4.4 Подготовка экрана к обработке результатов расчета

Войдите в меню View (вид) Rotate (поворот) и нажмите в появившемся окне кнопку Dimetric (тип изображения модели в пространстве).

Обозначение номеров узлов можно убрать по уже представленным ранее командам: в главном меню View выберете Options, в разделе "Options" выделите Node и в окне "Label Mode" выделите No Labels и уберите галочку в окне "Draw Entity", для подтверждения команд и выхода OK.

Обозначение нагрузок убираются по командам: в главном меню View выберете Options, в разделе "Options" выделите Load-Force и в окне "Label Mode" выделите No Labels и уберите галочку в окне "Draw Entity", для подтверждения команд и выхода OK.

Обозначение граничных условий убираются по командам: в главном меню View выберете Options, в разделе "Options" выделите Constraint и в окне "Label Mode" выделите No Labels и уберите галочку в окне "Draw Entity", для подтверждения команд и выхода OK.

Обозначение номеров кривых убираются по командам: в главном меню View выберете Options, в разделе "Options" выделите Curve и в окне "Label Mode" выделите No Labels и уберите галочку в окне "Draw Entity", для подтверждения команд и выхода OK.

Обозначение рабочей плоскости убираются по команде: в главном меню View выберете Options, в разделе "Category" выберете "Tools and View Style" (инструменты и стиль вида), в разделе "Options" выделите Workplane and Rulers (рабочая плоскость и линейки) и уберите галочку в окне "Draw Entity", для подтверждения команд и выхода OK.

После этого изображение модели на экране будет выглядеть следующим образом:

4.5 Обработка результатов расчета

Основными результатами анализа потери устойчивости являются: множитель для определения критической величины нагрузки (собственное значение) и форма деформированного состояния модели при воздействии такой нагрузки.

Чтобы визуальное восприятие результатов расчета стало более удобным, необходимо отобразить модель, с удалением невидимых линий. Для этого войдите в меню View (вид) Select (выбор), пометьте строки Deform (деформированное состояние) в разделе “Deformed Style” (способ отображения деформированного состояния) и Full Hidden Line (полное удаление невидимых линий) в разделе “Model Style” (способ отображения модели). В этом случае изображение исходного состояния сетки не будет мешать изображению ее деформированного состояния.

Нажав кнопку Deformed and Contour Data (данные для построения деформированного состояния и изолиний), войдите в диалоговое окно и разделе Output Set (вариант для обработки) выберите из списка строку Eigenvalue 1 501.6673 (собственное значение 1). В строке Deformation (деформации) раздела “Output Vectors” (векторы для обработки) выберите Total Translation (суммарные перемещения).

Нажмите OK в этом окне, и еще раз OK в окне “View Select”, в результате имеем:

Чтобы получить величину критической силы, вызывающей потерю устойчивости конструкции, необходимо, предварительно, найти суммарную нагрузку, действующую на модель. С помощью команд Tools (инструментарий) Check (проверить) Sum Forces (суммарные силы) войдите в следующее окно:

Поскольку в данной задаче нужно просуммировать силы действующие только в направлении оси Y, то точка с координатами (X = 50, Y = 0, Z = 0) является вполне подходящей для такого суммирования. Поэтому введите в поле X значение 50 и нажмите в этом окне кнопку OK. В следующем окне:

нажмите кнопку OK.

В результате в области экрана, которая озаглавлена “Messages and Lists” (сообщения и распечатки) появится следующая таблица:

Из таблицы видно, что суммарная сила, приложенная в направлении оси Y равна -11.0 Ньютон. Для определения величины критической силы необходимо умножить эту величину на найденное собственное значение:

Приложенная сила x Собственное значение = Критическая сила

- 11 Ньютон x 501.6673 = 5518,3403 Ньютон

Иными словами, пластина потеряет устойчивость под действием нагрузки в 5518,3403 Ньютон, которая равномерно распределена вдоль ее ребра.

Найденное собственное значение является масштабным множителем, зависящим от величины приложенной (исходной) нагрузки. Если бы к пластине была приложена в сто раз большая нагрузка (50 и 100 Ньютон вместо 0.5 и 1 Ньютон), то найденное собственное значение пропорционально уменьшилось бы тоже в 100 раз, а критическая сила, соответственно, осталась бы неизменной.

5. Анализ процессов теплопередачи и тепловых напряжений в пластине

Цель данного примера состоит в том, чтобы на базе уже существующей конечноэлементной модели провести простой тепловой расчет. Для этого используются готовая геометрия и конечноэлементная сетка, к которой прикладываются необходимые граничные условия и тепловые воздействия, позволяющие найти распределение температур в пластине. По завершении теплового расчета, полученное распределение температур будет использовано для расчета тепловых напряжений в рассматриваемой пластине.

Допустим, что четверть внутреннего отверстия разогревается некоторым внешним источником тепла (например, вследствие контакта с частью горячей трубы) до температуры 212 градусов, в то время как температура внешнего периметра пластины поддерживается на уровне 72 градусов. Заметим, что картина распределения температуры, как скалярной величины, плоская. На приведенном ниже рисунке показана расчетная схема для рассматриваемой задачи:

Запустите систему MSC/NASTRAN for Windows, появится меню “Open Model File”(открыть файл) и выберите файл plate3.mod из директории, в которой он находится. Поскольку геометрия уже задана, рассмотрим действия, относящиеся только к тепловому анализу. Сначала измените название окна, в котором отображается модель. Для этого войдите в меню View (вид) Window (окно), введите новое название “Plate Heat Transfer“ (тепловая задача) в поле данных Title и нажмите ОК.

Теперь графическое окно имеет название, соответствующее выполняемой задаче.

Для подготовки термических нагрузок необходимо предварительно развернуть модель, войдя в меню View (вид) Rotate (поворот) и нажав кнопку XY Top (вид сверху в плоскости XY).

Если необходимо, воспользуйтесь командами по меню View, Options, и так далее, более подробно представленными в предыдущем разделе.

Затем нажмите OK и изображение пластины на экране будет иметь вид: