6.3 Лабораторна робота 11
Для сталевого стрижня визначити значення повздовжніх зусиль і нормальних напружень. Вихідні дані вибрати із таблиць 2.1, 2.2 і рисунка 2.9.
Указівки до виконання лабораторної роботи 11
Побудувати геометрію стрижня.
Указати матеріал стрижня та систему одиниць.
Задати тип кінцевого елемента, для заданих схем краще взяти елемент типу BEAM2D. Для цього елемента необхідно задати командою RCONST геометричні властивості: площу елемента, момент інерції. Площа обирається згідно з таблицею 2.2, а момент інерції, так як він не впливає на розрахунок при розтягуванні – стисканні, – будь-яке додатне число, відмінне від нуля.
Виконати поділ на кінцеві елементи. Так як при розтягуванні – стисканні повздовжні зусилля та внутрішні напруження вважаються постійними в межах однієї ділянки, то можна виконувати такий поділ, при якому на одній ділянці буде один кінцевий елемент ділянки.
Для ступінчатих стрижнів необхідно п. 3–4 повторювати стільки разів, скільки є ділянок постійної товщини.
Задати умови закріплення.
Прикласти зовнішні навантаження.
Виконати розрахунок.
Проаналізувати результати.
Приклад виконання лабораторної роботи 11
Для сталевого стрижня, зовнішній вид якого зображено на рисунку 6.3, визначити значення повздовжніх зусиль і нормальних напружень.
Рисунок 6.3
Будуємо геометрію системи:
PT,1,0,0,0
PT,2,1,0,0
PT,3,1.5,0,0
PT,4,2.3,0,0
CRLINE,1,1,2
CRLINE,2,2,3
CRLINE,3,3,4
Задаємо матеріал стрижня та систему одиниць:
PICK_MAT,1,STEEL,SI
Обираємо тип елемента для 1-го елемента:
EGROUP,1,BEAM2D,0,0,0,0,0,0,0,0
Задаємо площу елемента:
RCONST,1,1,1,8,20E-4,1,0,0,0,0,0,0
Виконуемо поділ на першій ділянці:
M_CR,1,1,1,2,1,1
Обираємо тип елемента для 2- і 3-го елементів:
EGROUP,2,BEAM2D,0,0,0,0,0,0,0,0
Задаємо площі елементів:
RCONST,2,2,1,8,40E-4,1,0,0,0,0,0,0
Виконуемо поділ на другій та третій ділянках:
M_CR,2,3,1,2,1,1
«Зливаємо» співпадаючі вузли:
NMERGE,1,6,1,0.0001,0,0,0
Задаємо умови закріплення:
DND,1,AL,0,1,1
DND,6,AL,0,6,1
Прикладаємо зовнішні навантаження:
FND,4,FX,600E+3,4,1
Виконуємо перевірку отриманої моделі на помилки:
R_CHECK,STATIC
Запускаємо розрахунковий модуль:
R_STATIC
Рисунок 6.4 – Побудована модель заданого стрижня
Порівняємо отримані результати з аналогічним прикладом, розрахунок якого зроблено у лабораторній роботі 2.
Порівняємо отримані результати з аналогічним прикладом, розрахунок якого зроблено у лабораторній роботі 2.
Як можно побачити з порівняльної таблиці 6.3, результати є тотожними.
Таблиця 6.3
Величина |
Елемент |
|||||
І |
ІІ |
ІІІ |
||||
Чисельний розрахунок |
COSMOS/M |
Чисельний розрахунок |
COSMOS/M |
Чисельний розрахунок |
COSMOS/M |
|
N, кН. |
145,6 |
145,5 |
145,6 |
145,5 |
-455 |
454,5 |
, МПа |
72,8 |
72,73 |
36,4 |
36,36 |
-113,7 |
-113,6 |