Системы автоматизированного проектирования. Примеры решения задач с
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный технический университет»
Кафедра конструирования машин и сопротивления материалов
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА ПРОГРАММ ANSYS
Методические указания
Издательство Пермского государственного технического университета
2011
Автор-составитель канд. техн. наук, доцент Л.П. Шингель
УДК 004.9(03) ББК 32.973
С40
Р е ц е н з е н т д-р техн. наук, профессор Л. Д. Сиротенко
(Пермский государственный технический университет)
Системы автоматизированного проектирования. ПримеС40 ры решения задач с использованием пакета программ ANSYS: метод. указания / автор-сост. Л.П. Шингель. –
Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. – 85 с.
Дополняют учебно-методическое пособие «Системы автоматизированного проектирования. Практическое руководство по решению задач с использованием пакета программ ANSYS», изданное Пермским государственным техническим университетом в 2009 г. Приведен ряд двухмерных задач теории упругости в статической постановке.
Направлены на приобретение студентами практических навыков расчетов напряжений и деформаций в элементах конструкций, что позволяет включить в общую систему автоматизированного проектирования технологических процессов оценку прочностных свойств проектируемого изделия.
Предназначены для студентов, овладевающих курсом ANSYS.
© ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет», 2011
|
СОДЕРЖАНИЕ |
Введение ........................................................................................ |
4 |
Пример 1 ........................................................................................ |
5 |
Пример 2 ........................................................................................ |
9 |
Пример 3 ...................................................................................... |
13 |
Пример 4 ...................................................................................... |
17 |
Пример 5 ...................................................................................... |
21 |
Пример 6 ...................................................................................... |
25 |
Пример 7 ...................................................................................... |
29 |
Пример 8 ...................................................................................... |
33 |
Пример 9 ...................................................................................... |
37 |
Пример 10..................................................................................... |
41 |
Пример 11..................................................................................... |
45 |
Пример 12..................................................................................... |
49 |
Пример 13..................................................................................... |
53 |
Пример 14..................................................................................... |
57 |
Пример 15..................................................................................... |
61 |
Пример 16..................................................................................... |
65 |
Пример 17..................................................................................... |
69 |
Пример 18..................................................................................... |
73 |
Пример 19..................................................................................... |
77 |
Пример 20..................................................................................... |
81 |
3
Введение
Приведенные примеры задач иллюстрируют учебнометодическое пособие «Системы автоматизированного проектирования. Практическое руководство по решению задач с использованием пакета программ ANSYS». Даны примеры двухмерных задач теории упругости с использованием пакета программ ANSYS от версии ANSYS 5.3 до версии ANSYS 11.0. При использовании различных версий программ примеры разбиения областей на конечные элементы могут несколько различаться. Аналогично в пределах погрешности вычислений могут различаться результаты расчетов.
В примерах представлены расчетные схемы, включающие действующие нагрузки и граничные условия (условия закрепления). Все размеры и нагрузки даны в системе СИ. Приведены командные файлы для каждой задачи и полученные распределения суммарных перемещений и распределения эквивалентных напряжений по Мизесу.
4
Пример 1
Рис. 1. Схема нагружения и исходные данные: модуль упругости материала EX = 210e9 (210 ГПа). Коэффициент Пуассона материала PRXY или NUXY = 0,28
5
Содержание командного файла:
/prep7
et,1,plane82
mp,ex,1,210e9
mp,nuxy,1,0.28
k,1,0,0
k,2,0.1,0
k,3,0.2,0
k,4,0.2,0.8
k,5,1,0.8
k,6,1.0,1
k,7,0,1
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,5
l,5,6
l,6,7
l,7,1
al,1,2,3,4,5,6,7
smrtsize,1
amesh,1
antype,static dk,1,ux,0, , ,uy dk,2,ux,0, , ,uy dk,3,ux,0, , ,uy f,7,fx,-50000 f,7,fy,-86602 sfl,5,pres,100000 /solu
solve
6
Рис. 2. Конечно-элементная схема, исключение известных перемещений и приложение нагрузок.
Сила F прикладывается как компоненты по осям X и Y
Рис. 3. Распределение суммарных перемещений, использована последовательность команд: General Postproc, Plot results, Contour Plot, Nodal Solu, DOF Solution,
Displacement vector sum, Deformed shape with undeformed edge, OK
7
Рис. 4. Распределение эквивалентных напряжений по Мизесу, использована последовательность команд: General Postproc, Plot results, Contour Plot, Nodal Solu, Stress, von Mises stress, Deformed shape with undeformed edge, OK
8
Пример 2
Рис. 5. Схема нагружения и исходные данные:
модуль упругости материала EX = 210e9 (210 ГПа). Коэффициент Пуассона материала PRXY или NUXY = 0,28
9
Содержание командного файла:
/prep7
et,1,plane82
mp,ex,1,210e9
mp,nuxy,1,0.28
k,1,0,0
k,2,0.2,0
k,3,0.2,0.8
k,4,1,0.8
k,5,1.0,1
k,6,0,1
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,5
l,5,6
l,6,1
al,1,2,3,4,5,6
smrtsize,1
amesh,1
antype,static dk,1,ux,0, , ,uy dk,2,ux,0, , ,uy f,4,fy,65000 sfl,1,pres,100000 /solu
solve
10