- •Глава 5
- •5.1. Типы стержневых конечных элементов
- •5.2. Создание модели конструкции с элементами типа «канат»
- •5.3. Использование видовых плоскостей при создании трехмерных моделей
- •5.3.1. Поворот модели и восстановление стандартного вида в каком-либо окне
- •5.3.2. Задание и показ положения видовой плоскости в активном окне
- •5.4. Работа с инструментами, предназначенными для изменения и редактирования модели конструкции
- •5.4.1. Копирование объектов в буфер обмена и вставка из буфера
- •5.4.2. Поворот объекта относительно глобальной системы координат
- •5.4.3. Создание зеркальной копии объекта
- •5.5. Задание локальной системы координат в узлах
- •5.6. Создание шарниров
- •5.6.1. Создание и редактирование шарнира в узле
- •5.6.2. Создание и редактирование шарнира на конце стержня
- •5.7. Освобождение связей стержневого элемента в узле
- •5.8. Задание упругих опор
- •5.9. Введение в модель конструкции сосредоточенных масс и моментов инерции
- •5.10. Создание модели спиральной пружины
- •5.11. Использование слоев в процессе создания и редактирования моделей конструкций
- •5.12. Внецентренное соединение стержневых элементов модели конструкции
- •5.12.1. Стандартные точки сечения, к которым может осуществляться привязка при внецентренном соединении
- •5.12.2. Описание процесса внецентренного соединения стержней
- •5.13. Задание упругих связей
- •5.14. Задание совместного перемещения элементов модели конструкции
- •5.15. Проверка модели конструкции
- •5.15.1. Проверка модели конструкции на связанность
- •5.15.2. Проверка модели, содержащей стержневые элементы, на присвоение им поперечного сечения
- •5.15.3. Соединение близкорасположенных узлов
- •5.15.4. Проверка углов пластин
- •Глава 6
- •6.1. Оболочечные модели, их особенности и основные правила создания
- •6.1.1. Примеры создания моделей конструкций, состоящих из пластин (оболочек)
- •6.1.2. Использование в стержнево-пластинчатых моделях конструкциях пластин без жесткости
- •6.1.2.1. Создание пластин без жесткости и их особенности
- •6.1.2.2. Пути решения проблем, возникающих при создании модели с пластинами без жесткости
- •6.2. Создание и расчет моделей конструкций, содержащих объемные конечные элементы
- •6.2.1. Типы объемных конечных элементов. Рекомендации по подбору корректных параметров разбиения объемной модели на конечные элементы
- •6.2.2. Основные способы и приемы создания моделей, содержащих объемные конечные элементы
- •6.2.2.1. Создание объемной модели лопатки турбины с помощью операции выталкивания
- •6.2.2.2. Операция генерации полярного массива
- •6.2.4. Использование инструмента «Выравнивание узлов» для построения сложных объемных моделей
- •6.2.5 Особенности подготовки к расчету моделей, содержащих объемные конечные элементы
- •Глава 7
- •7.1. Трехмерный редактор создания, импорта и разбиения моделей на конечные элементы
- •7.2. Создание или импорт объемной модели
- •7.3. Закрепление твердотельной модели и задание действующих на нее нагрузок
- •7.4. Генерация кэ-сетки
- •14. Проектирование трехмерных конструкций
- •7.5. Подготовка к расчету сборочных единиц
- •7.5.1. Импортирование сборочной единицы в редактор арм Studio
- •7.5.2. Задание совпадающих поверхностей в деталях сборочной единицы
- •Глава 8
- •8.1. Действие нагрузок на узлы модели конструкции
- •8.1.1. Нагрузки, заданные смещением узлов (осадкой опор)
- •8.1.2. Тепловой расчет
- •8.2. Особые случаи приложения нагрузок к стержневым элементам
- •8.2.1. Задание действующих на стержни распределенных нагрузок в глобальной системе координат
- •8.2.2. Задание предварительной деформации
- •8.2.3. Моделирование температурных нагрузок
- •8.3. Действие нагрузок на пластинчатые элементы
- •8.3.1. Задание снеговых и ветровых нагрузок
- •8.3.1.1. Снеговые нагрузки
- •8.3.1.2. Ветровые нагрузки
- •8.3.2. Моделирование температурных нагрузок
- •8.3.2.1. Равномерная температурная нагрузка
- •8.3.2.2. Линейно изменяющаяся температурная нагрузка
- •8.4. Давление на объемные элементы модели
- •8.5.2. Силовые факторы, заданные ускорениями
- •8.6. Моделирование динамических
- •8.6.1. Задание динамической нагрузки с помощью специализированного редактора функций
- •8.6.1.1. Описание основных кнопок управления редактором функций
- •8.6.1.2. Задание графика динамической нагрузки
- •Глава 9
- •9.1. Проверка несущей способности стержневых элементов модели конструкции и подбор поперечных сечений
- •9.1.2. Размещение стержневых элементов модели в созданном конструктивном элементе и выполнение расчета
- •9.2. Расчет модели конструкции на устойчивость
- •9.2.2. Особенности подготовки модели конструкции к расчету на устойчивость
- •9.2.3. Просмотр результатов расчета на устойчивость
- •9.3. Деформационный расчет
- •9.4. Нелинейный расчет
- •9.5. Расчет собственных частот и собственных форм
- •9.6. Расчет вынужденных колебаний модели конструкции
- •9.6.1. Задание исходных данных
- •9.6.2. Просмотр результатов расчета вынужденных колебаний
- •9.7. Тепловой расчет и решение задачи термоупругости
- •9.7.1. Тепловой расчет
- •9.8.2. Решение задачи термоупругости
- •9.7.3. Решение задачи термоупругости
Глава 7
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 3D-ПРЕПРОЦЕССОРА АРМ STUDIO ДЛЯ СОЗДАНИЯ, НАГРУЖЕНИЯ И ГЕНЕРАЦИИ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕТКИ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ
В этой главе кратко рассматриваются возможности работы с препроцессором создания моделей АРМ Studio, специально адаптированным для построения или импорта трехмерных моделей и задания действующих на них нагрузок, а также последующей передачи подготовленных моделей в АРМ Structure3D для проведения прочностного расчета.
7.1. Трехмерный редактор создания, импорта и разбиения моделей на конечные элементы
Логическим дополнением к внутреннему редактору объемных моделей модуля АРМ Structure3D является разработанный в НТЦ АПМ препроцессор АРМ Studio, в котором есть все необходимые инструменты для создания трехмерных поверхностных и объемных моделей и их импорта из сторонних 3D-peдакторов. Возможности АРМ Studio существенно превышают возможности внутреннего редактора модуля АРМ Structure3D, что значительно упрощает процесс создания модели конструкции.
Построенные (или импортированные) модели могут быть нагружены различными силовыми факторами и произвольно закреплены, а также разбиты конечные элементы (КЭ). Затем модель с сеткой КЭ передастся в модуль АРМ Structure3D, где и производится оценка ее напряженно-деформированного состояния (НДС).
АРМ Studio может работать в режиме как поверхностного, так и твердотельного моделирования.
Поверхностная модель, толщина стенки которой мала по сравнению с размерами самой модели, после генерации КЭ-сетки и передачи в АРМ Structure3D представляется с помощью пластинчатых элементов. Перед проведением КЭ-анализа в модуле АРМ Structure3D таким элементам следует задать толщину. По умолчанию всем пластинчатым элементам присваивается толщина, равная 1 мм.
Если же создается твердотельная модель, то КЭ-сетка будет содержать объемные элементы.
С помощью АРМ Studio могут быть осуществлены следующие формообразующие операции: вращение, выталкивание по прямой и пространственной кривой, а также по спирали, задание объемного элемента его поперечными сечениями и т. д. Кроме того, пользователь имеет возможность выполнить: скругление поверхностей, удаление различных элементов модели и т. д.
При работе в режиме поверхностного моделирования после выполнения формообразующих операций необходимо провести пересечение и сшивку поверхностей с дальнейшей генерацией КЭ-сетки. Если поверхности не сшить, то после генерации КЭ-сетки нельзя будет гарантировать их соединение по линии пересечения, содержащей общие узлы (общие узлы, расположенные на линии пересечения, принадлежат обеим пересекающимся поверхностям одновременно). В режиме твердотельного моделирования пересечение и сшивка объемных элементов производятся автоматически.
В предлагаемом читателю настоящем издании препроцессор АРМ Studio подробно не рассматривается, т. к. ему будет посвящена отдельная книга. Здесь мы ограничимся только одним примером работы с объемной моделью. Работа с поверхностной моделью во многом аналогична, за исключением особенностей, указанных в предыдущем абзаце.
Продемонстрируем основные этапы создания и импорта трехмерной модели, приложения к ее элементам нагрузок, генерации КЭ-сетки и передачи подготовленной к расчету модели в модуль АРМ Structure3D для проведения анализа НДС.