Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчеты конструкций методом конечных элементов в ANSYS. Методические рекомендации
.pdf
1
X
Y
Z
ELEMENTS
12. Объединим совпадающие узлы
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Numbering Ctrls → Merge Items
13. Вычисление предварительно-напряженного состояния
ANSYS Main Menu → Solution → Analysis Type → Sol'n Controls
51
14. Закрепление кромки листа
1
XY
Z
ELEMENTS
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Loads → Dfine Loads → Apply → Structural →
Displacement → On Lines
В появившемся окне выбрать тип выделения Box
Выделите прямоугольной областью, на виде сверху, кромку гофрированного листа.
Указать ALLDOF (ограничение всех степеней свободы)
52
1
X
Y
Z
ELEMENTS
U
ROT
PRES-NORM
1
15. Приложение нагрузки на противоположную закрепленной грани
ANSYS Main Menu → Preprocessor→ Loads → Define Loads → Apply → Structural →
Pressure →On Lines
Выбрать последовательно все линии свободной кромок листа.
53
16. Запустим вычисление предварительно-напряженного состояния для текущей
модели
Solution → Solve → Current LS
17. Перейдем в режим решения задач потери устойчивости
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Loads → Analysis Type → New Analysis
18. Укажем количество отыскиваемых форм потери устойчивости
ANSYS Main Menu → Solution → Analysis Type → Analysis Options
19. Запустим решатель
ANSYS Main Menu → Solution → Solve
20. Обзор результатов
Загрузка матрицы результатов
ANSYS Main Menu → General Postproc → Read result → By Pick
Выбрать искомую форму потери устойчивости
Потеря устойчивости произойдет при нагрузке больше приложенной в 37595 раз.
54
21. Отображение деформированного состояния балки
1
MN
X
Y
Z
NODAL SOLUTION
STEP=1
SUB =1
FREQ=37595
USUM (AVG)
RSYS=0
DMX =.007488
SMX =.007488
ANSYS Main Menu → General Postproc → Plot results → Deformed Shape → Def +
undeformed OK
22. Построение эпюры перемещений
ANSYS Main Menu → General Postproc → Plot result → Contour plot → Nodal Solu
55
Причина потери устойчивости – Потеря устойчивости стенки гофры, локальная
Где – безразмерный
коэффициент
Где
– безразмерный
коэффициент
1
потеря устойчивости.
1. Определить величину напряжений 1й формы потери устойчивости1.
2. Построить эпюры перемещений для 3,11 и 19 формы потери устойчивости и
определить тип потери устойчивости.
3. Вычислить величину напряжений потери устойчивости свободной полоски
перфорированного листа, потерявшей устойчивость (принять ширину полосы 55
мм). При вычислении принять, что у полоски одна продольная кромка свободна, а
другая либо защемлена, либо свободно опирается.
4. Определить величину и причину расхождения результатов расчетов полученных в
ANSYS и решения полученного по справочнику [11].
Выдержка из Справочника по строительной механике корабля [11]:
Содержание отчета:
- цилиндрическая жесткость пластины;
t – толщина листа;
a – длина листа;
b – ширина листа.
Результатом расчета в ANSYS является значение распределенной нагрузки по кромке сжимаемого листа.
Напряжение потери устойчивости можно определить по следующему выражению:
56
Лабораторная работа №4
Параметры
D = 0,01 м – диаметр сквозного отверстия
H = 0,2 м – высота пластины
B = 0.1 м – ширина пластины
P = 1 кН/м – прикладываемое усилие
S = 0,003 м – толщина листа
Материал-сталь
E = 210 ГПа = 210Е9 Па
ν = 0,3
В расчете рассмотрим ¼ пластины
Расчетная модель
Номера точек построения
Определение напр яжений в вершине ко нцентратор а
Определить напряжение возникающее в вершине концентратора (круглое отверстие)
при растяжении пластины. Размеры пластины и отверстия показаны на схеме.
1. Ввод переменных и контроль введенных данных
ANSYS Utility Menu → Parameters → Scalar parameters
57
D = 0,01 м – диаметр сквозного отверстия
H = 0,2 м – высота пластины
B = 0.1 м – ширина пластины
P = 1 кН/м – прикладываемое усилие
S = 0,003 м – толщина листа
Материал-сталь
E = 210 ГПа = 210Е9 Па модуль упругости
Nu = 0.3 – коэффициентПуассона
2. Зададим тип и параметры КЭ
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Element type → Add/Edit/Delete → Add…
В появившемся окне выбрать плоский 2D элемент
Hyperelastic → 2D 8 node 183
После этого появится запись Type 1 PLANE183
3. Теперь зададим тип и свойства материала листа
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Material Props → Material Models
Structural → Lineral → Elastic → Isotropic
58
4. Геометрию пластины зададим при помощи ключевых точек
Номер точки
X
Y
1
D/2 0 2
B/2 0 3
B/2
H/2 4 0
H/2
5
0
D/2
6
0
0
1
34
POINTS
TYPE NUM
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Modeling → Create → Keypoints → In Active CS
5. Соединим ключевые точки линиями
Соединим последовательно линией точки 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 5 и 1.
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Modeling → Create → Lines → Lines → Straight
line
Построим дугу
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Modeling → Create → Lines → Arcs → By End
KPs& Rad
Указать сначала начало и конец дуги (точки 4 и 5), нажать OK
Указать центр дуги (точка 6), нажать OK
В появившемся окне ввести параметр Radiusofthearc D/2
59
Lines
1
L3
3L4 34L54
LINES
LINE NUM
1
A1
L3
L4
L5
3 4
AREAS
AREA NUM
*Для отображения номеров линий необходимо выполнить команду
ANSYS Utility Menu → PlotCtrls → Numbering… и отметить строку Linenumbers
6. Создадим поверхность используя построенный контур
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Modeling → Create → Areas → Arbitrary → By
Последовательно выбираем линии контура
7. Разобьем построенную поверхность на конечные элементы
Зададим размеры КЭ (0.01 м)
ANSYS Main Menu → Preprocessor → Meshing → Size Cntrls → Manual Size → Areas
→All Areas
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]