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