Шаг 12. Расчет задачи на второй сетке

Требуется изменить тип элементов в конечно-элементной сетке и решить задачу заново. Тип элемента присутствует на всех областях как атрибут. Перед тем, как изменять этот атрибут (с PLANE82 на PLANE42 или наоборот), необходимо предварительно убрать контактную пару и конечно-элементную сетку.

Удаление контактной пары:

Preprocessor  Modeling  Create  Contact Pair, нажать кнопку Delete

Удаление сетки:

MeshTool  Clear, выбрать области, OK

Установка нового атрибута — типа используемых конечных элементов:

Preprocessor  Meshing  Mesh Attributes  All Areas

Element type number: Plane 42, OK

После этих операций сетка и контактная пара создаются заново (см. выше шаги 3, 4). Указывать число или размеры элементов в разбиении линий больше не надо, так как оно сохраняется при удалении сетки.

5.6. Параметры задачи

Вариант	1	2	3	4	5	6
Перемещение сечения шара, м	0.01	0.015	0.02	0.025	0.03	0.035

Табл. 5.1. Параметры нагружения в контактной задаче Герца

Другие параметры:

Радиус шара: 1 м

Радиус цилиндра: 1 м

Высота цилиндра: 0.1 м

Модуль Юнга: Е = 210¹¹ Па

Коэффициент Пуассона: = 0.3

6. Кручение стержней

6.1. Введение

В работе исследуется напряженное состояние валов различного поперечного сечения. Вдали от концов напряженное состояние в основном определяется величиной крутящего момента и не зависит от реального распределения нагрузок на конце (частный случай принципа Сен-Венана). В простейшем случае, когда сечение стержня осесимметричное (круг или кольцо), депланации сечений не происходит, а касательные напряжения распределены линейно по толщине. Они могут быть вычислены с помощью известных формул сопромата.

6.2. Задание

Необходимо решить задачу о кручении прямолинейного стержня для трех видов поперечного сечения:

1. Круглое сечение

2. Кольцевое сечение (труба)

3. Труба с продольным разрезом.

Для каждого стержня следует построить эпюру касательных напряжений в сечении. Сечение следует выбрать вдалеке от концов, чтобы избежать влияния краевого эффекта. Для решения первой задачи (круглое сечение) используются КЭ тетраэдры, для второй и третьей–параллелепипеды.

Новые операции, используемые в работе

1. Создание цилиндров

2. Создание трехмерной КЭ сетки.

3. Использование операции BooleansSubtract для трехмерных тел

4. Использование операции разрезания объектов BooleansDivide.

5. Смена задачи с помощью Utility Menu  File  Change Jobname

Требования к отчету по работе

В отчете должны быть представлены графики распределения касательных напряжений по сечению для всех трех стержней. Для стержней круглого и кольцеобразного сечений следует провести сравнение численного и аналитического решений (аналитическое решение должно быть вам известно из курса сопромата).

В выводах следует обратить внимание на то, как изменение формы сечения влияет на распределение напряжений в сечении.

Порядок проведения работы

Все три модели будем рисовать так, чтобы осью стержня была Oz. Один торец цилиндра — плоскость z = 0, другой z = L. (Рис.1). Значения всех необходимых параметров можно найти в конце описания.

Ниже в тексте можно встретить абзацы, написанные мелким шрифтом. Это замечания и советы необязательные для выполнения, однако, во многих случаях весьма полезные и облегчающие работу. Описанные в этих замечаниях приемы неплохо знать и уметь при случае применять.