
- •3. Статический расчет пространственной стержневой системы
- •3.1 Создание геометрической модели
- •3.2 Просмотр геометрической
- •3.3 Определение типа применяемых конечных элементов
- •3.4 Определение поперечного сечения балки
- •3.5 Определение характеристик конечных элементов
- •3.6 Определение характеристик применяемого материала
- •3.7 Присвоение геометрическим объектам (в данном случае - линиям) типа кэ, материала, характеристик и сечений
- •3.8 Указание числа конечных элементов на линиях,
- •3.9 Приложение нагрузок
- •3.10 Приложение закреплений
- •3.11 Выполнение расчета
- •3.12 Просмотр результатов
3.9 Приложение нагрузок
Нагрузки можно задавать либо в препроцессоре (Preprocessor), либо в решателе (Solution). В данном случае будем задавать их в решателе. Перед входом в решатель следует выйти из препроцессора, т.е. закрыть меню препроцессора.
Сначала рассмотрим приложение нагрузки в виде сосредоточенной силы. Она может прикладываться в геометрической точке (объекте Keypoint) или в узле сетки (объекте Node). Принципиальной разницы между двумя видами задания нагрузки нет. Однако если сетка конечных элементов будет удалена пользователем, к примеру, для создания более мелкого разбиения, то и нагрузки, приложенные к узлам сетки, тоже будут уничтожены. Нагрузки же, приложенные к объектам геометрической модели (в частности, к точкам), сохранятся. Поэтому в данном случае нагрузки будем прикладывать к геометрическим точкам.
Сосредоточенная
сила прикладывается командами экранного
меню
Solution
Define Loads
Apply
Structural
Force/Moment
On Keypoints.
После этого
на экране появляется панель указания
точки Apply F/M on
KPs. При этом
на экране требуется указать точку и
нажать кнопку OK.
Далее на экране возникает другая панель с тем же названием для задания направления и величины приложенной силы (рис.53). В данной панели в списке Lab Direction of force/mom следует выбрать требуемое направление силы (или момента сил). В строке VALUE Force/Moment указывается значение силы или момента (если направление силы противоположно направлению оси, то указывается отрицательное значение силы). Далее следует нажать кнопку OK (или Apply, если в данной точке нужно приложить силы в других направлениях).
У
чет
веса конструкции производится из
экранного меню командами Solution
Define
Loads
Apply
Structural
Gravity. После
этого на экране появляется панель учета
ускорения свободного падения Apply
(Gravitational) Acceleration
(рис.54). В этой панели требуется указать
проекции ускорения на оси X, Y и Z. Следует
иметь в виду, что эта панель используется
для задания величины ускорения
конструкции, а сила инерции при ускоренном
движении противоположна направлению
ускорения. Поэтому для создания реального
направления силы тяжести нужно задавать
ускорение, направленное противоположно
ей, т.е. вверх.
В
озможно
и приложение нагрузки, распределенной
по длине стержней. Для
этого
следует
выполнить
команду
Solution
Define Loads
Apply
Structural
Pressure
On Beams.
Такая нагрузка
прикладывется только к конечным
элементам, а не к линиям, поскольку
только для конечных элементов возможно
задать определенное поперечное
направление этой нагрузки, а для линий
этого сделать нельзя. При выполнении
данной команды появляется панель Apply
PRES
on
Beams,
показанная на рис.55.
В верхнем поле Load key этой панели нужно указать направление распределенной нагрузки в локальной системе координат конечного элемента. Это направление задается в виде целого числа. Соответствие чисел и направлений распределенной нагрузки указано для всех конечных элементов в справочной системе программы ANSYS. Например, для используемого в данном примере конечного элемента BEAM 188 локальное направление Z (поперечное направление, определяемое узлом ориентации сечения) имеет номер 1, локальное направление Y (другое поперечное) имеет номер 2, а локальное направление X (продольное) имеет номер 3.
Два последующих поля Pressure value at node I & J предназначены для ввода величины распределенной нагрузки в начальном и конечном узлах элемента. Если заполнить только верхнее поле, то нагрузка принимается равномерной по всей длине элемента. Естественно, что этого же можно достичь, задав одинаковые значения нагрузки в обоих полях ввода. Если заданы разные значения нагрузки в начале и конце элемента, то нагрузка принимается изменяющейся по линейному закону.
Последние два поля Offset from I & J node позволяют указать положение начальной и конечной точек области приложения нагрузки относительно узлов конечного элемента. Данные поля следует заполнять, если нагружен не весь элемент целиком, а только его часть.