- •Глава 3. Расчет конструкций на устойчивость
- •3.1 Основные теоретические положения расчета на устойчивость
- •3.2 Подходы к расчетам на устойчивость в программе ansys
- •3.3 Критические силы и формы потери устойчивости сжатых стержней
- •3.4 Устойчивость неразрезных балок
- •3.5 Устойчивость плоских рам
- •3.6 Устойчивость тонкостенных стержней
- •3.7 Круговая и параболическая арки
- •3.8 Устойчивость прямоугольных пластин
- •3.9 Устойчивость оболочек
- •Вводим модуль упругости и коэффициент Пуассона:
- •3.10 Пластины с ребрами жесткости
- •В полях ex и prxy вводим модуль Юнга и коэффициент Пуассона:
- •3.11 Цилиндрические панели
- •Вводим модуль упругости eх и коэффициент Пуассона prxy:
В полях ex и prxy вводим модуль Юнга и коэффициент Пуассона:
EX – 2e11;
PRXY – 0.3 ОК.
9. Задаем количество элементов на линиях.
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Tool
В появившемся окне нажимаем кнопку Set рядом с Lines, выделяем линию, совпадающую с осью х, ОК. В поле NDIV No, of element divisionsуказываем число разбиений на линии — 45. Apply. Выбираем 3 линии, совпадающие с осью z. ОК. В поле NDIV вводим — 5. OK.
10. Присваиваем атрибуты поверхностям.
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > All Areas
В выпадающем меню окна Area Attributes выбираем:
MAT Material number — 1
REAL Real constant set number — 1
TYPE Element type number — 1 SHELL 181 ОК.
11. Присваиваем атрибуты линиям.
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > Picked Lines
Выделяем линию, определяющую ось первого (от оси х) ребра. ОК. В окне Line Attributes выбираем:
MAT Material number — 1
REAL Real constant set number — 2
TYPE Element type number — 2 BEAM 4
В строке Pick Orientation Keypoint(s) ставим переключатель в положение Yes. ОК. Выделяем точку 5, которая является точкой ориентации сечения первого ребра. Apply. Выделяем линию, определяющую ось второго ребра. ОК. В окне Line Attributes выбираем те же параметры, что и для первого ребра. ОК. Выделяем точку 6, которая является точкой ориентации сечения второго ребра. ОК.
12. Строим сетку.
12.1. На поверхностях:
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Tool
В окне Mesh Tool в выпадающем списке Mesh выбираем Areas, в опциях Shape — Quad, Mapped, нажимаем Mesh, в окне Mesh Areas — Pick All.
12.2. На линиях:
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Tool
В окне Mesh Tool в выпадающем списке Mesh выбираем Lines, нажимаем Mesh. Курсором выбираем линии, определяющие положение ребер. ОК.
Прорисуем объемную конечно-элементную сетку.
Utility Menu > PlotCtrls > Style > Size and Shape...
В строке [/ESHAPE] Display of element ставим переключатель в положение On. ОК.
Полученное изображение показано на рис.3.46
Рис.3.46
13. Объединяем совпадающие узлы.
Main Menu > Preprocessor > Numbering Ctrls > Merge Items
В списке Label Type of item to be merge выбираем Nodes. ОК.
14. Задаем условия закрепления.
Main Menu>Solution>Define Loads>Apply > Structural > Displacement > On Lines
Выбираем линии, определяющие контур пластины. ОК. В окне Apply U, ROT on Lines выбираем UY. Apply. Аналогичным образом для линий, расположенных на оси z, задаем условия закрепления UX UZ.
15. Приложение распределенной нагрузки.
Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On Lines
Выбираем 3 линии, расположенные параллельно оси z. ОК. В окне Apply PRES on Lines в поле VALUE Load PRES value вводим величину нагрузки — q. ОК.
Выделяем всю конструкцию:
Utility Menu > Select > Everything
Переходим в командный режим ANSYS Command Promt.
/SOLU
PSTRES, ON !установить вычисление напряженного состояния
SOLVE
FINISH
/SOLU
ANTYPE, 1 !анализ на устойчивость в линейной постановке
BUCOPT, SUBSP, 5 !определить пять форм потери устойчивости
MXPAND,5,,,0
SOLVE !запуск на решение
FINISH
/POST1
SET, FIRST !прочитать первый ряд расчетных значений
PLDISP, 0 !вывести деформированную форму графически
SET, NEXT !следующая деформированная форма
PLDISP, 0
Формы потери устойчивости показаны на рис.3.47, 3.48.
|
|
1 форма потери устойчивости |
2 форма потери устойчивости |
|
|
3 форма потери устойчивости |
4 форма потери устойчивости |
Рис.3.47
Листинг со значениями критических нагрузок (рис.3.48) доступен через следующий пункт меню:
Main Menu > General Postproc > Result Summary
|
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP 1 0.39701E+07 1 1 2 0.43126E+07 1 2 3 0.46483E+07 1 3 4 0.50998E+07 1 4 5 0.62076E+07 1 5 |
5 форма потери устойчивости |
Листинг результатов |
Рис.3.48
