Рыбников_MSC_Patran_user_guide_р1 (780646), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Чтобы выполнить это, необходимо воспользоватьсяShow/Tabular Plot.6.3. Задание свойств элементамТип конечного элемента, которому присваиваются свойства, задаётсячерез панель Elements Properties, затем эти свойства присваиваютсяобластям модели, которые могут быть выражены как геометрические иликак конечно-элементные. Тип выбираемого конечного элемента базируетсяна размерности модели и представлений о её поведении как моделируемойконструкции. Дополнительные свойства описываются атрибутами, которые задают толщину пластины, коэффициент жёсткости упругого элемента, площадь бруска элемента, материал и т.д.Свойства элемента группируются в набор свойств (Set), который имеет отдельное имя и назначается для одного расчётного пакета, типа решаемой задачи, типа элемента, например, MSC.Nastran/Structural/Shell.Свойства элемента, которые изменяются, задаются с помощью числовыхполей (Fields).Доступ к панелям свойств осуществляется через главное меню.
Послепоявления панели под названием Elements Properties (рис. 43), необходимо в ней указать Action, Dimension (размерность элемента), Type (типэлемента).Рассмотрим возможные варианты разделов:ActionsCreate – ввести свойства элементов и назначает их выбранным FEMили геометрическим элементам;Modify – выполнить требуемые изменения в установленных вариантах свойств;Delete – удалить варианты свойств из базы данных;– 84 –Existing Prosperity Sets.
Список имен ужеустановленных вариантов (set) свойствэлементов.Property Set Name. Если выбираетсякакое либо имя из предыдущего окна, тоэто имя появляется в этой строке.Options. Эти опции имеют меню исоответствуют установленномурасчетному пакету.Input Properties. Для вызовадополнительной панели и ввода типаэлемента и параметров ее свойств (см.след. панель) стр.
151.Select Members. Вводится номер (ID) дляэлементов, которые нужно добавить илиудалить из рабочей базы данных.IDномера можно выводить вручную илииспользовать курсор мыши для ввода сэкрана. Предварительно нужно щелкнутьмышью в этом поле.Рис. 43. Пример панели для задания свойств элементовShow – показывать список FEM или геометрических элементов с назначенными свойствами. Создать скалярное векторное изображение илиизображение маркеров (значков), соответствующих выбранным свойствам;Dimension and Types (размерность и типы):0D (точечные элементы) – Mass, Grounded Spring, GroundedDamper;– 85 –Рис. 44. Панель опций для ввода дополнительных данных для элемента1D (линейные элементы) – Beam, Rod, Spring, Damper, Gap, 1DMass;2D (плоские элементы) – Shell, Bending Panel, 2D-Solid, Membrane, Shear Panel;3D (объёмные элементы) – Solid (Standard или P-element).На рис.
44 показана панель опций для ввода дополнительных данныхдля элемента (Quad 4)– 86 –7. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ В СИСТЕМЕ MSC.PATRAN-NASTRANСистема MSC.Patran предоставляет пользователю возможности пре- ипостпроцессора при использовании различных пакетов вычислительныхпрограмм для анализа модели и генерации результатов. ФирмаMSC.Software предоставляет патентованные прикладные модули (Application Modulus) и так же интерфейсы (Preference interfaces) для нескольких популярных вычислительных программ (ABAQUS, ANSYS ит.п.). В дополнение к этому MSC.Patran предоставляет пользователю возможности создавать собственные интерфейсы, соответствующие типу решаемой задачи, с помощью пользовательского инструментария языка PCL(Patran Custom Language).Если имеется модель с завершённым геометрическим построением,заданными свойствами, то необходимо выбрать вычислительную программу и быть готовым выполнить ряд настроек, чтобы представить модель длярасчёта и генерации результатов.Кратко перечислим действия, которые необходимо выполнить припредставлении модели для расчёта.1.
Выбрать вычислительный пакет, в среде которого будет выполняться задача, т.е. MSC.Nastran, MSC.Dytran, ANSYS и т.п.2. Определить тип решаемой задачи (статический, динамическийрасчёт или какой-либо другой).3. Выбрать последовательность нагрузочных блоков (Load Cases).4. Выбрать требуемые данные для вывода.5. Выполнить решение задачи.6. Считать результаты решения в MSC.Patran или прикрепить (Attach) файлы результатов для обработки постпроцессором.Рассмотрим содержание вычислительных программ, используемыхсистемой MSC.Partran напрямую:– MSC.Nastran представляет большие возможности для выполненияразличных задач анализа и оптимизации линейных и нелинейных систем, атак же для решения тепловых задач. MSC.Nastran представляет широкийдиапазон типов задач для анализа механических напряжений, вибраций,динамики, нелинейностей, акустики, аэроупругости, теплопередачи в различных конструкциях и их механических компонентах;– MSC.Advanced FEA представляет повышенные возможности длярешения нелинейных прочностных и тепловых задач, которые включаютнелинейности во многих местах модели и сложные модели материалов.Эта программа способна эффективно решать исключительно большие задачи;– 87 –– MSC.Partran FEA представляет основные возможности для решения линейных и нелинейных тепловых задач и задач прочности и устойчивости конструкций.
В этом случае не требуется применение программыMSC.Nastran. Имеется несколько специальных программ, которые такжехорошо взаимодействуют с системой MSC.Partran.– MSC.Termal представляет возможности для решения больших тепловых задач вводя в рассмотрение такие процессы как теплопередачу, конвекцию, радиацию и нагревание;– MSC.Dytran позволяет решать задачи с высоконелинейными, быстропротекающими динамическими процессами, характеризуемыми большими искажениями структуры или задачи взаимодействия жидкости с конструкцией;– MSC.Fatigue – это мощный пакет для оценки усталостной прочности, который предоставляет проверенные искусством усталостного проектирования конструкций методики, которые могут быть использованы дляоптимизации работы конструкции в эксплуатации ещё на стадии проектирования;– MSC.Droptest позволяет определить деформации и другие дефекты, которые могут появиться в результате падения изделия с разной высоты на поверхности с разными характеристиками.7.1.
Основные типы задачСоздание базы данных для модели начинается на стадии использования препроцессора, в среде которого выбираются используемая вычислительная программа и тип решаемой задачи, например – структурный анализ. В будущем выбираются конкретная задача и внешние условия, соответствующие этой задаче.Тип решаемой задачи – это часть используемой вычислительной программы, которая предназначена для вычисления конкретных характеристик, соответствующих типу решаемой задачи.Например, если в решении будет использована вычислительная программа MSC.Nastran, то необходимо выбрать ещё конкретную решаемуюзадачу из предоставленных этой системой: статический расчёт конструкции (линейный), статический расчёт конструкции (нелинейный), модальный анализ (вычисление собственных частот и нормальных мод колебаний), расчёт устойчивости конструкции, вычисление комплексных частоти форм колебаний, вычисление амплитудно-частотных характеристик конструкций (Frequency Response), вычисление переходных и установившихся характеристик в функции времени для нелинейной системы(Nonlinear Transient).– 88 –Разные типы задач исследуют разные характеристики модели и частотребуют разных типов нагрузок и начальных условий.
Каждый тип задачиспользует соответствующую этой задачи систему уравнений для получения результатов решения. Результаты решения должны быть затем преобразованы в форму, воспринимаемую системой MSC.Patran для того, чтобызатем использоваться в постпроцессоре.В системе MSC.Patran имеется ряд панелей для вывода результатов втребуемой форме.7.2. Настройка расчётного пакета, проведение расчётовРазличные расчётные пакеты, типы решаемых проблем и задач требуют разных вариантов форм элементов, конфигурации узлов, свойств материалов, свойств элементов, нагрузок и граничных условий. Когда базаданных модели представляется для решения в каком-либо расчётном пакете, то MSC.Patran позволяет выбрать только те опции, которые поддерживаются выбранным расчётным пакетом.
Если произвести переключение надругой расчётный пакет, то после этого потребуется переопределение многих частей модели.После того как закончено построение конечно-элементной модели(под этим подразумевается также задание граничных условий и нагрузок)нужно использовать панель Analysis для задания параметров решения иего начала.Панель Analysis (рис. 45) построена по известному принципу – в нейприсутствуют разделы Action, Object, Method.Action – этот раздел зависит от принятой расчётной программы. Втипичном случае в этом разделе можно выбрать Analysis, Read Results,Read Input.
При анализе выбирается только Analysis.Object – предназначен для указания какая часть модели будет включена в анализ – целая (Entire Model) или установленная группа элементов (Current Group). В большинстве случаев выбирается целая модель.Methods – в этой панели указывается насколько полно будет выполняться анализ. Можно указать: Full Run (полный анализ), Check Run(проверочный запуск), Analysis Deck (проверка текста программы),Model Only (проверка модели).При выборе Full Run выполняется требуемая трансляция и расчётнаяпрограмма запускается для решения задачи.Пример панели MSC.Nastran для выполнения решения задачи показанна рис.45.– 89 –Available Jobs.
Список доступных за да чдля решения.Jobname. Зада ется имя за да чи, котора яприсва ева ется всем фа йла миспользуемых при решении да ннойзадачи.Job Description. Ука зыва ется заголовок,используемый при решении заданнойзадачи.Translation Parameters. Пока зываетсяформа для ввода требуемойинформации, для выполнения решенияда нной задачи.Solution Type. Показывается форма длявыбора типа задачиDirect Text Input . Пока зывается формадля определения па ра метров, требуемыхдля ввода в ра здел Bulk Data програ ммыMSC.Nastran.Subcase Create.
Показывается форма длясозда ния подблока необходимого дляа нализа.Subcase Select. Пока зыва ется SubcaseSelekt форма для активиза ции илидеа ктивизации различных подблоков.Рис. 45. Панель AnalysisВыбор типа задачи осуществляется в панели (рис.46) после нажатиякнопки на панели Solution Type (рис. 45).– 90 –Рис. 46. Панель Solution Type7.3. Запуск решения задачиЭта процедура зависит от того, какой модуль выбран для анализа, какая используется вычислительная программа, какой тип анализа производится. На все эти вопросы нужно ответить в огромном количестве форм,которые появляются на экране при запуске задачи.Имеется несколько сценариев для выполнения анализа с MSC.Nastran.Каждый сценарий иллюстрирует, как запускается решение, базирующеесяна типе задачи и нагрузочных блоках.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
