
MU_k_laboratornym_rabotam_6_semestr
.pdf
2.5 Создание конечно-элементной модели
1. Строим точки (keypoints) |
Строим узлы: |
|
21.Preprocessor > Modeling > Create > |
|
Keypoints > In Active CS |
|
22.Cтроим точки c координатами |
|
(0;0;0) и (13.9;0;0) |
|
23.Переходим в цилиндрическую |
|
систему координат: Workplace- |
|
>Change Active CS> Global |
|
Cylindrical |
|
24.Preprocessor > Modeling > Copy > |
|
Keypoints Выбираем |
|
узел 2> В поле KGEN ставим число |
|
копий (6 штук) и в поле DY ставим |
|
60 (в полярной С.К. это 60 градусов |
|
) |
|
25.Preprocessor > Modeling > Copy > |
|
Keypoints Выбираем |
|
узел 2> В поле KGEN ставим число |
|
копий 2 и в поле DX ставим 6.1 |
|
26.Preprocessor > Modeling > Copy > |
|
Keypoints Выбираем |
|
узел 8> В поле KGEN ставим число |
|
копий 6 и в поле DY ставим 60 |
|
27.Переходим в декартову систему |
|
координат: Workplace->Change |
|
Active CS> Global Cartesian |
|
28.Cтроим точки c координатами |
|
(0;0;120) (0;20;120) (0;20;140) и |
|
(0;80;140) |
K,1,0,0,0,
K,2,13.9,0,0,
CSYS,1
FITEM,3,2 KGEN,6,P51X, , , ,60, , ,0
FITEM,3,2 KGEN,2,P51X, , ,6.1, , , ,0
FITEM,3,8 KGEN,6,P51X, , , ,60, , ,0
CSYS,0
K,14,0,0,120,
K,15,0,20,120,
K,16,0,20,140,
K,17,0,80,140,
K,18,0,0,15,
50

2. Строим линии |
Строим прямые линии: |
|
20.Preprocessor > Modeling > Create |
|
>Lines >Lines> Straight Line |
|
Строим arc-линию: |
|
9. Preprocessor > Modeling > Create |
|
>Lines >Arcs> By End KPs & Radius |
|
|
LSTR, |
1, |
3 |
LSTR, |
1, |
4 |
LSTR, |
1, |
5 |
LSTR, |
1, |
6 |
LSTR, |
1, |
7 |
LSTR, |
1, |
2 |
LSTR, |
3, |
9 |
LSTR, |
4, |
10 |
LSTR, |
5, |
11 |
LSTR, |
6, |
12 |
LSTR, |
7, |
13 |
LSTR, |
2, |
8 |
LSTR, |
5, |
4 |
LSTR, |
4, |
3 |
LSTR, |
3, |
2 |
LSTR, |
2, |
7 |
LSTR, |
7, |
6 |
LSTR, |
6, |
5 |
LSTR, |
1, |
14 |
LSTR, |
16, |
17 |
LARC,10,11,1,20,
LARC,11,12,1,20,
LARC,12,13,1,20,
LARC,13,8,1,20,
LARC,8,9,1,20,
LARC,9,10,1,20,
LARC,14,16,15,20,
51

3. Разбиение на конечные элементы |
3. |
Строим области Area (всего 12 |
|
|
областей): |
|
4. |
Preprocessor > Modeling > |
|
|
Create > Areas > Arbitrary> By |
|
|
Lines |
|
5. |
Последовательно указываем |
|
|
линии, между которыми хотим |
|
|
получить элемент. |
|
6. |
Preprocessor > Modeling > |
|
|
MeshTool |
|
|
C помощью кнопки SET возле |
|
|
Lines устанавливаем число |
|
|
разбиений всех линий: |
|
|
Выбираем линию > Apply > В |
|
|
поле No. of element divisions |
|
|
(NDIV) пишем число точек |
|
|
разбиения линии |
|
7. |
Preprocessor > Modeling > |
|
|
MeshTool |
|
8. |
В поле Mesh выбираем Areas, |
|
|
тип элементов (shape): |
|
|
четырехугольный (Quad), |
|
|
разбивка: привязанная |
|
|
(Mapped). |
|
9. |
Нажимаем Mesh и выбираем |
|
|
область разбивки. |
|
10.Ok. |
|
|
|
|
FLST,2,4,4 AL,P51X
FITEM,2,17 FLST,2,3,4
FITEM,2,7 FITEM,2,4
FITEM,2,24 FITEM,2,27
FITEM,2,12 FITEM,2,3
AL,P51X AL,P51X
FLST,2,4,4 FLST,2,3,4
FITEM,2,12 FITEM,2,3
FITEM,2,25 FITEM,2,22
FITEM,2,16 FITEM,2,2
FITEM,2,11 AL,P51X
AL,P51X FLST,2,3,4
FLST,2,4,4 FITEM,2,1
FITEM,2,11 FITEM,2,2
FITEM,2,15 FITEM,2,23 FITEM,2,10 AL,P51X FITEM,2,26 FLST,2,4,4 AL,P51X FITEM,2,8 FLST,2,4,4 FITEM,2,18 FITEM,2,10 FITEM,2,7 FITEM,2,14 FITEM,2,23 FITEM,2,9 AL,P51X FITEM,2,27
AL,P51X
FLST,2,4,4 FLST,5,12,5,ORDE,2 FITEM,2,9 FITEM,5,1 FITEM,2,13 FITEM,5,-12 FITEM,2,8 CM,_Y,AREA FITEM,2,22 ASEL, , , ,P51X AL,P51X CM,_Y1,AREA FLST,2,3,4 CHKMSH,'AREA' FITEM,2,24 CMSEL,S,_Y FITEM,2,1
FITEM,2,6 AMESH,_Y1 AL,P51X
FLST,2,3,4 CMDELE,_Y FITEM,2,25 CMDELE,_Y1 FITEM,2,6 CMDELE,_Y2 FITEM,2,5
AL,P51X
FLST,2,3,4
FITEM,2,26
FITEM,2,5
FITEM,2,4
52

4. Получение полной геометрии ключа |
1. Preprocessor > Modeling |
|
>Operate > Extrude > Elem Ext |
|
Opt и в поле Element Type |
|
Number выбираем элемент |
|
Solid45 |
|
В поле VAL1 набираем 10 |
|
2. Preprocessor > Modeling |
|
>Operate > Extrude > Areas> By |
|
XYZ Offset |
|
Выбираем 6 внешних областей> |
|
Apply> В поле DZ пишем -20. |
|
3. Выбираем области с |
|
координатой z=0; |
|
Select> Entities> Выбираем: |
|
Areas, By Location, Z |
|
coordinates, нажимаем Apply> |
|
Plot |
|
4. Preprocessor > Modeling |
|
>Operate > Extrude > Areas> By |
|
XYZ Offset |
|
Выбираем 12 областей (z=0)> |
|
Apply> В поле DZ пишем 15, в |
|
полях RX и RY пишем 0.5 |
|
5. Выбираем области с |
|
координатой z=15; |
|
6. Preprocessor > Modeling |
|
>Operate > Extrude > Areas> By |
|
Lines |
|
Протягиваем вдоль линий, |
|
изображающих ручку ключа. |
|
|
FLST,2,6,5,ORDE,2
FITEM,2,1
FITEM,2,-6 VEXT,P51X, , ,0,0,-20,,,,
ASEL,S,LOC,Z,0
FLST,2,12,5,ORDE,2
FITEM,2,1 FITEM,2,-12 VEXT,P51X, , ,0,0,15,0.5,0.5,,
ASEL,S,LOC,Z,15
FLST,2,12,5,ORDE,12
FITEM,2,37
FITEM,2,42
FITEM,2,46
FITEM,2,50
FITEM,2,54
FITEM,2,58
FITEM,2,61
FITEM,2,64
FITEM,2,66
FITEM,2,68
FITEM,2,70
FITEM,2,72 LPLOT FLST,8,3,4 FITEM,8,19 FITEM,8,21 FITEM,8,20
VDRAG,P51X, , , , ,
,P51X
53

В результате получится следующее изображение:
54

3. Solution
3.1 Закрепление
1. Закрепляем внутренние грани шестигранника |
Закрепляем внутренние |
FITEM,2,16 |
|
грани шестигранника, |
DA,P51X,ALL, |
|
запрещая все перемещения |
FITEM,2,21 |
|
DA,P51X,ALL, |
|
|
|
|
|
Solution>Apply Loads> |
FITEM,2,25 |
|
DA,P51X,ALL, |
|
|
>Structural> Displacement>On |
FITEM,2,29 |
|
Areas |
DA,P51X,ALL, |
|
|
FITEM,2,33 |
|
Выбираем площади, |
DA,P51X,ALL, |
|
DA,P51X,ALL,FITEM,2,36 |
|
|
накладываем ограничение на |
|
|
все перемещения (all DOF) |
|
|
|
|
|
Выбираем узлы с |
NSEL,S,LOC,Z,140 |
|
координатой z=140 |
NPLOT |
|
Select> Entities> Выбираем: |
FLST,2,1,1,ORDE,1 |
|
Nodes, By Location, Z |
|
|
FITEM,2,15785 |
|
|
coordinates, нажимаем |
|
|
F,P51X,FX,P |
|
|
Apply> Plot |
|
|
Solution>Apply Loads> |
SOLVE |
|
>Structural> Force/Moment |
|
|
>On Nodes |
|
|
В один и крайних узлов |
|
|
прикладываем силу по оси x. |
|
|
После этого запускаем |
|
|
программу на счет |
|
|
Solution> Solve>Current LS |
|
55

4. Postprocessor
4.1 Просмотр результатов
Чтение результатов |
1. Просматриваем деформированную и |
|
недеформированную формы: |
|
General Postproc> Plot Results> Deformed |
|
Shape |
|
2. Выводим на экран анимацию |
|
деформированной формы |
|
PlotCtrl>Animate>Deformed Shape |
|
Задаем параметры отображения |
|
3. Строим распределение эквивалентных |
|
напряжений по теории Хубера-Мизеса: |
|
General Postproc> Plot Results> Contour plot> |
|
Element solution> stress> Von Mises stress. |
|
|
56