3Программный комплекс «ansys» Структура программного комплекса «ansys»

Программный комплекс «ANSYS» предназначен для решения широкого спектра задач включающего анализ статической прочности, анализ прочности конструкций при динамическом воздействии, анализ собственных частот и форм колебаний, анализ отклика конструкций на гармоническую нагрузку и на возмущение, задаваемое спектром. Комплекс позволяет также производить теплотехнические, гидродинамические расчеты, анализировать распределение электромагнитных полей.

В настоящем пособии рассматривается применение комплекса «ANSYS» только для анализа статической прочности.

Программный комплекс «ANSYS» состоит из трех основных модулей:

1. Preprocessor. Модуль, который используется для построения геометрической модели конструкции, задания типов конечных элементов, свойств материалов, разбиения конструкции на конечные элементы, задания кинематических и силовых граничных условий.

2. Solution модуль. В этом модуле выбирается алгоритм решения задачи, задается точность и скорость решения, и производится расчет конструкции методом конечных элементов. В этом модуле также можно задавать кинематические и силовые граничные условия.

3. General Postproc. Модуль, в котором производится анализ решения задачи. Модуль обеспечивает вывод на экран в графической форме результатов расчета и запись полученных результатов во внешний графический файл, в модуле General Postprocessor.

Модуль Preprocessor

Модуль Preprocessor разделяется на группы команд:

Группа команд Element Type служит для задания типов конечных элементов используемых для решения задачи.

Группа команд Real Constants задает константы необходимые для описания конечных элементов (толщину элементов типа пластина, жесткости у элементов типа пружина с демпфером). Для конечных элементов типа стержень задание реальных констант не требуется.

Группа команд Material Props используется для задания свойств материалов.

Группа команд Sections используется для расчета геометрических характеристик поперечных сечений стержневых конечных элементов.

Группа Modeling используется для построения геометрической модели конструкции.

Группа Meshing используется для генерации сетки конечных элементов.

Группа Numbering Ctrls используется для управления нумерацией и анализа геометрических примитивов (точек, линий, поверхностей, объемных тел), а также узлов и конечных элементов на предмет совпадения в пределах указанного допуска. Примитивы, совпадающие друг с другом в приделах указанного допуска преобразуются в один примитив.

Группа Coupling/Ceqn служит для генерирования уравнений связывающих степени свободы конечных элементов. С помощью этой группы команд можно задать равенство между степенями свободы (Coupling/Ceqn) или сымитировать абсолютно твердое тело.

Группа команд Loads служит для задания кинематических и силовых граничных условий. В этой группе команд производится закрепление модели и приложение необходимых нагрузок.

Модуль Solution

Также как и Preprocessor разделяется на группы команд.

Группа Analysis Type. В этой группе задается тип анализа (статический анализ [Static установлен по умолчанию], анализ собственных частот и форм колебаний [Modal], анализ действия гармонической нагрузки [Harmonic], динамический анализ [Transient], анализ отклика конструкции на нагрузку, заданную в виде спектра [Spectrum], анализ устойчивости [Eigen Buckling], супер элементный анализ конструкции [Substructuring/CMS]) и выбирается алгоритм решения.

Группа команд Define Loads аналогична группе команд Loads модуля Preprocessor.

Группа команд Solve выполняет решение задачи.