otchet_obschij (780659), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для наглядности построим графики перемещений V(x) и напряжений вдоль оси Х:
Дополнительное задание
1. Изменение нагрузки
Команды | |
Loads/BCs ( Load/Boundary Condition) | |
Action: | Delete |
Object: | Distributed Load |
Apply | |
Loads/BCs ( Load/Boundary Condition) | |
Action: | Create |
Object: | Force |
Type: | Nodal |
New Set Name: | 4f_load – название будущей нагрузки! |
Input Data | |
Edge Load | <, , -94.2> |
OK | |
Select Application Region | |
Select: | Geometry |
Select Surface or Edges: | Point 2:11:3 |
Add | |
ОК | |
Apply | |
Вывод: Из результатов расчета видно, что соответствующие напряжения неравномерно уменьшаются по радиусу пластины от ее центра к местам закрепления. Это связано с тем, что силы точечные. Максимальные напряжения соответствуют внутренней кромке пластины, далее неравномерно уменьшаются к местам закрепления.
Для наглядности построим графики перемещений V(x) и напряжений вдоль оси Х:
Сравнение результатов приложения распределенной и сосредоточенной нагрузки
Равнодействующая нагрузка Q=376,8 H для обоих случаев приложена в центре пластины
Распределенная нагрузка, равномерно распределена по окружности r=50 мм, q= | Сосредоточенная нагрузка, приложенная к 4ем узлам окружности r=50 мм (Q/4=94,2 H нагрузка, приходящаяся на один узел) | |
Максимальное напряжение, МПа |
|
|
Минимальное напряжение, МПа |
|
|
Максимальное перемещение, мм |
|
|
таблица 2.
Вывод: Случай нагружения сосредоточенными силами более опасен, т.к. в этом случае больше максимальное напряжение.
2. Изменение условий закрепления
Команды | |
Loads/BCs ( Load/Boundary Condition) | |
Action: | Delete |
Object: | Displacement |
Apply | |
Load/Boundary Condition | |
Action: | Create |
Object: | Displacement |
Type: | Nodal |
New Set Name: | pinned_1 – название типа закрепления |
Input Data | |
Translatipon <T1,T2,T3>: | <0,0,0> - запрещены перемещения указываемых далее узлов по всем трем осям |
ОК | |
Select Application Region | |
Select Geometry Entity | Surface 6.3 – выбираем одно любое ребро |
Add | |
OK | |
Apply | |
Вывод: Из решения видно, что пластина сильно прогнется относительно мест закреплений и экстремальные значения напряжений будут соответствовать этим местам.
Практическое занятие №2
Постановка задачи
Двухопорная балка находится в поле действия сил тяжести. Балка прямоугольного сечения.
Рисунок 1 – Расчётная схема
Количественные значения длины l и коэффициента нагрузки n определять по номеру варианта, соответствующего порядковому номеру студента в списке группы в журнале.
Для N=6:
Высота, h | 0.2 м |
Материал | АМГ6 |
Плотность, | 2700 кг/ |
Модуль упругости, Е |
|
Коэффициент Пуассона, ν | 0.3 |
Длина, l | 5.6 м |
Длина пролёта | 11.2 м |
Коэффициент перегрузки, n | 7.6 м |
В работе требуется:
-
Составить расчетную схему конструкции.
-
Провести расчет напряжений и перемещений методами сопротивления материалов.
-
Составить последовательность расчета балки при заданных исходных данных в пакете MSC Patran-Nastran, используя одномерные конечные элементы типа BAR или BEAM (см. пример: Этапы выполнения действий в MSC Patran-Nastran)
-
Определить напряженное состояние балки
-
Определить деформированное состояние балки.
-
Построить среднюю линию балки в деформированном состоянии.
Последовательность действий
-
Создание новой базы данных
Команды | |
File/New… | |
New Database Name | BeamKozubov |
OK | |
New Model Preference | |
Tolerance: | Default |
Analysis Code: | MSC/Nastran |
Analysis Type: | Structural |
OK |
-
Создание геометрической модели
Команды | |
Geometry | |
Action: | Create |
Object: | Сurve |
Method: | Point |
Starting Point List: | [0,0,0] |
Ending Point List: | [11.2,0,0] |
Apply | |
На экране появится отображение геометрической модели |
-
Создание конечно-элементной сетки
Команды | |
Elements | |
Action: | Create |
Object: | Mesh |
Type: | Curve |
Topology: | Bar2 |
Curve List: | Curve 1 |
Global Edge Length: | 0.1 |
Снять галочку с пункта !!! | Automatic Calculation |
Apply |
-
Задание материала
Команды | |
На форме Materials установить: | |
Action: | Create |
Object: | Isotropic |
Method: | Manual Input |
Material Name: | alum |
Input Properties.. | Открывается панель Input Options |
Constitutive Model: | Linear Elastic |
Elastics Modulus= | 7e10 |
Poisson Ratio= | 0.3 |
Density= | 2700 |
OK | |
На панели Materials: | Apply |
-
Задание свойств конечно- элементной модели
Команды | |
Properties | |
Action: | Create |
Object: | 1D |
Type: | Beam |
New Set Name: | Properties1- название будущего свойства |
Input Properties.. | Открывается одноименная панель |
Material Name: (Нажимаем иконку и выбираем на открывшейся панели в окне Select Existing Material alum | m:alum |
В Bar Orientation задаем направление вектора, определяющего положение плоскости | <0, 1, 0> |
Create Sections: | Выбираем прямоугольное сечение, задаем размеры поперечного сечения W=0., H=0.2 |
New Section name: | Rectangular- имя поперечного сечения |
Select Application Region | |
Select members: | Curve 1 |
ОК | |
Apply |
-
Задание граничных условий
Команды | |
Load/Boundary Condition | |
Action: | Create |
Object: | Displacement |
Type: | Nodal |
New Set Name: | displ – название типа закрепления |
Input Data | |
Translatipon <T1,T2,T3>: | <0,0,0> - запрещены перемещения указываемых далее узлов по всем трем осям |
Rotation <R1,R2,R3>: | <0,0, >- поворот сечений только относительно |
New Set Name: | disp2 – название типа закрепления |
Input Data | |
Translatipon <T1,T2,T3>: | < ,0,0> - запрещены перемещения указываемых далее узлов по всем трем осям |
Rotation <R1,R2,R3>: | <0,0, >- поворот сечений только относительно |
Add | |
OK | |
Apply | |
-
Задание нагрузок
Команды | |
Loads/BCs ( Load/Boundary Condition) | |
Action: | Create |
Object: | Inertial Load |
Type: | Element Uniform |
New Set Name: | LAB2_load – название будущей нагрузки! |
Input Data | |
Trans Accel<A1,A2,A3> | < 0 , -40220 , 0>- распределенная нагрузка приложена вдоль оси Оу |
OK | |
Select Application Region | |
Select: | Geometry |
Select Curve: | Curve 1 |
Add | |
ОК | |
Apply | |
8.Расчёт задачи в пакете MSC Nastran
8.1. Создание входного файла для MSC Nastran
Команды | |
Analysis | |
Action: | Analyze |
Object: | Entire Model |
Method: | Full Run |
Нажатие на клавишу Solution Type… приведет к открытию одноименной панели, на которой следует установить: | Linear Static (установлено по умолчанию) |
OK | |
Apply |
8.2. Передача результатов в MSC Patran
Запуск MSC. Nastran с терминала | |
Analysis | |
Action: | Access Results |
Object: | Attach XDB |
Method: | Result Entities |
В Select Results File выбираем созданный фаил с расширением xdb | |
Apply |
8.3. Отображение результатов в MSC Patran
Команды | |
Results | |
Action: | Create |
Object: | Quick Plot |
Select Result Cases | Default, A1: Static Subcase;... |
Select Fringe Result: | Bar Stress, Bending |
Deformation Results: | Displacement, Translation |
Apply | |
Вывод: Максимальные напряжения и перемещения наблюдаем в центре балки. Так же видно что они уменьшаются к опорам.