otchet_obschij (780659), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для наглядности представления результатов построим графики напряжений и перемещений с помощью пост-процессора MSC.Patran.
Ниже представлена последовательность операций, которую необходимо выполнить для построения графиков в MSC.Patran.
-
Создание точек как границ области построения
| Команды | |
| Geometry | |
| Action: | Create |
| Object: | Point |
| Method: | XYZ |
| Point Coordinate List: | [-5.6,0,0] |
| Point Coordinate List: | [5.6,0,0] |
| Apply |
-
Построение графика нормальных напряжений
| Команды | |
| Results | |
| Action: | Create |
| Object: | Graph |
| Select Results Cases: | Default, A1 |
| Select Y Result | Bar Stress, Bending |
| Quantity: | X Component |
| X: | Coordinate |
| Coordinate Axis: | Coord 0.1 |
| Нажимаем на творую слева иконку Target Entity: | Path |
| Select Path Points: | Point 4 6 |
| Points Per Segment: | 1000 |
| Addtl Display Control: | Points |
| Apply | |
| File/ Images | |
| Source: | Current XY Window |
| Image Format: | JPEG |
| Quality: | 1.00 |
| Apply | |
-
Построение графика перемещений вдоль оси
| Команды | |
| Results | |
| Action: | Create |
| Object: | Graph |
| Select Results Cases: | Default, A1 |
| Select Y Result | Displacements, Translational |
| Quantity: | Magnitude |
| X: | Coordinate |
| Coordinate Axis: | Coord 0.1 |
| Нажимаем на творую слева иконку Target Entity: | Path |
| Select Path Points: | Point 4 6 |
| Points Per Segment: | 1000 |
| Addtl Display Control: | Points |
| Apply | |
| File/ Images | |
| Source: | Current XY Window |
| Image Format: | JPEG |
| Quality: | 1.00 |
| Apply | |
|
| |
Вывод: эпюры распределения напряжений
и перемещений V(x) наглядно показывают как изменяются величины в зависимости от сечения (продольной координаты х) балки.
Практическое занятие №3
Постановка задачи
Балка, шарнирно закрепленная по торцам в срединной плоскости, находится в поле действия сил тяжести. Сечение балки сплошное, прямоугольное, высотой
м. Толщину балки
принять равной 0,3 м. Материал –Амг6 (плотность
кг/м3, модуль упругости
МПа, коэффициент Пуассона
). Длина пролёта
.
Количественные значения длины
и коэффициента перегрузки
для варианта по номеру
в журнале вычисляются по приведенным ниже соотношениям.
Например, для
:
Длина балки равна
Расчётная схема задачи представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Расчетная схема
Размерности в МSC NASTRAN: возможны варианты
1 вариант: длина - мм, масса – т, сила - Н, время – с, напряжение - МПа.
2. вариант: длина - м, масса – кг, сила - Н, время – с, напряжение - Па.
Порядок выполнения расчета
-
Создание новой базы данных
| Команды | |
| File/New… | |
| New Database Name | LAB3 |
| OK | |
| New Model Preference | |
| Tolerance: | Default |
| Analysis Code: | MSC/Nastran |
| Analysis Type: | Structural |
| OK | |
По желанию !!!!: изменение атрибутов дисплея !!!
При загружении MSC Patran по умолчанию экран имеет темный фон и для темного экрана назначены все цвета для визуализации элементов геометрической и конечно-элементной модели. При желании работать со светлым фоном экрана (для уменьшения расхода картриджа при последующей распечатке результатов расчета) некоторые цвета элементов этих моделей необходимо изменить с целью наилучшего восприятия графической информации на светлом фоне.
| Команды | |
| На панели Viewport Dis…нажимаем иконку для изменения темного фона экрана на светлый | Exchange Black/Whrite |
| В главном меню выбираем Display Entity Color/Label/Render и в открывшейся панели изменяем цвета элементов геометрической модели | Изменяем цвета для изображения на светлом фоне экрана Point Curve |
| На этой же панели устанавливаем размер шрифта меток (Label Font Size) | 14 |
| Apply | |
| Cancel | |
| На панели Misc…нажимаем иконку для отображения точек на экране | Point Size |
| В главном меню выбираем Display LBC/Elem.Prop./Attributes и в открывшейся панели изменяем цвета меток граничных условий | Изменяем цвета для изображения на светлом фоне экрана Displacement Force Pressure Total Load |
| На этой же панели устанавливаем размер метки вектора, нажав на клавишу Vector/Filters | На одноименной панели в окне ввода Scalar Factor вводим число 0,2(по умолчанию было -0,1) |
| Apply | |
| Закрываем панель Vector Attributes | Cancel |
| Apply | |
| Закрываем панель LBC/Elem.Prop./Attributes | Cancel |
-
Создание геометрической модели
| Команды | |
| Geometry | |
| Action: | Create |
| Object: | Solid |
| Method: | XYZ |
| Vector Coordinates List: | <0.3 0.2 11.2> |
| Apply | |
| На экране появится отображение геометрической модели
| |
-
Задание свойств материала балки
| Команды | |
| Materials | |
| Action: | Create |
| Object: | Isotropic |
| Method: | Manual Input |
| Material Name: | amg6 |
| Input Properties.. | Открывается панель Input Options |
| Constitutive Model: | Linear Elastic |
| Elastics Modulus= | 7e10 |
| Poisson Ratio= | 0.3 |
| Density= | 2700 |
| OK | |
| На панели Materials: | Apply |
| Input Properties. | Открывается панель Input Options |
| Constitutive Model: | Failure (разрушение) |
| Tension Stress Limit= | 160 |
| Compression Stress Limit= | 160 |
| Shear Stress Limit= | 90 |
| OK | |
| На панели Materials: | Apply |
-
Задание свойств конечно-элементной модели
| Команды | |
| Element Properties | |
| Action: | Create |
| Object: | 3D |
| Type: | Solid |
| New Set Name: | amg6 - название будущего свойства |
| Input Properties.. | Открывается одноименная панель |
| Material Name: | В окне Select Material выбираем созданный ранее материал amg6 |
| Нажимаем клавишу Select Application Region | Входим в Select Geometry Entity и выбираем объект Solid 1 |
| ОК | |
| Apply | |
-
Создание конечно-элементной модели (разбиение на конечные элементы)
| Команды | |
| Finite Elements | |
| Action: | Create |
| Object: | Mesh |
| Type: | Solid |
| Element Shape | Hex |
| Mesher: | IsoMesh |
| Topology: | Hex8 |
| Solid List: | Solid 1 |
| Снять галочку с пункта !!! | Automatic Calculation |
| Value: | 0. 1 – относительный размер КЭ |
| Apply | |
| Для проверки полученной сетки КЭ проделаем операцию «сшивки» смежных конечных элементов вдоль их границ в этом же Приложении | |
| Action: | Equivalence |
| Object: | All |
| Method: | Tolerance Cube |
| Apply | |
|
| |
-
Задание граничных условий
| Команды | |
| Load/Boundary Condition | |
| Action: | Create |
| Object: | Displacement |
| Type: | Nodal |
| New Set Name: | displ_1– название типа закрепления |
| Нажать кнопку Input Data | |
| Translatipon <T1,T2,T3>: | <0,0,0> - запрещены перемещения указываемых далее узлов по всем трем осям |
| Rotation <R1,R2,R3> | <0,0, > - разрешен поворот в узле только относит. оси |
| ОК | |
| Под клавишей Input Data нажимаем | |
| Select Application Region.. | В раскрывающемся меню выбираем |
| Geometry, что позволяет выбрать для закрепления нужные геометрические объекты – узлы КЭ модели | |
| Устанавливаем курсор в окно Select Geometry Entity | В окне на КЭ модели с помощью мыши последовательно выбираем линии закрепляемых узлов на правом и левом торцах балки |
| Add | |
| Замечание. Если предыдующее действие не удается, то установить курсор в окно Select FEM | Выбрать конечные элементы на линии закрепляемых узлов торцев балки с зажатой клавишей Shift |
| Add | |
| OK | |
| Apply |
-
Для задания различных случаев граничных повторяем пункт 6 для расположения шарниров на нижней поверхности и на средней линии. displ_1, displ_2.
В результате должны первоначально отобразиться оба варианта закрепления
















