
- •Оглавление
- •Начало работы в Femap
- •Интерфейс пользователя
- •РАбота 1. Линейный статический анализ консольной балки
- •Выполнение работы
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной модели
- •Задание граничных условий
- •Создание нагрузки
- •Выполнение расчета
- •Обработка результатов расчета
- •П остроение изображения деформированного состояния и эпюр моментов
- •Работа 2. Анализ устойчивости консольной балки
- •Выполнение работы
- •С оздание новой нагрузки
- •Выполнение расчета
- •Обработка результатов расчета
- •Построение изображения деформированного состояния
- •Работа 3 . Моделирование простой балочной конструкции
- •Построение геометрии модели
- •З адание свойств материала
- •Задание свойств конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание граничных условий и нагрузки
- •Анализ конструкции
- •Обработка результатов расчета
- •Работа 4. Статический расчет балки
- •Создание геометрии модели
- •Задание свойств материала
- •Выбор типа и параметров конечных элементов
- •Разбиение на конечные элементы
- •Задание граничных условий
- •З адание нагрузок
- •Выполнение расчета
- •Отображение результатов расчета
- •Работа 5. Пластина под воздействием гравитационного нагружения
- •Создание геометрической модели
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •З адание граничных условий
- •Задание нагружения
- •Выполнение конечно-элементного анализа
- •Обработка результатов расчета
- •Модификация изображения модели на экране
- •Построение изображения деформированного состояния пластины
- •Анимация деформированного состояния
- •Отображение деформаций в виде изолиний
- •Работа 6. Пластина переменной толщины
- •Выполнение работы
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание граничных условий. Создание нагрузки.
- •Создание уравнения, описывающего изменение толщины пластины
- •Работа 7. Статический анализ напряженно-деформированного состояния подкрепленной пластины.
- •Выполнение работы
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание граничных условий
- •Создание нагрузки
- •Выполнение расчета
- •Построение изображения деформированного состояния
- •Построение изображения напряженного состояния
- •Работа 8. Совместное использование в одной конечно-элементной модели разных типов элементов
- •Построение геометрической модели
- •Описание свойств конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Обработка результатов расчета
- •Работа 9. Cтатический анализ напряженно-деформированного состояния ферменной конструкции
- •Выполнение работы
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Задание граничных условий
- •Создание нагрузки
- •Выполнение расчета
- •Построение изображения деформированного состояния
- •Работа 10. Моделирование плоской фермы
- •Построение геометрии модели
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Задание граничных условий
- •Задание нагружения
- •Обработка результатов расчета
- •Работа 11. Моделирование объемной детали
- •Выполнение работы
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Создание геометрии модели
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Работа 12. Расчет объемного (Solid) тела на примере статического расчета
- •Построение геометрической модели
- •З адание свойств материала и конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание нагружения
- •Выполнение конечно-элементного анализа
- •Обработка результатов расчета
- •Работа 13. Расчет сложного объемного (Solid) тела на примере статического расчета прочности трубопровода
- •Построение геометрической модели
- •Задание свойств материала
- •Задание свойств используемых конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание граничных условий
- •Задание нагружения
- •Выполнение конечно-элементного анализа
- •Обработка результатов расчета
- •Работа со слоями
- •Пример 14. Контактная задача расчета посадки деталей с натягом
- •Построение геометрической модели
- •Задание свойств материала и конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание граничных условий
- •Задание нагружения
- •Выполнение конечно-элементного анализа
- •Обработка результатов расчета
- •Работа 16. МоделиРование контактного взаимодействия уплотнительного кольца и диска притира Геометрическая модель
- •Задание свойств материала и конечных элементов
- •Генерация конечно-элементной сетки
- •Задание граничных условий
- •Задание нагружения
- •Обработка результатов расчета
- •О ценка погрешности расчетной модели
- •Упругое деформирование притира и уплотнительного кольца
- •Приложение 1
- •Приложение 2
О ценка погрешности расчетной модели
Как видно из анализа расчетной модели кольца и диска притира, наиболее проблемным местом является точность при расчете контактных напряжений в угловой точке контакта. Связано это с тем, что в этой точке теоретические значения контактного давления равны бесконечности. При численном моделировании контактных напряжений с помощью МКЭ их значения увеличиваются по мере сгущения конечно-элементной разбивки вблизи угловой точки. Так как именно там возникают напряжения.
Поэтому требуется провести анализ точности размера разбивки сетки, при котором будем уменьшать сетку разбивки в четыре раза, когда результаты анализа не будут значительно расходиться.
При разбивке расчетной модели для упрощения построения пришлось урезать расчетную модель, с сохранением условий симметрии до 1 градуса в развороте.
Упругое деформирование притира и уплотнительного кольца
Максимальные напряжения появляются в местах контакта с верхними уплотнительными кольцами. Значения, соответствующие цветам можно определить по правой шкале, отображенной на рисунке.
Распределение контактных давлений по ширине контакта, представленное в безразмерной форме приведено на рисунке:
Сетка с шагом
0,4 мм Сетка с шагом 0,05 мм
Приложение 1
Параметры диалогового окна View Options
Таблица П. 1
Параметр
|
Наименование (примечания)
|
|
Категория: Labels, Entities and Color – Обозначения, объекты и цвета |
||
Label Parameters |
Обозначения параметровs |
|
Coordinate System |
Система координат (созданная пользователем) |
|
Point |
Точка |
|
Curve |
Линия |
|
Curve–Mesh Size |
Размер сетки вдоль линии |
|
Surface |
Поверхность |
|
Boundary |
Граничная поверхность |
|
Volume |
Объем |
|
Text |
Текст |
|
Node |
Узел (конечного элемента) |
|
Node – Perm Constraint |
Узел – постоянные связи |
|
Element |
Элемент (конечный) |
|
Element – Directions |
Элемент – направление (обхода по узлам) |
|
Element – Offsets/Releases |
Элемент – смещения/степени свободы |
|
Element – Orientation/Shape |
Элемент – ориентация /форма |
|
Element – Beam Y-Axis |
Элемент – ось Y сечения балки |
|
Load Vectors |
Векторы нагрузки (масштабирование) |
|
Load – Force |
Нагрузка – сила |
|
Load – Moment |
Нагрузка – момент |
|
Load – Thermal |
Нагрузка – тепловая |
|
Load – Distributed Loads |
Нагрузка – распределенные силы |
|
Load – Pressure |
Нагрузка – давление |
|
Load – Acceleration |
Нагрузка – ускорение |
|
Load – Velocity |
Нагрузка – скорость |
|
Load – Enforced Displacement |
Нагрузка – несиловое (кинематическое) смещение |
|
Load – Nonlinear Force |
Нагрузка – нелинейная сила |
|
Load – Heat Generation |
Нагрузка – источник тепла |
|
Load – Heat Rux |
Нагрузка – тепловой поток |
|
Load – Convection |
Нагрузка – конвекция |
|
Load – Radiation |
Нагрузка – радиация |
|
Constraint |
Связь (граничное условие) |
|
Constraint Equation |
Уравнение связи |
|
Contact Segment |
Контактный сегмент |
Таблица П. 1 (продолжение)
Параметр
Категория: Tools and View Style – Инструменты и стиль отображения |
|||
Free Edge and Face |
Свободные кромки и грани |
||
Shrink Elements |
Сжать элементы (отобразить в сжатом виде) |
||
Fill, Backfaces and Hidden |
Заполнение (окрашивание), задние и скрытые грани |
||
Filled Edges |
Закрашенные кромки |
||
Render Options |
Опции тонирования |
||
Shading |
Затенение |
||
Perspective |
Перспектива |
||
View Legend |
Отобразить легенду (вид, нагрузки, граничные условия) |
||
View Axes |
Показать оси (базисные) |
||
Origin |
Начало координат (отобразить/скрыть, цвет) |
||
Workplane and Rules |
Рабочая плоскость и шкалы |
||
Workplane Grid |
Сетка на рабочей плоскости |
||
Clipping Planes |
Секущие плоскости (для групп) |
||
Symbols |
Символы (размер и цвет символов узлов, точек и др.) |
||
View Aspect Ratio |
Пропорции вида (сжать/растянуть по осям) |
||
Curve and Surface Accuracy |
Точность отображения кривых и поверхностей |
||
Категория: Post Processing – Результаты |
|||
Post Titles |
Наименования выходных параметров |
||
Deformed Style |
Стиль отображения деформированного состояния |
||
Vector Style |
Стиль вектора (выходных данных) |
||
Animated Style |
Стиль анимации |
||
Deformed Model |
Деформированная модель |
||
Undeformed Model |
Недеформированная модель |
||
Trace Style |
Стиль трассировки (в режиме отображения Trace) |
||
Contour Type |
Тип контурных данных (по узлам, по элементам) |
||
Contour/Criteria Style |
Стиль контурных/критериальных данных |
||
Contour/Criteria Levels |
Уровни контурных/критериальных данных |
||
Contour/Criteria Legend |
Легенда (шкала) для контурных/критериальных данных |
||
Criteria – Elements that Fail |
Элементы, которые не прошли (назначенные пределы) |
||
Criteria – Elements that Pass |
Элементы, которые прошли (назначенные пределы) |
||
Criteria Umds/Beam Diagrams |
Пределы критериальных данных/Эпюры |
Таблица П. 1 (продолжение)
Параметр |
Наименование (примечания) |
IsoSurface |
Поверхность уровня |
Contour Vector Style |
Стиль контурного вектора |
XY Titles |
Заголовок XY-диаграммы |
XY Legend N |
Легенда XY-диаграммы |
XY Axes Style |
Стиль осей XY-диаграммы |
XYX Range/Grid |
Диапазон по оси Х/сетка XY-диаграммы |
XYY Range/Grid |
Диапазон по оси Y/сетка XY-диаграммы |
XY Curve l...9 |
Линии 1...9 (стиль, цвет, метки) XY-диаграммы |