Последовательность применения мкэ в сапр для расчета напряжений, деформаций и температур в моделях объектов.

1. Объект разбивается на конечные элементы, связанные в узлах (треугольники или четырехугольники для двухмерных моделей и тетраэдры, призмы, параллелепипеды – для двухмерных), которые образуют сеть конечных элементов. Сеть КЭ может создаваться автоматически или вручную проектировщиком.

2. В соответствующих узлах прикладываются нагрузки и указываются закрепления.

3. Выполняется расчет МКЭ напряжений (температур) и деформаций во всех узлах объекта.

4. Осуществляется визуализация результатов в виде таблиц численных значений напряжений и деформаций в узлах сети КЭ или в виде изолиний напряжений. Для удобства анализа результатов цвет изолиний зависит от величины напряжений, а деформации объекта представляются в виде утрированно больших значений.

5. Осуществляется анализ результатов с целью определения высоконагруженных и недогруженных частей объекта.

6. На основании анализа изменяются конфигурация и параметры объекта с целью приближения к равнонапряженному его состоянию.

7. Проводится следующий имитационный эксперимент над измененной моделью.

8. Этот процесс выполняется до тех пор, пока модель объекта не будет удовлетворять предъявляемым к ней требованиям.

Системы автоматизации расчетов машиностроительных конструкций в сапр

Системы должны быть реализованы в виде комплекса компьютерных программ, которые составляют инструментальную основу автоматизации расчетов машиностроительных конструкций в процессе проектирования, позволяющую получать рацио­нальные геометрические размеры элементов машиностроительных конструкций. Эти системы включают про­граммы расчета энергетических и кинематических параметров, прочности, жесткости и устойчивости, выносливости, надежности и износостойкости, динамических характеристик, с помощью которых можно выполнить автоматизированные расчеты:

- соединений деталей машин и элементов конструкций, включая ком­плексный расчет всех типов резьбовых, сварных, заклепочных соединений и соеди­нений деталей вращения;

- всех типов зубчатых передач, а также червячных, ременных и цепных передач, и выполнения чертежей элементов этих передач в автоматическом режиме;

- винтовых передач;

- подшипников качения всех известных типов и подшипников скольже­ния;

- валов и осей;

- произвольных балочных конструкций;

- плоских ферменных и пространственных конструкций;

- напряженно-деформированного состояния деталей методом конечных элементов;

- трехмерных рамных конструкций;

- упругих элементов машин (пружин сжатия, растяжения и кручения, пло­ских пружины, а также тарельчатых пружин и торсионов);

- кулачковых механизмов с автоматическим генератором чертежей;

- рычажных механизмов произвольной структуры;

- приводов вращательного движения произвольной структуры;

- планетарных передач произвольного типа;

- оболочечных, пластинчатых и стержневых конструкций произволь­ного вида (а также их произвольных комбинаций) методом конечных элементов.

Каждый модуль предоставляет пользователю интегрированную среду, кото­рая включает: специализированный графический редактор, полный цикл вычислений, разнообразные средства представления результатов расчета, разветвленную систему подсказок.

В системе должна быть инженерная база данных для хранения существующих стандартов, доступная всему комплексу расчетных программ, и чертежно-графический ре­дактор.