- •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
Геометрическая модель
Выполните последовательность команд Geometry, Curve-Line, Rectangle. Для этого откройте падающее меню Geometry (геометрия) и выберите в нем команду Curve-Line (кривая-линия). В результате откроется новое меню, в котором необходимо выбрать позицию Rectangle (прямоугольник). После этого на экране появится окно с запросом координат первого угла прямоугольника:
Введите в соответствующих полях данных: 0 (ноль) для координаты X, 0 для координаты Y и 0 для координаты Z. Затем нажмите ОК. Появится аналогичное окно с запросом координат второго угла прямоугольника, расположенного по диагонали относительно первого заданного угла. Задайте координаты: 1 для X, 1 для Y и 0 для Z. Выберите ОК. В результате сформируется квадрат со стороной 1 метр.
Чтобы изменить масштаб изображения и поместить его в центр окна, нажмите комбинацию клавиш Ctrl-A.
Задание свойств материала
Выберите последовательность команд Model, Material, после чего активизируется диалоговое окно “Define Isotropic Material” (задание изотропного материала), в котором можно задать необходимый набор физико-механических свойств, требуемого материала.
В
данном примере воспользуемся готовым
банком материалов. Для этого нажмите
кнопку Load
(загрузить), которая активирует диалоговое
окно “Select
From Library”
(выбор из библиотеки). Выберите материал
High-Strength
Steel_SI
(высокопрочная сталь в системе СИ) и
нажмите ОК.
Обратите внимание также на то, что этому набору свойств материала присвоен идентификатор ID 1. Нажмите ОК для подтверждения выбора материала, а затем Cancel, для выхода из меню.
Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов. В данном примере будет использоваться два типа элемента - Plate и Beam. Выполните команды Model, Property, войдите в диалоговое окно “Define Property – Plate Element Type” (задание свойств для плоских оболочечных элементов). По умолчанию система предлагает определить свойства для элементов именно такого типа.
Введите 1 в поле данных Material. Это указывает на то, что элементам приписываются физико-механические свойства материала с идентификатором 1 (По другому это можно сделать, просмотрев имеющиеся типы материалов при помощи нажатия на стрелку с правой стороны поля Material и выбрав из появившегося списка необходимый).
Теперь определите геометрические свойства пластины. В разделе “Property Values” (величины свойств), этого же окна,. введите 0.01 (в метрах) в поле Т1, что соответствует толщине пластины. В поле данных Title (заголовок) задайте название свойства, например Plate 0.01.
Нажмите ОК для подтверждения выбора свойств Plate элементов.
Появится новое такое же окно, в котором необходимо задать свойства балочных элементов опоры. Для этого нажмите кнопку Elem/Property Type, в появившемся окне пометьте пункт меню Beam, и нажмите «ОК». (см. рисунок)
После этого появится новое видоизмененное окно задания свойств элементов, которое будет содержать характеристики уже балочного элемента “Define Property – BEAM Element Type” .
Введите заголовок для свойств номер 2 – Beam. Задайте по стрелке тот же самый материал High-Strength Steel_SI. Теперь необходимо задать форму поперечного сечения опоры (круг радиусом 5 мм). Нажмите кнопку Shape (форма). В появившемся окне в поле Shape, выберите по стрелке форму поперечного сечения Circular Bar (круглый пруток). В поле Radius введите 0.005. Нажмите на кнопку Draw section, а затем «ОК».
После этого, в окне “Define Property – Beam Element Type” также нажмите «ОК», затем Cancel.
Теперь можно непосредственно переходить к разбиению модели на конечные элементы.
