
- •Содержание
- •Введение
- •Технические требования
- •Требования к компьютеру
- •Рекомендуемые параметры вычислительной техники для эффективной (профессиональной) работы с T-FLEX Анализом
- •Установка системы T-FLEX Анализ
- •Структурная организация приложения T-FLEX Анализ
- •Этапы анализа конструкций
- •Быстрое начало
- •Шаг 1. Подготовка объёмной твердотельной модели изделия
- •Шаг 2. Создание «Задачи»
- •Шаг 3. Назначение материала
- •Шаг 4.1 Наложение граничных условий. Задание закреплений
- •Шаг 4.2 Наложение граничных условий. Задание нагружений
- •Шаг 5. Выполнение расчёта
- •Шаг 6. Анализ результатов расчёта
- •Подготовка конечно-элементной модели для Анализа (Препроцессор)
- •Виды конечно-элементных моделей
- •Назначение и роль сеток
- •Виды и роль граничных условий
- •Управление «Задачами», команды управления задачами
- •Общие свойства задач
- •Задание материала
- •Построение сетки
- •Параметры сетки
- •Задание ограничений
- •Полное закрепление
- •Частичное закрепление
- •Контакт
- •Задание нагрузок
- •Механические нагрузки
- •Сила
- •Давление
- •Вращение
- •Ускорение
- •Цилиндрическая нагрузка
- •Крутящий момент
- •Тепловые нагрузки
- •Температура
- •Тепловой поток
- •Тепловая мощность
- •Конвективный теплообмен
- •Излучение
- •Сводная таблица нагрузок
- •Редактирование нагрузок и закреплений
- •Настройки и сервисные команды
- •Работа с 3D окном при подготовке элементов задач
- •Особенности работы с параметрической моделью
- •Экспорт
- •Обработка результатов (Постпроцессор)
- •Общие принципы работы с результатами
- •Настройки и сервисные команды окна результатов расчёта
- •Настройка окна результатов расчёта
- •Настройка цветовой шкалы
- •Использование датчиков для анализа результатов
- •Построение сечений
- •Генерация отчётов
- •Шаблоны отчётов
- •Перечень тэгов для формирования отчётов
- •Значение тэга
- •Пример интерпретации результата
- •Статический анализ
- •Особенности этапов статического анализа
- •Алгоритм оценки статической прочности по результатам моделирования
- •Настройки процессора линейной и нелинейной статики
- •Задача оптимизации
- •Задача об оптимизации толщины балки
- •Приложение (справочные материалы)
- •Характеристики конструкционных материалов
- •Объёмное напряжённо-деформированное состояние в точке
- •Оценка статической прочности конструкций. Теории прочности
- •Анализ устойчивости
- •Особенности этапов анализа на устойчивость
- •Алгоритм оценки устойчивости по результатам моделирования
- •Настройки Процессора анализа устойчивости
- •Частотный анализ
- •Особенности этапов частотного анализа
- •Настройки Процессора частотного анализа
- •Тепловой анализ
- •Особенности этапов теплового анализа
- •Настройки Процессора теплового анализа
- •Примеры тепловых расчётов
- •Тепловой расчёт радиатора охлаждения. Установившийся режим
- •Расчёт времени нагревания радиатора охлаждения. Нестационарный режим
- •Расчёт времени остывания радиатора охлаждения. Нестационарный режим
- •Верификационные примеры
- •Примеры расчётов задач статики
- •Изгиб консольно-защемлённой балки под действием сосредоточенной нагрузки
- •Статический расчет круглой пластины, защемленной по контуру
- •Расчет сферического сосуда давления
- •Квадратная пластина под силой в центре
- •Цилиндрический резервуар со стенками постоянной толщины
- •Примеры расчётов задач устойчивости
- •Расчет устойчивости сжатого прямого стержня
- •Устойчивость квадратной пластины
- •Устойчивость прямоугольной пластины
- •Примеры задач частотного анализа
- •Определение собственных частот колебаний балки
- •Определение первой собственной частоты колебаний круглой пластинки
- •Свободные колебания сферического купола
- •Литература

Руководство пользователя T-FLEX Анализ
Решение этой задачи для прогиба под силой даёт формула: w = 0.0224 |
Pa |
2 |
|
Eh3 |
|
|
|
|||||||||
|
, D = |
|
|
|
|
|
. |
|||||||||
D |
12(1−ν 2 ) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Примем следующие исходные данные: |
длина и ширина пластины |
a = 500мм, толщина пластины |
||||||||||||||
h = 3мм, приложенная сосредоточенная сила P = 50кгс (или P = 490.3325Н ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Характеристики материала примем E = 2.1×1011 Па, ν = 0.28. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Аналитическое решение имеет вид: w = 5.3557×10-3 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Выполнив расчет при помощи T-FLEX Анализ, получили следующие результаты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тип конечного |
Параметры сетки |
|
Результат, |
|
|
|
|
|
|
|
w − w |
|
|
|
||
элемента |
|
|
перемещение wn |
|
|
Ошибка δ = |
|
|
n |
|
|
×100% |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
w |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Линейный |
Число узлов: 3818 |
|
5.4078×10−3 м |
|
|
|
|
0.97 % |
|
|
|
|
||||
треугольник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Число КЭ: 7426 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Квадратичный |
|
5.3763×10−3 м |
|
|
|
|
0.38 % |
|
|
|
|
|||||
треугольник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Квадратичный |
Число узлов: 8083 |
|
5.3700×10−3 м |
|
|
|
|
0.27 % |
|
|
|
|
||||
Число КЭ: 24222 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тетраэдр (10 узлов) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цилиндрический резервуар со стенками постоянной толщины
Резервуар подвергается действию давления жидкости, как показано на рисунке. Днище резервуара защемлёно в абсолютно жёсткий фундамент.
На практике толщина стенки резервуара h бывает в большинстве случаев мала в сравнении как с радиусом R , так и с глубиной d резервуара. Учитывая это и тот факт, что днище резервуара не испытывает деформаций, в качестве конечно-элементной модели резервуара можно рассматривать цилиндрическую оболочку, нижний край которой защемлён.
136

Верификационные примеры
Конечно-элементная модель конструкции с нагрузками и закреплениями
Аналитическое решение этой задачи имеет вид [5]:
w = e−β zˆ (C1 cos(βzˆ)+C2 sin(βzˆ))− ρg(d − zˆ)R2 , Eh
где:
zˆ = z + d ,
|
|
|
ρgR2d |
|
|
|
ρgR2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
C1 |
= |
|
|
|
, C2 = |
|
d − |
|
, |
|
|
|
||
|
Eh |
|
Eh |
β |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
β |
4 |
= |
|
3(1−ν |
2 ) |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ - плотность жидкости, |
|
|
|
|
|
|||||||||
g - ускорение свободного падения ( ≈ 9.8 м |
2 ) |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
Примем следующие исходные данные: глубина резервуара |
d =1000мм, радиус R = 200мм , |
|||||||||||||
толщина резервуара h = 3мм, плотность жидкости ρ =1000кг |
м |
3 . |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристики материала примем: E = 2.1×1011 Па, ν = 0.28 . |
|
|||||||||||||
Аналитическое решение имеет вид: w = 6.1366×10-7 м (при zˆ = 0.056 м). |
137