Лабораторная работа №2 Анализ работы угловых лобовых швов
Цель работы
Составить конечноэлементную модель сварного соединения с лобовыми швами и сделать анализ напряжённо-деформированного состояния соединения под заданной нагрузкой.
Порядок выполнения лабораторной работы
Вариант исходных данных и пункты 1 – 3.2.2 такие же, как в лабораторной работе №1.
3.3. Формирование сварных швов
Сварные швы составлены из трёх тетраэдрических элементов. 1 и 2 – это элементы, примыкающие непосредственно к пластинам. 3 – элемент, эквивалентный сечению сварного соединения по металлу шва.
Для того чтобы результаты расчёта соответствовали теории, необходимо чтобы сварные швы были симметричны относительно оси Z (имеется в виду общая система координат). Поэтому сначала мы задаём левую часть шва, состоящую из 10 элементов, местные оси Z1 которых направлены вправо от оси Z, а затем левую часть из 10 элементов, местные оси Z1 которых направлены влево от оси Z.
3.3.1. Введение дополнительных узлов для левой части шва
Для удобства задания элементов сварных швов необходимо фрагментировать часть схемы. Для этого на палитре «Визуализация» нажимаем кнопку «Отсечение на проекциях» . В появившемся окне необходимо выделить три элемента на проекции XoZ как показано на рисунке.
После этого в окне «Общий вид» заходим в меню «Файл» и выбираем пункт «Выход с сохранением фрагментации».
На экране появится следующая схема:
Зададим левую часть сварного шва.
На палитре «Визуализация» нажимаем кнопку «Отсечение на проекциях» . В появившемся окне выделяем элементы на плоскости YoZ, как показано на следующем рисунке:
В окне «Общий вид» заходим в меню «Файл» и выбираем пункт «Выход с сохранением фрагментации». На палитре «Фильтры отображения» активируем пункты «Узлы» и «Номера узлов» . Получаем следующее:
Во вкладке «Узлы и элементы» в подпункте «Узлы» нажимаем кнопку «Ввод дополнительных узлов между узлами» . В открывшемся окне выбираем пункт «На N равных участков». Задаём значение N=2.
Нажимаем кнопку «ОК» и последовательно выбираем следующие узлы: 2746 и 7330, 2747 и 7331. Появляются узлы 10210 и 10211.
3.3.2. Формирование объёмных элементов левой части шва
Заходим во вкладку «Узлы и элементы» в раздел «Элементы» и нажимаем кнопку «Добавление объёмных элементов» . В открывшемся окне выбираем пункт «6-узловой изопараметрический конечный элемент».
Нажимаем кнопку «ОК» и выбираем последовательно узлы: 2746, 10210, 2744, 2747, 10211, 2745 и 2744, 10210, 6089, 2745, 10211, 2745 и 6089, 10210, 7330, 6090, 10211, 7331. Должны получить следующее:
Выделяем созданные элементы (6401, 6402, 6403), заходим во вкладку «Схема» и нажимаем кнопку «Копирование фрагмента схемы» . В открывшемся окне задаём: направление копирования по оси Y, шаг – 5мм, количество –9.
3.3.3. Введение дополнительных узлов для правой части шва
Теперь зададим правую часть сварного шва.
На палитре «Визуализация» нажимаем кнопку «Отсечение на проекциях» . В появившемся окне необходимо выделить три элемента на проекции XoZ как показано на рисунке.
После этого в окне «Общий вид» заходим в меню «Файл» и выбираем пункт «Выход с сохранением фрагментации».
На экране появится следующая схема:
Теперь снова на палитре «Визуализация» нажимаем кнопку «Отсечение на проекциях» . В появившемся окне выделяем элементы на плоскости YoZ, как показано на следующем рисунке:
В окне «Общий вид» заходим в меню «Файл» и выбираем пункт «Выход с сохранением фрагментации». На палитре «Фильтры отображения» активируем пункты «Узлы» и «Номера узлов» . Получаем следующее:
Во вкладке «Узлы и элементы» в подпункте «Узлы» нажимаем кнопку «Ввод дополнительных узлов между узлами» . В открывшемся окне выбираем пункт «На N равных участков». Задаём значение N=2.
Нажимаем кнопку «ОК» и последовательно выбираем следующие узлы: 3485 и 7530, 3567 и 7550. Появляются узлы 10302 и 10303.