Программа ansys

(КРАТКИЙ КУРС)

Ansys User’s Manual

for Revision 5.0

Volume I

Procedures

Содержание

1. ЭТАПЫ РАСЧЕТА ПО ПРОГРАММЕ ANSYS 3

1.1. Построение модели 3

1.2. Задание нагрузок и получение решения 4

1.3. Просмотр результатов 5

2. ПРОЧНОСТНОЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ 5

2.1. Нелинейный прочностной анализ 7

2.1.1. Природа нелинейностей 7

2.1.2. Нелинейные (с изменяемым статусом) элементы 8

2.1.3. Влияние больших деформаций 10

2.1.4. Моделирование нелинейных свойств материала 10

2.1.5. Решение нелинейных задач 13

2.1.6. Советы и рекомендации 15

2.2. Статический анализ 19

2.3. Модальный анализ 22

2.4. Анализ отклика на гармоническое воздействие 23

2.5. Динамический анализ 24

2.6. Определение критических нагрузок 26

1. Эта­пы рас­че­та по про­грам­ме ansys

Про­грам­ма ANSYS об­ла­да­ет мно­ги­ми воз­мож­но­стя­ми ко­неч­но-эле­мент­но­го ана­ли­за - от про­сто­го ли­ней­но­го ста­ти­че­ско­го до слож­но­го не­ли­ней­но­го ди­на­ми­че­ско­го (не­ста­цио­нар­но­го). Про­це­ду­ра ти­по­во­го рас­че­та мо­жет быть раз­де­ле­на на три ос­нов­ных эта­па:

• по­строе­ние мо­де­ли;

• при­ло­же­ние на­гру­зок (вклю­чая и гра­нич­ные ус­ло­вия) и по­лу­че­ние ре­ше­ния;

• про­смотр и ана­лиз ре­зуль­та­тов.

1.1. По­строе­ние мо­де­ли

Этот этап, по-ви­ди­мо­му, тре­бу­ет наи­боль­ших за­трат вре­ме­ни поль­зо­ва­те­ля. Он вклю­ча­ет оп­ре­де­ле­ние ти­пов ко­неч­ных эле­мен­тов, их кон­стант, свойств ма­те­риа­ла и гео­мет­рии мо­де­ли.

За­да­ние ти­пов эле­мен­тов

Биб­лио­те­ка ко­неч­ных эле­мен­тов про­грам­мы ANSYS со­дер­жит бо­лее 80 ти­пов, ка­ж­дый из ко­то­рых оп­ре­де­ля­ет, сре­ди про­че­го, при­ме­ни­мость эле­мен­та к той или иной об­лас­ти рас­че­тов (проч­но­ст­ной, те­п­ло­вой, маг­нит­ный и элек­три­че­ский ана­ли­зы, дви­же­ние жид­ко­сти или свя­зан­ные за­да­чи), ха­рак­тер­ную фор­му эле­мен­та (ли­ней­ную, пло­скую, в ви­де бру­ска и т.д.), а так­же дву­мер­ность (2-D) или трех­мер­ность (3-D) эле­мен­та как гео­мет­ри­че­ско­го те­ла.

За­да­ние кон­стант эле­мен­тов

Кон­стан­ты эле­мен­та - это свой­ст­ва, спе­ци­фич­ные для дан­но­го ти­па эле­мен­та, та­кие, как па­ра­мет­ры по­пе­реч­но­го се­че­ния ба­лоч­но­го эле­мен­та. На­при­мер, для эле­мен­та BEAM3 - ба­лоч­но­го 2-D эле­мен­та - кон­стан­та­ми яв­ля­ют­ся пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния, мо­мент инер­ции, вы­со­та и др.

За­да­ние свойств ма­те­риа­лов

Свой­ст­ва ма­те­риа­ла тре­бу­ют­ся для боль­шин­ст­ва ти­пов эле­мен­тов. В за­ви­си­мо­сти от об­лас­ти при­ло­же­ния свой­ст­ва мо­гут быть ли­ней­ны­ми, не­ли­ней­ны­ми и/или ани­зо­троп­ны­ми. Ли­ней­ные свой­ст­ва мо­гут за­ви­сеть или не за­ви­сеть от тем­пе­ра­ту­ры, быть изо­троп­ны­ми или ор­то­троп­ны­ми. За­ви­си­мость свойств от тем­пе­ра­ту­ры име­ет фор­му по­ли­но­ма (вплоть до чет­вер­той сте­пе­ни) или за­да­ет­ся таб­лич­но. Не­ли­ней­ные со­от­но­ше­ния, та­кие, как кри­вые де­фор­ми­ро­ва­ния ма­те­риа­ла для раз­лич­ных ви­дов уп­роч­не­ния, кри­вые пол­зу­че­сти, за­ви­си­мо­сти для ра­диа­ци­он­но­го рас­пу­ха­ния, опи­са­ние ги­пе­руп­ру­гих свойств, обыч­но за­да­ют­ся в ви­де таб­ли­цы. Ани­зо­троп­ные свой­ст­ва для уп­ру­гих ма­те­риа­лов за­да­ют­ся в мат­рич­ном ви­де (сле­ду­ет об­ра­тить вни­ма­ние на то, что опи­са­ние ани­зо­троп­ной пла­стич­но­сти тре­бу­ет за­да­ния раз­ных кри­вых “на­пря­же­ние-де­фор­ма­ция” для раз­ных на­прав­ле­ний).

Соз­да­ние гео­мет­ри­че­ской мо­де­ли

Ос­нов­ной це­лью на эта­пе раз­ра­бот­ки гео­мет­ри­че­ской мо­де­ли яв­ля­ет­ся соз­да­ние аде­к­ват­ной ко­неч­но-эле­мент­ной мо­де­ли, со­стоя­щей из уз­лов и эле­мен­тов. При соз­да­нии ко­неч­но-эле­мент­ной мо­де­ли ис­поль­зу­ют­ся два ме­то­да: твер­до­тель­ное мо­де­ли­ро­ва­ние и пря­мая ге­не­ра­ция сет­ки. В пер­вом слу­чае опи­сы­ва­ют­ся гео­мет­ри­че­ские гра­ни­цы мо­де­ли, за­тем про­грам­ма бе­рет на се­бя ге­не­ра­цию сет­ки с уз­ла­ми и эле­мен­та­ми; раз­ме­ры и фор­му эле­мен­тов мож­но кон­тро­ли­ро­вать. Во вто­ром слу­чае “вруч­ную” за­да­ет­ся по­ло­же­ние ка­ж­до­го уз­ла и осу­ще­ст­в­ля­ет­ся со­еди­не­ние эле­мен­тов ме­ж­ду со­бой.