- •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
Просмотр результатов Main Menu General Postproc
После окончания расчета можно посмотреть картины деформации, распределения перемещений, напряжений, и т.д., построить графики и сохранить в файл численные значения для отчетов.
2.4. Пример работы
Решается задача об изгибе консольной конструкции с отверстием (рис 2.1). Рассматривается вариант плоского напряженного состояния (напряжения не лежащие в плоскости предполагаются равными нулю) так как толщина конструкции 0.002м мала по сравнению с другими размерами.
Рис.2.1 Размеры консольной конструкции.
Шаг 1. Создается 2 прямоугольника.
Их граница будет использована для построения графиков.
Левый создается по точкам Main Menu Preprocessor Modelling Create Keypoints On Working Plane. В появившемся окне выбрать WP Coordinates
Для первой точки ввести 0.0, 0.0 (через запятую, используя точку в качестве десятичного разделителя). Нажать Enter на клавиатуре (проверить введенные координаты) Нажать APPLY
Далее 0.1, 0.0; 0.0, 0.1; 0.1, 0.1 для остальных точек по очереди. Закрыть окно.
Создать отрезки, образующие прямоугольник, для чего попарно соединить соответствующие точки
Main Menu Preprocessor Modelling Create Lines Straight Lines
Мышкой щелчком (левой кнопкой) выбрать одну точку, затем вторую. Повторить для всех четырех линий.
Для просмотра результата перейти в режим отображения только линий Utility Menu Plot Lines. Для просмотра нумерации линий Utility Menu PlotCtrls Numbering и в появившемся окне включить Line Numbers. Если все сделано как описано выше, на экране будут 4 линии L1-L4.
Теперь по этим линиям необходимо создать поверхность Main Menu Preprocessor Modelling Create Areas Arbitrary By Lines. После того, как появится меню выбора, щелкнуть 4 раза по созданным линиям. Для просмотра результата перейти в режим отображения только линий Utility Menu Plot Areas. Таким образом по линиям может быть создана любая поверхность.
Правый прямоугольник создадим более простым способом, используя функцию построения прямоугольников на плоскости. Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Rectangle By Dimensions.
Ввести X1=0.1 X2=0.2 Y1=0.0 Y2=0.1 – координаты границ прямоугольника. Нажать OK.
Должно получиться 2 прямоугольника, причем их границы - разные линии, совпадающие по своему положению.
Для того, чтобы конструкция была единым целым, необходимо склеить прямоугольники
Main Menu Preprocessor Modelling Operate Booleans Glue Areas
Мышкой выбрать прямоугольники. Программа Ansys иногда не перерисовывает окно после проведенной операции, это можно сделать вручную Utility Menu Plot Replot. Теперь граница должна быть общей линией.
Шаг 2. Создается круг.
Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle Solid Circle. В появившемся окне ввести координаты центра WP X 0.2, WP Y 0.05, радиус Radius 0.05.
Шаг 2. Объединение правого прямоугольника с кругом.
Операция проводится опять с целью получения единой фигуры, состоящей из 2-х поверхностей. Main Menu Preprocessor ModelingOperate Booleans Add Areas Должны остаться 2 поверхности.
Шаг 3. Создание отверстия
Сделать круг с координатами 0.2 и 0.05 радиуса 0.02. Для просмотра результата удобно перейти в режим рисования линий Utility Menu Plot Lines
Вырезать из правой поверхности новый круг Main Menu Preprocessor Modelling Operate Booleans Substract Areas. В появившемся окне выбрать поверхность, из которой происходит вычитание, нажать OK, затем выбрать вычитаемую поверхность – малый круг (см. замечание ниже).
Замечание. Для выбора объекта мышкой необходимо щелкнуть в ее геометрическом центре (около него). Если это трудно сделать, необходимо установить режим отображения нумерации объектов Utility Menu PlotCtrls Numbering и стараться попадать по номеру. Если необходимо отменить выделение объекта, можно щелкнуть правой кнопкой. Стрелка изменит направление на противоположное и теперь левой кнопкой можно аналогично отменять выделение.
Посмотреть результат Utility Menu Plot Areas.
Шаг 4. Сохранение базы
Utility Menu File Save As и ввести имя, например example01.db. Имя должно содержать только латинские буквы и цифры.