6.7. Температурные нагрузки

Температурная нагрузка может быть использована в модели для определения температурных напряжений или температурных деформаций. Температурное распределения может быть задано картами TEMPij и коэффициентами температурного расширения в картах задания материалов в секции Bulk Data. Температуры могут быть заданы в узловых точках (карты TEMP и TEMPD) и интерполированы во внутренних узловых точках элементов. Другой путь - задание температур по элементам - см. табл. 6-2.

6-2. Данные Bulk Data для определения температуры

Элементы	Температурные данные	карты Bulk Data
CROD,CONROD,CTUBE	средняя температура на концах А и В	TEMPRB
CBAR, СВЕАМ	средняя температура и температурные градиенты в сечениях на концах А и В	TEMPRB
CQUAD4,CTRIA3, CQUAD8,CTRIA6	средняя температура и температурные градиенты по толщине	ТЕМРР1
	температуры в точках по толщине сечения	ТЕМРРЗ

В MSC/NASTRAN средняя температура, заданная непосредственно для элемента, имеет предпочтение перед температурой, интерполированной по значениям температур в узловых точках. Температура объемных элементов задается только по температурам узловых точек. Способ задания температур по узловым точкам позволяет задать градиенты температур по нейтральной плоскости двухмерных элементов, в то время как с помощью карт TEMPPi этого сделать нельзя.

Температурные данные и коэффициенты температурного расширения используются для вычисления эквивалентных узловых сил и моментов, действующих на узловые точки.

6.7.1. Использование оператора subcom

Использование SUBCOM/SUBSEQ является довольно простым для случая механической нагрузки, однако для температурного нагружения это более сложная задача. Механические подслучаи нагружения могут не указываться из SUBCOM, в то время как температурные нагрузки должны быть указаны. Напряжения и усилия в элементах вычисляются по-элементно на основе информации о температурных полях и полях перемещений. Далее, в SUBCOM или SUBSEQ, необходимо указать температурное поле, независимо от того, вычисляются напряжения или/и усилия в элементах. TEMP(LOAD) для subcom вычисляются по следующей формуле

где

T₀ - ссылочная (нулевая) температура

T_i - температура, приложенная в случае i

а_i - масштабный коэффициент для случая I

Новому TEMP(LOAD) должны быть определены температурные стандартные карты Bulk Data - TEMPD, TEMP, и т.д. , и он должен быть вызван из SUBCOM раздела данных Case Control.

В разделе листинга OLOAD будут приведены сгенерированные узловые нагрузки, соответствующие температурному нагружению.

7. Граничные условия

Как было указано ранее, в части 1, для выполнения статического анализа до решения системы уравнений равновесия необходимо исключить перемещения объекта как жесткого целого. Этот процесс заключается в определении граничных условий в модели. Граничные условия прикладываются в форме фиксирования определенных степеней свободы модели. Обычно несколько степеней свободы (по крайней мере 6) закрепляются путем использования или карт SPC Bulk Data или указания в поле PS карт GRID.

Кроме закреплений по отдельным узлам (single point constraint) MSC/NASTRAN дает возможность определить граничные условия путем создания линейных фиксирующих соотношений между рядом степеней свободы (multipoint constrain) - MFC.