны быть модифицированы, т.
е. подобран ближайший равносильный по свойствам тип элемента.Свойства элементов – это информация, которую требует применяемый расчётный пакет.Она включают такие параметры как толщину, коэффициент жёсткости, площадь, степени свободы, смещения, направления, массу, имя материала и т.п.Каждое свойство это специальный формат данных. Существует девятьформатов свойств: Integer (целые), Real Scalar (действительный скалярный), Real Scalar List (список действительных скаляров), Vector (вектор), Material Name (имя материала), Character String (характеристическая строка), Node (узел), Coordinate Frame (система координат), NodalField Name (имя списка узлов).
Каждое свойство классифицируется какодно из этих форматов.Каждый вариант свойств элемента имеет назначенное имя и номер.Имя назначается пользователем и может иметь значение от одного до 31символов. Число в системе MSC.Patran присваивается последовательно.Для того, чтобы увидеть номера свойств необходимо выполнить опциюShow/Marker Plot.Числовые поля Field или таблицы это скалярные или векторные свойства, которые являются функциями не более трёх переменных.Имя числового поля имеет префикс f и может определять таблицуили PCL-выражение.
Примером может быть распределение толщины пластины. Поля обычно определяют распределённые свойства, которыеизменяются по пространству элемента или элементов.В приложении Element Properties действие Show позволяет выбирать маркеры для отображения областей, скалярных областей, табулированных областей для просмотра свойств, которые были назначены областям модели.Если выбрать Show/Marker Plot, то можно увидеть маркеры, графические символы, которые обеспечивают видимую обратную связь относительно расположения, величины и направления показа свойств элемента.Для того, чтобы удалить их с экрана, необходимо выключить GeneralMarker display в меню Display/Functional Assignments menu и нажать на иконку Broom (метла), чтобы очистить экран.– 83 –Для того, чтобы увидеть свойства элементов в виде графических границ (Fringe Plot), необходимо выбрать Show/Scalar Plot.Чтобы убрать изображение с экрана, нужно войти в меню Display/Finity Types и изменить Render Style (перевод стиля) на Wireframe (каркас) или щёлкнуть по кнопке Broom (метла), чтобы очиститьэкран.Другой способ просмотра изображения свойств элементов в модели,это изображение таблицы, в которой выводится список элементов с выбранными свойствами в текущем изображении модели на экране или изображение списка со следующими столбцами: Set Name(s), PropertyType, Value.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
