
- •Математические модели в инженерных приложениях
- •Чтение модели 27
- •Геометрическая модель 69
- •10.1 Построение геометрической модели 88
- •11.1 Построение геометрической модели 100
- •Примеры работы с системой
- •1. Пластина под воздействием гравитационного нагружения
- •1.1 Геометрическая модель
- •Включение и выключение исходных данных и примитивов на экране:
- •1.2. Задание свойств материала
- •1.3. Описание свойств конечных элементов
- •1.4. Генерация конечноэлементной сетки
- •1.5. Модификация отображения модели на экране
- •1.6. Задание граничных условий
- •1.7. Задание нагружения
- •1.8. Сохранение сформированной модели
- •1.9. Выполнение конечно-элементного анализа
- •1.10. Обработка результатов расчета
- •1.11. Завершение работы с системой
- •2. Пластина под воздействием нескольких вариантов нагружения
- •2.1 Чтение модели
- •2.2 Задание дополнительного варианта граничных условий
- •2.3 Задание дополнительных вариантов внешних нагрузок
- •2.4 Конечно-элементный анализ модели
- •2.5 Обработка результатов расчета
- •3.2.6 Завершение работы с системой
- •3. Анализ собственных частот и форм колебаний пластины
- •3.1 Чтение модели
- •3.2 Анализ модели
- •3.3 Обработка результатов расчета
- •3.4 Завершение работы с системой
- •4. Анализ устойчивости пластины
- •4.1 Задание новых граничных условий
- •4.2 Задание нагрузки
- •4.3 Сохранение и анализ модели
- •4.4 Подготовка экрана к обработке результатов расчета
- •4.5 Обработка результатов расчета
- •5.1 Формирование температурных нагрузок для получения поля температур
- •5.2 Сохранение и анализ модели
- •5.3 Подготовка экрана к обработке результатов расчета
- •5.4 Обработка результатов расчета
- •5.5 Формирование температурной нагрузки (воздействия) для расчета напряжений в пластине
- •5.6 Обработка результатов расчета температурных напряжений
- •6. Моделирование балочной конструкции
- •6.1 Построение геометрической модели
- •6.2 Задание свойств материала
- •6.3 Задание свойств конечных элементов
- •6.4 Генерация конечноэлементной сетки
- •6.5 Задание граничных условий и нагрузки
- •6.6 Анализ конструкции
- •6.7 Обработка результатов
- •7. Моделирование плоской фермы
- •7.1 Геометрическая модель
- •7.2. Задание свойств материала
- •7.3 Описание свойств конечных элементов
- •7.4 Задание граничных условий
- •7.5 Задание нагружения
- •7.6 Выполнение конечноэлементного анализа
- •Геометрическая модель
- •Задание свойств материала
- •Описание свойств конечных элементов
- •Генерация конечноэлементной сетки
- •Задание нагружения
- •Запишите модель.
- •Выполнение конечногэлементного анализа
- •Обработка результатов расчета
- •9 Расчет объемного (Solid) тела на примере статического расчета
- •9.1 Построение геометрической модели
- •0, 50, 0 «Ок» 2 раза
- •50, 0, 0 «Ок» 2 раза
- •9.2 Задание свойств материала и конечных элементов
- •9.3 Генерация конечноэлементной сетки
- •9.4 Задание граничных условий
- •9.5 Задание нагружения
- •9.6 Выполнение конечноэлементного анализа
- •9.7 Обработка результатов расчета
- •10. Расчет объемного (Solid) тела вращения
- •10.1 Построение геометрической модели
- •10.2 Задание свойств материала и конечных элементов
- •10.3 Генерация конечноэлементной сетки
- •10.4 Задание граничных условий
- •10.5 Задание нагружения
- •10.6 Выполнение конечноэлементного анализа
- •10.7 Обработка результатов расчета
- •11. Расчет сложного объемного (Solid) тела на примере статического расчета прочности трубопровода
- •11.1 Построение геометрической модели
- •11.2 Задание свойств материала
- •11.3 Задание свойств используемых конечных элементов
- •11.4 Генерация конечноэлементной сетки
- •11.5 Задание граничных условий
- •11.6 Задание нагружения
- •11.6 Выполнение конечноэлементного анализа
- •11.7 Обработка результатов расчета
- •11.8 Работа со слоями
5.6 Обработка результатов расчета температурных напряжений
Прежде чем приступить к обработке результатов расчета, измените название графического окна. Для этого войдите в меню View (вид) Window (окно), введите новый заголовок “Thermal Stress Analysis“ в строку Title и нажмите OK.
Кроме того, измените масштаб отображения перемещений: войдите в меню View (вид), Options (опции), отметьте PostProcessing (обработка результатов) в разделе Category (категория). Выберите строку Deformed Style (деформированное состояние) в разделе “Options”. Затем введите 4 в поле данных Scale % (масштаб в %). В этом случае величина отображения максимальных перемещений на рисунке составит 4% от размеров модели.
Нажмите OK.
Основными результатами проведенного расчета являются перемещения и напряжения, обусловленные воздействием температурного нагружения. Поскольку поле температур в пластине неравномерное, картина распределения перемещений и напряжений получается несимметричной. Кроме того, граничные условия усиливают этот эффект, так как закрепленные края не дают пластине возможности свободно расширяться.
Для построения изолиний напряжений на деформированной пластине войдите в меню View (вид) Select (выбор), пометьте строки Deform (деформированное состояние) в разделе “Deformed Style” и Contour (изолинии) в разделе “Contour Style”, а потом нажмите кнопку Deformed and Contour Data (данные для отображения).
Поскольку при расчете напряженно-деформированного состояния выходные данные в виде температур отсутствуют, а во время обработки результатов предыдущего расчета визуализировались именно поля температур и соответствующая им строка осталась в активном состоянии, на экране появится предупреждение о том, что такого вектора не существует:
Так как обрабатывать результаты в виде поля температур нет необходимости, нажмите ОК в окне предупреждений. Далее, измените данные для обработки в появившемся окне: выберите 7..MSC/NASTRAN Case 1 в разделе “Output Set” (вариант для обработки) и 1..Total Translation (суммарные перемещения) в строке Deformation и 7033..Plate Top VonMises Stress (эквивалентные напряжения на наружном волокне) в строке Contour раздела “Output Vectors”.
Поскольку температура по толщине пластины не изменяется, то напряжения с обеих ее сторон равны и можно ограничиться просмотром результатов только для наружного (верхнего) волокна. Эквивалентные напряжения по Фон Мизесу выбраны потому, что они наиболее полно отражают общее напряженное состояние пластины.
Обратите внимание, что в этом окне можно получить информацию о максимальных и минимальных значениях выбранных для обработки величин. Так, в данном случае, максимальное значение эквивалентных напряжений составляет 657МПа, а минимальное: 221МПа; максимальное перемещение равно 0.041 мм.
Выбрав необходимые данные для построения рисунка, нажмите OK в текущем окне, и еще раз OK в меню “View Select”. В результате на экране появится следующее изображение:
На рисунке видно, что имеет место некоторое изменение формы отверстия, ставшего теперь отличным от окружности, так как в месте нагрева перемещения больше, чем в других частях пластины. Как и следовало ожидать, наибольшие напряжения возникают там, где температура изменяется быстрее и образуются наибольшие температурные градиенты.
Запишите (сохраните) файл.