11.3.3.Боксы для задания граничных условий (*.Box)

В файле можно задать несколько боксов (не больше 10). Если бокс один, то файл будет выглядеть следующим образом:

Box 1 par time: 0.1 2.4 t: 0 0 0 b: 100 100 –50 V: 0 0 0 N: 1 x: P 0.03 y: V 0 z: V 0

Если боксов несколько, файл будет выглядеть так (боксы должны быть отделены друг от друга пустой строкой):

Box 1 par t: 0 0 0 b: 100 100 –50 V: T 1 N: 1 x: P 0.03 y: V 0 Box 2 cyl time: 0.1 0.3 t: –50 0 200 b: –50 0 –200 R: 30 10 V: 0 0 0 N: 1 p: 0.5

Параметры, которые можно задать в боксе (базовые ключевые параметры выделены красным цветом, дополнительные ключевые параметры – бордовым):

Box 1 cyl time: 0.1 0.5 – номер «бокса», его тип, время начала и окончания действия (в сек).

Если ключевое слово time: отсутствует, то бокс работает все время процесса. Если задано только одно число, то это время активизации бокса.

Задание геометрии и движения бокса происходит так, как описано в разделе 11.3 (строки с ключевыми словами t: b: c: R: V:). Далее следуют строки, определяющие граничные условия для точек, находящихся в боксе.

Условие активизации бокса задается в строке с ключевым словом «N:»:

N: 1 – количество узлов заготовки, попавших в бокс, при котором условия в боксе начнут действовать

Далее следуют строки, определяющие тип и направление граничных условий в боксе по направлениям осей координат x, y или z соответственно (должно быть задано хотя бы одно из условий):

x: P -0.03 – P – суммарная сила (со знаком) в заданном направлении, приложенная ко всем точкам, попавшим в бокс (МН).

y: V -5 – скорость заготовки в заданном направлении с учетом знака (м/сек).

z: V * – скорость заготовки в заданном направлении определяется по скорости входящих в него точек на момент активизации по числу узлов.

или, если определено давление:

p: 0.5 – p – давление на поверхность заготовки (МПа), в этом случае не могут присутствовать строки, определяющие граничные условия по осям координат.

Если, например, задано «x: V 0», а строки с «y:» и «z:» отсутствуют, значит скорость всех точек, попавших в бокс, по оси х будет равна 0, а по осям y и z будет получаться из расчета.

Скорость точек заготовки в боксе может быть определена в долях от скорости движения какого-либо инструмента:

z: T 3 – скорости точек по оси z равны скорости 3-го инструмента по оси z

или

z: T 2 3 – скорости точек по оси z равны утроенной скорости 2-го инструмента по оси z

Для поверхностных узлов сетки конечных элементов заготовки могут быть заданы дополнительные граничные условия вращательно-поступательного движения. Данное граничное условие накладывается только на свободные (не контактирующих с инструментом) узлы.

Для задания граничных условий необходимо создать цилиндрический бокс и определить в нем компоненты движения.

Вращательное движение:

Угловая скорость (об/мин) вращения должна быть определена параметром “w:“ с учетом знака. Скорость вращения считается положительной если вращение происходит против часовой стрелки при взгляде в направлении оси (см. рисунок). Осью вращения является ось цилиндрического бокса.

Поступательное движения:

Поступательная скорость движения должна быть определена в плоскости перпендикулярной оси вращения. Если требуется задать только вращательное движение поверхностных узлов, то поступательная скорость должна быть задана 0.

Например, файл конфигурации цилиндрического бокса, для задания вращательного движения может выглядеть так:

Box 1 cyl t: –50 0 200 b: –50 0 –200 R: 30 V: 0 0 0 N: 10 x: V 0 y: V 0 w: 6

Из файла конфигурации видно, что ось вращения параллельна оси z. Параметры x: V 0 и y: V 0 показывают, что поступательное движения в плоскости перпендикулярной оси вращения отсутствует.