- •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
Стержень с кольцеобразным сечением (труба)
Шаг 8. Смена задачи
Для дальнейшей работы нам потребуется редактировать модель, и чтобы не испортить сделанное ранее создадим новую задачу. Для этого нужно:
Сохранить модель под новым именем (например, Pipes2.db):
Utility Menu File Save as
Сменить имя задачи на новое (Pipes2):
Utility Menu File Change Jobname
Шаг 9. Удаление сетки
Шаг 10. Смена типа элемента
Эту задачу будем решать на сетке из параллелепипедов. Для этого нужно сменить тип элемента: убрать SOLID92, а потом добавить SOLID45.
Обычно при смене типа элемента нам приходилось менять атрибуты на областях (PreprocessorMeshingMesh Attributes). Однако, при удалении элемента с последующим добавлением нового ANSYS “не замечает” подмены.
Шаг 11. Создание отверстия в цилиндре
Сначала создаем цилиндр с радиусом, равным радиусу отверстия R2 (см. шаг 3). Этот цилиндр сразу следует создавать на всю длину стежня.
Вычитаем вновь созданный цилиндр из старых.
Preprocessor Modeling Operate Booleans Subtract Volumes
Выделить старые цилиндры, OK
Выделить новый цилиндр, OK
Шаг 12. Подготовка модели для создания сетки
Чтобы создать сетку для этой модели недостаточно, в отличие от предыдущей задачи, указать характерный размер элемента, т.к. нам требуется создать нужное число элементов по толщине стенки трубы. Для существующей модели это сделать невозможно: сечение трубы замкнутое кольцо. Нам необходимо разрезать цилиндр вдоль его оси, чтобы создать требуемые радиальные отрезки. Для этой цели создаем прямоугольник, лежащий в плоскости YZ, делящий трубу пополам:
Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary Through KPs
Указать мышью четыре угла
Это удобно делать, когда на экране нарисованы только точки:
Utility Menu Plot Keypoints Keypoints
Utility Menu PlotCtrls Pan, Zoom, Rotate, Left, Fit
Разрезаем трубу вдоль (только что созданным прямоугольником):
Preprocessor Modeling Operate Booleans Divide Volume by Area
Шаг 13. Создание сетки
Разбить на четыре куска одну (любую) из радиальных линий на торце трубы (в MeshTool)
Создать сетку: Preprocessor Meshing MeshTool, Mesh: Volumes, Shape: Hex / Wedge, Sweep, Auto Src/Trg
Sweep
Выбрать цилиндры, OK
Шаг 14. Задание кинематических граничных условий — заделки
Эту операцию необходимо повторить (см. выше), т.к. поверхность, на которой были заданы перемещения, уже удалена.
Шаг 15. Решение задачи
Провести анализ результатов — см. шаг 7.
Труба с разрезом
Шаг 16. Смена задачи (см. шаг 8)
Шаг 17. Удаление сетки
Шаг 18. Создание разреза
Создать тонкий параллелепипед (для того, чтобы сделать продольный разрез в трубе):
Preprocessor Modeling Create Volumes Block By 2 Corners & Z,
Ввести координаты угла (–0.0005, 0), размеры (0.001, 1.1 R1, L)
Вычесть этот параллелепипед из трубы:
Preprocessor Modeling Operate Booleans Subtract Volumes, …
Шаг 19. Создать сетку (см. шаг 13; линии разбивать не надо)
Шаг 20. Задание кинематических граничных условий — заделки (см. выше). Эту операцию необходимо повторить (см. выше), т.к. поверхность, на которой были заданы перемещения, уже удалена.
Шаг 20. Решение задачи
Провести анализ результатов — см шаг 7.
