2.4.1.Основные сведения об интерфейсе программы Visual Nastran 4d

Вид окна программы приведен на рисунке 4:

Рис.4. Окно программы visualNASTRAN

В окне Вид модели возможно просматривать модель объекта, вращая его, изменяя масштаб и перемещая по экрану. Возможно отображение в виде проволочной модели, модели с тенями и в режиме кинематической схемы. В окне Дерева объектов представлены объекты: детали, локальные системы координат, наложенные связи, ограничения и силы. Возможен просмотр списка объектов, перечня графиков измерителей (скорости, перемещения и т.д.), пояснений к объектам и камер просмотра. В окне Списка соединений с объектом приведены локальные системы координат, детали, связи, соединенные с выбранным объектом в дереве объектов. Окно свойств отображает доступные для просмотра свойства объекта вкладки, например: Appearance (представление), FEA, Material (материал), Vel (скорости) и т.д.

Панели управления предоставляют следующие возможности:

• работа с файлами, правка (не отличаются от функций стандартного интерфейса Windows);

• просмотр (перемещение, масштабирование, поворот изображения и т.д.);

• редактирование объектов (перемещение, вращение, перемещение с учетом наложенных связей с другими объектами и т.д.);

• создание и редактирование локальных систем координат и связей;

• создание 3D примитивов (шар, параллелепипед, выдавленный полигон, цилиндр, конвейер);

• создание сил нагрузки (точечная нагрузка, общая нагрузка на плоскость, распределенная нагрузка, давление);

• панель рендеринга (создание фотореалистичных изображений и видео модели);

• панель FEA и анимации (расчет FEA, запуск расчета анимации и т.д.).

3.Пример выполнения простой конструкции (сборки)

Исходные данные:

Пусть имеются две объемные детали А и B (Рис. 5). Детали жестко соединяются друг с другом согласно изображения сборки. Сборка вращается вокруг продольной оси отверстия Детали А в вертикальной плоскости с частотой .

Ход выполнения:

1. Создается новый файл: File->New.

2. Производится поочередный импорт деталей в MSC.visualNASTRAN командой меню: Insert->File.

3. После вставки объекта по двойному щелчку на объекте выполняется вызов окна свойств объекта, где на вкладке Pos (Позиция) необходимо задать координаты объекта и углы его поворота относительно глобальной системы координат для достижения необходимого положения объекта. В данном случае ориентация детали А и Б должна соответствовать сборке. Допустим при импорте мы получили следующее расположение деталей (рис. 6):

Деталь А	Деталь Б	Сборка
Рис. 5. Трехмерное изображение деталей и сборки

Рис. 6. Ориентация и расположение деталей при импорте

Деталь А необходимо повернуть на 180⁰ относительно оси Х или Y, деталь В сместить на по оси Z и повернуть на угол 90⁰ относительно оси X. На рис. 8 показано расположение тел после их смещения и поворота.

4. Наложение связей (constraint) между объектами выполняется в NASTRAN по схеме, показанной на рис. 7. Body – тело (деталь), Coord – точечный объект со связанной с ним локальной системой координат.

Рис. 7. Схема наложение связей

Далее, согласно схемы, производится наложение связей на сборку: жесткая связь между деталями А и Б накладывается следующим образом:

1. Устанавливаются координаты coord Insert->Coord в центры окружностей углубления в детали Б и круглого торца детали А.

2. По двойному щелчку на координате вызывается окно ее свойств, в котором необходимо скорректировать ее положение до точного попадания координаты в центр окружности – рис. 8-9 (необходимо учитывать, что положение координат в данном случае задается в локальной системе координат детали, а не в глобальной).

Рис. 8. Ориентация и расположение деталей относительно глобальной системы координат после корректировки их положения.	Рис. 9. Размещение координат coord на деталях.

5. Обе координаты coord, размещенные на детали 1 и детали 2 выделяются или в дереве объектов или в рабочей области мышью, удерживая кнопку Shift, после чего выполняется команда меню Insert->Constraint (Вставка->Связь). Выбирается Rigid Joint (Жесткая связь) и Face-to-Face тип совмещения, обеспечивающий такое размещение тел, что координаты coord совпадут – рис. 10.

6. Устанавливается связь типа Revolute Motor (Мотор вращения): устанавливается координата coord на деталь А вблизи отверстия. Корректируя положение вводом значений , coord выводится в центр отверстия, далее командой Insert->Constraint устанавливается связь типа Revolute Motor (рис. 11). По двойному щелчку, в окне свойств, на вкладке Motor выставляется угловая скорость вращения: (Angular velocity). Мотор будет связывать Background («задний план») и деталь А.

Рис. 10. Создание жесткой связи.

7. Ориентировав сборку плоскостью YZ примерно параллельно экрана, на деталь Б устанавливается точечная нагрузка: Insert->Force. В окне свойств coord голубого цвета, связанной с нагрузкой, необходимо скорректировать значения, размещающие coord согласно рисунка 12.

Рис. 11. Создание связи – мотор вращения.	Рис. 12. Установка нагрузки.

В свойствах нагрузки (зеленая стрелка) на вкладке Structural Load устанавливается Concentrated Force (Сосредоточенная нагрузка) и значение силы по оси Z выставляется равным -100 Н. Разновидности нагрузок в NASTRAN:

• Total Force (Общая нагрузка)– прилагается к грани или ребру, величина измерения [Н].

• Distributed Load (Распределенная нагрузка)− это сила, приходящаяся на единицу длины ребра [Н/м] или сила, приходящаяся на единицу площади грани [Па]. В общем случае она может не быть нормальной к поверхности.

• Concentrated Load (Сосредоточенная нагрузка) – сила, приложенная к одной точке [Н].

• Pressure (Давление) – сила, приходящаяся на единицу площади и всегда направленная по нормали к поверхности [Па].

• Torque (Крутящий момент) – крутящий момент, приложенный к грани [Нм].

8. Выполняется команда World->Run для запуска моделирования вращения, останавливается расчет анимации выполнением команды World->Stop.