- •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
Задание нагружения
Задание нагружения завершает формирование конечноэлементной модели. В нашем случае нагрузка представляет собой распределенную по поверхности пластины нагрузку величиной 1000Н. Для определения величины нагружения войдите в меню Model (модель),– Load Set (вариант нагружения).
Введите заголовок (например load 1000) в поле Title и нажмите ОК. Затем выполните последовательность команд Model, Load, On Surface (по поверхности). В появившемся окне нажмите ОК. Величина нагрузки определяется в следующем диалоговом окне:
Поставьте все значения так, как показано на рисунке (-1000 в поле данных FZ) и нажмите «ОК», затем «Cancel».
Запишите модель.
Выполнение конечногэлементного анализа
В настоящий момент рассматриваемая задача готова к проведению конечноэлементного анализа. При помощи последовательности команд File (файл), Analyze (анализ) войдите в меню управления “Analysis Control”.
В этом диалоговом окне нажмите «ОК». Запустится процесс выполнения конечноэлементного анализа.
Обработка результатов расчета
После завершения процесса анализа можно проводить обработку полученных результатов. Войдите в диалоговое окно с помощью последовательности команд View (вид), Select (выбор).
Выставите все параметры, согласно рисунку и нажмите кнопку Deformed and Contour Data. (данные для отображения деформированного состояния). В разделе “Output Vectors” (векторы для обработки) найдите подраздел “Contour” и, нажав с помощью “мыши” на стрелку справа от поля данных, выберите из появившегося списка строку Plate Top VonMises Stress. (эквивалентное напряжение по Фон Мизесу на верхнем волокне пластины), затем нажмите ОК. Нажмите «ОК» еще раз и картина распределения выбранных напряжений вместе с деформацией появится на экране.
9 Расчет объемного (Solid) тела на примере статического расчета
В настоящем примере описаны методы формирования объемной модели. Для успешного формирования модели, ее расчета и обработки полученных результатов, следуйте приведенному ниже описанию. Вводимые величины, команды и выбираемые позиции меню выделены в тексте жирным шрифтом. После команд в скобках дан их русский смысловой перевод. Объемные геометрические тела в данном примере моделируются с применением Solid элементов.
9.1 Построение геометрической модели
Запустите систему MSC/NASTRAN for Windows. На экране появится диалоговое окно Open Model File (открыть файл модели); выберите команду New Model (новая модель).
Выполните последовательность команд Geometry – Curve-Line – Project Points. Для этого откройте падающее меню Geometry (геометрия) и выберите в нем команду Curve-Line (кривая типа – линия). В результате откроется новое окно, в котором необходимо выбрать позицию Project Points (точки). После этого на экране появится окно с запросом координат точек, по которым будут строиться кривые:
Введите в соответствующих полях данных: 0. для координаты X, 0. для координаты Y и 0 для Z. Затем нажмите на кнопку «Ок». Появится аналогичное окно, с запросом координаты второй точки. Задайте координаты X=0, Y=50, Z=0. Нажмите «Ок». В результате на экране появится линия. После появления очередного такого же окна, просто нажмите «Ок» (т.к. это запрос уже на следующую точку, и, нажимая «Ок», Вы тем самым задаете, что следующая кривая начнется с точки, на которой заканчивается первая кривая и т.д.) Для построения замкнутой цепочки кривых каждую точку необходимо вводить два раза. Таким образом, общая схема ввода координат точек, для получения замкнутого контура, будет следующей:
0, 0, 0 «Ок»
