БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Скаскевич Роман Эдуардович

“Методика расчета напряженно-деформированного состояния в пакетах ANSYS, ANSYS workbench, Femap, AutoDesk, SolidWorks, ProEngineer”

Научный руководитель

кандидат технических наук

Громыко Олег Владимирович

Минск, 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………. 4

ГЛАВА 1 ANSYS………………………………………………..…. ………………5

1.1 Построение детали……………………………………………………………. 5

1.2 Расчет напряженно-деформированного состояния..…………………...…... 12

ГЛАВА 2 ANSYS Workbench………………………………………………….…. 18

2.1 Построение детали……………………………………………………………. 18

2.2 Расчет напряженно-деформированного состояния..…………………...…... 21

ГЛАВА 3 SolidWorks……..……………………………………………..……..…. 26

3.1 Построение детали……………………………………………………………. 26

3.2 Расчет напряженно-деформированного состояния..…………………...…... 29

ГЛАВА 4 Femap………………………………………………………………..…. 32

4.1 Построение детали……………………………………………………………. 32

4.2 Расчет напряженно-деформированного состояния..…………………...…... 35

ГЛАВА 5 ProEngineer……….…………………………………………………..…38

5.1 Построение детали……………………………………………………………. 38

5.2 Расчет напряженно-деформированного состояния..…………………...…... 41

ГЛАВА 6 AutoCAD……….…………………………………………………...…. 46

6.1 Построение детали……………………………………………………………. 46

6.2 Расчет напряженно-деформированного состояния..…………………...…... 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….….…... 53

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………..………………………………...………..…. 54

Введение

Возникновение метода конечных элементов связано с решением задач космических исследований в 1950-х годах. Идея МКЭ была разработана в СССР ещё в 1936 году , но из-за неразвитости вычислительной техники метод не получил развития, поэтому впервые был применён на ЭВМ лишь в 1944 году Аргирисом. Этот метод возник из строительной механики и теории упругости, а уже затем было получено его математическое обоснование. Существенный толчок в своём развитии МКЭ получил в 1963 году после того, как было доказано то, что его можно рассматривать как один из вариантов распространённого в строительной механике метода Рэлея-Ритца, который путём минимизации потенциальной энергии сводит задачу к системе линейных уравнений равновесия. После того, как была установлена связь МКЭ с процедурой минимизации, он стал применяться к задачам, описываемым уравнениями Лапласа или Пуассона. Область применения МКЭ значительно расширилась, когда было установлено (в 1968 году), что уравнения, определяющие элементы в задачах, могут быть легко получены с помощью вариантов метода взвешенных невязок, таких как метод Галеркина или метод Наименьших квадратов. Это сыграло важную роль в теоретическом обосновании МКЭ, так как позволило применять его при решении многих типов дифференциальных уравнений. Таким образом, метод конечных элементов превратился в общий метод численного решения дифференциальных уравнений или систем дифференциальных уравнений.

С развитием вычислительных средств возможности метода постоянно расширяются, также расширяется и класс решаемых задач. Практически все современные расчёты на прочность проводят, используя МКЭ.

В данной работе мы проведем расчет напряженно-деформированного состояния с помощью нескольких таких систем, как ANSYS, ANSYS workbench, Femap, AutoDesk, SolidWorks, ProEngineer.