- •1.2. Вариационная постановка
- •1.3. Метод Ритца
- •1.4. Метод конечных элементов (мкэ)
- •2. Основы работы с программой Ansys
- •2.1 Запуск программы
- •2 .2. Внешний вид программы
- •2.3. Алгоритм работы
- •Просмотр результатов Main Menu General Postproc
- •2.4. Пример работы
- •Шаг 5. Задание свойств материала
- •Шаг 9. Задание нагрузок и граничных условий
- •Зафиксировать степени свободы на заданной линиях Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Displacement On Lines, выбрать мышью линию и нажать кнопку ok.
- •Приложение давления Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Pressure On Lines
- •Шаг 11. Визуализация и анализ результатов
- •Сохранение рисунков.
- •Построение графиков
- •Создание пути
- •Отображение величины на путь
- •Построение графика вдоль пути
- •3. Задача Ламе
- •3.1. Введение
- •3.2. Цели работы
- •3.3. Требования к отчету по работе
- •3.4. Порядок проведения работы
- •Шаг 1. Задание свойств материала
- •Добавление линейно упругого материала в модель
- •Геометрия модели
- •Шаг 2. Создание точек
- •Построение конечно-элементной сетки
- •Шаг 6. Определение густоты сетки
- •Шаг 7. Генерация сетки
- •Для генерации сетки необходимо выполнить следующие действия:
- •Шаг 8. Задание нагрузок и граничных условий
- •Фиксация степеней свободы на заданных линиях
- •Приложение давления
- •Шаг 9. Решение задачи
- •Шаг 10. Визуализация и анализ результатов
- •Построение графиков
- •Создание пути
- •Отображение величины на путь
- •Построение графика вдоль пути
- •Шаг 11. Решение задачи на других сетках
- •Удаление сетки
- •Замена атрибута, отвечающего за тип конечного элемента
- •3.5. Параметры задачи
- •4. Задача Кирша
- •4.1. Введение
- •4.2. Задание
- •Новые операции, используемые в работе
- •4.3. Требования к отчету по работе
- •4.4.Порядок проведения работы
- •Шаг 1. Создание квадрата — четверти рассматриваемой области
- •Шаг 2. Создание круга для моделирования отверстия
- •Шаг 3. Создание отверстия при помощи операции вычитания объектов
- •Шаг 4. Задание свойств материала
- •Шаг 5. Задание элементов и их свойств
- •Шаг 6. Создание сетки конечных элементов.
- •Шаг 7. Задание нагрузок и граничных условий
- •Шаг 8. Запуск решателя.
- •Шаг 9. Визуализация и анализ результатов
- •Шаг 10. Задача растяжения на мелкой сетке.
- •Шаг 11. Задача чистого сдвига на мелкой сетке.
- •4.5. Параметры задачи
- •5. Контактная задача Герца
- •5.1.Введение
- •5.2. Численная постановка задачи в системе ansys
- •5.3. Цели работы
- •5.4. Требования к отчету
- •5.5. Порядок проведения работы
- •Геометрия модели
- •Шаг 2. Создание точек и кривых
- •Шаг 3. Создание плоских областей
- •Шаг 4. Построение конечно-элементной сетки со сгущением в области контакта
- •Шаг 5. Задание граничных условий
- •Шаг 6. Создание контактной пары
- •Шаг 7. Настройка решателя для вывода результатов промежуточных шагов
- •Шаг 8. Решение задачи
- •Визуализация и анализ результатов
- •Шаг 9. Визуальный контроль правильности решения
- •Шаг 10. Нахождение радиуса круга контакта и максимального давления
- •Задание пути на дуге
- •Построение графика давления на контактной поверхности.
- •Шаг 11. Получение зависимости прижимающей силы от перемещения
- •Получение значения перемещения u на всех шагах решения
- •Вычисление прижимающей силы p на всех шагах решения
- •Шаг 12. Расчет задачи на второй сетке
- •5.6. Параметры задачи
- •6. Кручение стержней
- •6.1. Введение
- •6.2. Задание
- •Новые операции, используемые в работе
- •Требования к отчету по работе
- •Порядок проведения работы
- •Стержень круглого сечения
- •Анализ результатов
- •Стержень с кольцеобразным сечением (труба)
- •Труба с разрезом
- •Значения параметров
- •Расчет фланцевого соединения Введение
- •Численная постановка задачи в ansys
- •Цели работы
- •Требования к отчету
- •Порядок проведения работы Шаг 1. Задание свойств материалов
- •Шаг 3. Создание двумерной сетки
- •Шаг 4. Вытягивание трехмерных тел из торцевой поверхности
- •Шаг 5. Задание граничных условий
- •Шаг 6. Решение задачи
- •Шаг 7. Анализ результатов
- •Шаг 8. Решение второй и третьей задач
- •Параметры задачи
- •8. Задача определения температурного поля в лопатке газовой турбины.
- •8.1. Введение
- •8.2. Цели работы
- •8.3. Требования к отчету по работе
- •8.4. Порядок проведения работы
- •Шаг 2. Создание выпуклой и вогнутой линий контура сечения лопатки
- •9. Расчет собственных частот и форм колебаний фермы
- •9.1 Введение
- •9.2 Задание
- •Определение собственных частот Шаг 8. Удаление приложенной на шаге 5 силы.
- •Шаг 10. Решение задачи
- •Значения параметров
- •Варианты геометрии ферм
Получение значения перемещения u на всех шагах решения
Сначала необходимо узнать номер какого-нибудь (любого) узла на верхней грани шара:
Показать номера всех узлов: Utility Menu PlotCtrls Numbering Node numbers (On) OK
увеличить верхнюю грань, чтобы увидеть номер какого-нибудь узла на ней (обозначим этот номер N — его надо запомнить): Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate
Убрать изображение номеров узлов (Utility Menu PlotCtrls Numbering Node numbers (Off) OK)
Изобразить всю модель: Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate Fit.
Найти перемещение u в каждой из промежуточных задач легче всего при помощи следующего скрипта.
*cfopen,'displ.txt' ! Открываем файл displ.txt
SET,FIRST ! Переходим к первому шагу решения
*do,i,1,10,1 ! Цикл по i от 1 до 10 с шагом 1
qq=UY(N) ! Узнаем перемещение N-го узла
*vwrite,qq ! Записываем значение в файл
(E10.3) ! в этом формате
SET,NEXT ! Переходим к следующему шагу решения
*enddo ! Конец цикла
*CFCLOS ! Закрываем файл displ.txt
Его текст надо набрать в редакторе Notepad (можно без комментариев) и сохранить в каталоге, созданном для задачи Герца. N, указанное в тексте скрипта, необходимо заменить на найденный ранее номер узла.
В результате запуска скрипта (Utility Menu File Read input from, указать имя файла со скриптом) образуется файл displ.txt, в который записываются нужные нам значения u на промежуточных шагах.
Замечание. Файл с этим скриптом не надо называть именем displ.txt (displ.txt — это файл, который создается этим скриптом). Используйте для файла скрипта, например, имя CalcDispl.txt.
Вычисление прижимающей силы p на всех шагах решения
На каждом шаге
надо найти прижимающую силу P
— это неизвестная реакция связи,
соответствующей заданному перемещению u.
P
вычисляется как интеграл от напряжения
y,
действующего на верхней грани полушара.
Его можно вычислить средствами ANSYS
как силу, действующую на выделенные
узлы со стороны выделенных элементов.
Таким образом, сначала необходимо
выделить узлы на верхней грани полушара:
Plot Nodes
Select Entities Nodes By Num/Pick From Full OK, выбрать флажок Box, обвести рамкой узлы, лежащие на верхней грани, нажать OK
Суммарную силу, действующую со стороны элементов на узлы верхней грани (а это и будет P), можно найти, читая подряд все промежуточные решения, и давая каждый раз команду
General Postproc Nodal Calcs Total Force Sum, OK (списать значение FY)
Однако гораздо быстрее с этой же задачей справится второй скрипт:
*cfopen,'force.txt' ! Открываем файл force.txt
SET,FIRST ! Переходим к первому шагу решения
*do,i,1,10,1 ! Цикл по i от 1 до 10 с шагом 1
fsum ! Находим суммарную силу, действующую
! со стороны выделенных элементов
! на выделенные узлы
*get,qq,FSUM,FY ! Записываем Y-компоненту этой силы в
! переменную qq
*vwrite,qq ! Записываем значение в файл
(E10.3) ! в этом формате
SET,NEXT ! Переходим к следующему шагу решения
*enddo ! Конец цикла
*CFCLOS ! Закрываем файл force.txt
В результате запуска скрипта образуется файл force.txt, в который записываются нужные нам значения P на промежуточных шагах.
Замечание. Файл с этим скриптом не надо называть именем force.txt (force.txt — это файл, который создается этим скриптом). Используйте для файла скрипта, например, имя CalcForce.txt.
После вывода необходимых результатов необходимо выделить все объекты (Utility Menu Select Everything.), после чего повторить расчет на другой сетке.
Файлы displ.txt и force.txt надо переименовать, чтобы они не были случайно стерты при анализе результатов второй задачи (а именно, при запуске скриптов).
