WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«Формулировка задачи: Дано: Консольный стержень нагружен E, A осевой силой F в точке D. F С D E – модуль упругости материала; A – площадь поперечного сечения. l Найти: эпюра N – внутренняя ...»

1

A-04 (ANSYS)

Формулировка задачи:

Дано: Консольный стержень нагружен

E, A

осевой силой F в точке D .

F

С D

E – модуль упругости материала;

A – площадь поперечного сечения .

l

Найти: эпюра N – внутренняя осевая растягивающая сила; эпюра – осевое

напряжение; эпюра – осевая деформация; эпюра w – осевое перемещение

сечений; потенциальная энергия упругого деформирования U .

Аналитический расчёт (см. A-04) даёт следующие решения:

y x 1·F 1·F а) C D 1 F б) N F A в) F EA г) F l EA д) w 1 F 2 l Дж W U e) 2 EA Рис. 1 .

Задача данного примера: при помощи ANSYS Multyphisics получить эти же решения методом конечных элементов .

http://www.tychina.pro/библиотека-задач-1/

Предварительные настройки:

Для решения задачи используется ANSYS Multiphysics 14.0:

Utility Menu (U_M) ANSYS Command Prompt (C_P) Кнопка Fit Main Menu (M_M) Рабочее поле C меню M_M и U_M работают мышью, выбираянужные опции .

В окно C_P вручную вводят текстовые команды, после чего следует нажать на клавиатуре .

Чёрное рабочее поле не всегда приятно для глаза. Кроме того, оно неудобно для печати рисунков .

Меняем чёрный цвет фона на белый следующими действиями:

U_M PlotCtrls Style Colors Reverse Video Убрать пункты меню, относящиеся к расплавам, магнитам и так далее, оставить только относящиеся к прочностным расчётам:

M_M Preferences Отметить “Structural” OK http://www.tychina.pro/библиотека-задач-1/ При построениях полезно видеть номера точек и линий твердотельной модели а также номера узлов модели конечноэлементной:

U_M PlotCtrls Numbering Отметить KP, LINE, NODE ;

Установить Elem на “No numbering”;

Установить [/NUM] на “Colors & numbers” OK

Для большей наглядности увеличим размер шрифта:

U_M PlotCtrls Font Controls Legend Font Установить «Размер» на «22»

OK U_M PlotCtrls Font Controls Entity Font Установить «Размер» на «22»

OK Предварительные настройки выполнены, можно приступать к решению задачи .

http://www.tychina.pro/библиотека-задач-1/

Решение задачи:

Обратите внимание: конечноэлементный метод решения задач численный, он принимает и выдаёт только числа. Задача же сформулирована в общем виде – в буквенных обозначениях, из которых потом складываются формулы. Выход можно найти, приравняв базовые величины задачи E, A, F и l, к единице. Тогда результаты мы получим в виде чисел, обозначенных на рис. 1 .

синим цветом .

–  –  –

U_M Parameters Scalar Parameters

В строке “Selection” последовательно набрать (всё латиницей!):

E=1 Accept A=1 Accept Iz=1e6 Accept F=1 Accept l=1 Accept nu=0.3 Accept Iz – изгибный момент инерции поперечного сечения стержня; должен быть очень большим для того, чтобы стержень не гнулся а только сжимался и растягивался;

nu – коэффициент Пуассона для металлов .

После нажатия клавиши Accept, введённый параметр добавляется в список Items .

Закрыть окно ввода параметров:

–  –  –

Первая строчка в таблице конечных элементов – плоский балочный тип BEAM3:

M_M Preprocessor C_P ET,1,BEAM3





Посмотрим таблицу конечных элементов:

M_M Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Close Первая строчка в таблице параметров («реальных констант») выбранного типа конечного элемента:Площадь поперечного сечения = A;момент инерции = Iz; высота = l/10 (не будем использовать, но формально надо что-то задать, например l/100) .

–  –  –

Посмотрим таблицу реальных констант:

M_M Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete Close

Свойства материала стержня – модуль упругости и коэффициент Пуассона:

M_M Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic в окошке EX пишем “E”, в окошке PRXY пишем “nu” OK Закрываем окно «Deine Material Model Behavior» .

Рабиваем линию на элементы (в данном случае, один элемент):

M_M Preprocessor Meshing Mesh Lines Левой кнопкой мыши нажать на линию L1 OK

Обновляем изображение:

U_M Plot Elements Действие необязательное, но наглядное.

Переносим на конечноэлементную модель нагрузки и закрепления с модели твердотельной:

M_M Loads Define Loads Operate Transfer to FE All Solid Lds OK

–  –  –

Если изображение не помещается в рабочее поле, корректируйте масштаб кнопками или на той же панели, что и кнопка Fit .

Получаем тот же результат, что и на рис. 1а. Красным цветом указана сила, малиновым цветом – реакция. Знак «минус» при реакции указывает её абсолютное направление – против оси X .

Составление эпюры внутренней растягивающей осевой силы:

M_M General Postproc Element Table Define Table Add В левом списке выбрать “By sequence num” потом в правом верхнем списке выбрать “SMISC,” потом в правом нижнем списке к надписи “SMISC,” приписать слева “1” .

–  –  –

Эта операция называется «заполнение таблицы элементов». Создаётся база данных, по которым будут выводиться результаты .

Прорисовка эпюры внутренней растягивающей осевой силы:

M_M General Postproc Plot Results Contour Plot Line Elem Res Установить LabI в положение “SMIS1” Установить LabJ в положение “SMIS7” OK Получаем тот же результат, что и на рис. 1б. (только числа, выделенные на рис. 1б .

синим цветом).Эпюра, минимальное значение которой MIN=1, максимальное MAX=1, как и должно быть у прямоугольника .

Прорисовка эпюры осевого напряжения:

M_M General Postproc Plot Results Contour Plot Line Elem Res LabI установить “LS1” LabJ установить “LS4” OK Получаем тот же результат, что и на рис. 1в. (только числа, выделенные на рис. 1в .

синим цветом). Эпюра MIN=1, MAX=1, как и должно быть у прямоугольника .

Составление эпюры линейной осевой деформации:

M_M General Postproc Element Table Define Table Add “By sequence num”, “LEPEL,”, “1” Apply “By sequence num”, “LEPEL,”, “4” OK Close

Прорисовка эпюры линейной осевой деформации:

M_M General Postproc Plot Results Contour Plot Line Elem Res LabI установить “LEPE1” 21 LabJ установить “LEPE4” OK Получаем тот же результат, что и на рис. 1г. (только числа, выделенные на рис. 1г .

синим цветом). Эпюра MIN=1, MAX=1, как и должно быть у прямоугольника .

Осевые перемещения (рис.1д.) в можно получить только дискретно, в узлах модели. Просмотреть результат можно тремя способами:

а) Цветовая диаграмма (между узлами решение линейно интерполируется);

б) Таблица перемещений в узлах;

в) Эпюра (линейная интерполяция) .

Последнее – наиболее наглядно, но и наиболее трудоёмко. Просмотрим перемещения всеми тремя способами .

Осевые перемещения сечений стержня (цветовая шкала):

M_M General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu Nodal Solution DOF Solution X-Component of displacement OK Конечный элемент раскрашивается цветами, каждый из которых соответсвует своему интервалу перемещений. Соответствие цветов и интервалов устанавливает цветовая шкала внизу. Крайнее левое её значение («0», начало синего цвета) это минимальное значение осевого перемещения в конструкции, крайнее правое («1», конец красного)-максимальное .

Осевые перемещения сечений стержня (таблица):

M_M General Postproc List Results Nodal Solution Nodal Solution DOF Solution XComponent of displacement OK 23 Получаем окно “PRNSOL Command” с табличкой, где NODE – номер узла конечноэлементной модели, а UX – его перемещение по горизонтали (“+” – по оси X, “-” - против) .

Для того, чтобы вспомнить, где какой узел, выбираем:

–  –  –

Осевые перемещения сечений стержня (подготовка эпюры):

Создаём массив-таблицу с названием, например, wtable :

U_M Parameters Array Parameters Define/Edit

–  –  –

Edit Нумеруем столбец и строки массива .

Заполняем массив вручную. Первый столбец – координаты узлов (по возрастанию) .

Второй столбец - перемещения UX узлов (см. действие №21) .

File Apply/Quit Close

Осевые перемещения сечений стержня (прорисовка эпюры):

Параметры, необходимые для построения эпюры: по горизонтальной оси будет откладываться первый столбец массива, по оси ординат – второй столбец массива .

–  –  –

Сетка будет на обеих осях эпюры:

U_M PlotCtrls Style Graphs Modify Grid [/GRID] установить “X and Y lines” OK Горизонтальную ось подписываем “L”, вертикальную ось подписываем “w”, интервал по горизонтальной оси устанавливаем от левого конца стержня до правого (0…L), а интервал по вертикальной оси таким, чтобы поместилась эпюра (0…1):

U_M PlotCtrls Style Graphs Modify Axes [/AXLAB] X-axis label пишем L [/AXLAB] Y-axis label пишем w [/XRANGE] установить “Specified range” XMIN,XMAX установить “0” и “1” [/YRANGE] установить “Specified range” YMIN,YMAX установить “0” и “1” OK

Прорисовываем эпюру:

U_M Plot Array Parameters ParX установить “wtable(1,XN)” ParY установить “wtable(1,YN)” OK http://www.tychina.pro/библиотека-задач-1/

Сохраняем проделанную работу:

U_M File Save as Jobname.db

Закройте ANSYS:

U_M File Exit Quit – No Save! OK После выполнения указанных действий в рабочем каталоге остаются файлы с расширениями “.BCS”, “.db”, “.emat”, “.err”, “.esav”, “.full”, “.log”, “.mntr”, “.rst” и ”.stat” .

Интерес представляют “.db” (файл модели) и “.rst” (файл результатов расчёта), остальные файлы промежуточные, их можно удалить .

http://www.tychina.pro/библиотека-задач-1/






Похожие работы:

«Инструкция по эксплуатации для улучшения характеристик Цифровая фотокамера DMC-GM1 Модель №. Перед использованием этого изделия, пожалуйста, внимательно прочитайте данные инструкции и сохраните это руководство для дальнейшего использования. Отображение со...»

«О.С. Кузнецова, канд. техн. наук И.С. Хамагаева, д-р техн. наук, проф. УДК 637.146.1:546.23 ИССЛЕДОВАНИЕ СРОКОВ ХРАНЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, ОБОГАЩЕННЫХ СЕЛЕНОМ Изучены сроки хранения бактериальных концентратов бифидобактерий и пропионовокислых бактерий, обогащенных селеном. Ключевые слова: селен, пропионовокислые бакт...»

«Архангельск (8182)63-90-72 Калининград (4012)72-03-81 Нижний Новгород (831)429-08-12 Смоленск (4812)29-41-54 Астана +7(7172)727-132 Калуга (4842)92-23-67 Новокузнецк (3843)20-46-81 Сочи (862)225-72-31 Белгород (4722)40-23-64 Кемерово (3842)65-04-62 Новосибирск (383)227-86-73 Ставрополь (8652)20-65-13 Брянск (4...»

«1 НЕКАРИОЗНЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ НЕКАРИОЗНЫХ ПОРАЖЕНИЙ ЗУБОВ Некариозные поражения твердых тканей зубов соответственно времени их возникновения принято подразделять на две основные группы (В. К. Патрикеев, 1968):1. Поражения зубов, возникающие в период фолликулярного развити...»

«РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПО РАБОТЕ В СИСТЕМЕ "STARBANKING" Содержание: Термины Общая информация..3 Меры безопасности при работе в системе "StarBanking".4 Способы подключения к системе "StarBanking".7 Начало работы в системе "StarBanking"..8 Вход в систему "StarBanking"..8 Основное меню системы "StarBanking" "Счета, карты"..11 "Платежи"...26...»

«Платон Хармид filosoff.org Спасибо, что скачали книгу в бесплатной электронной библиотеке http://filosoff.org/ Приятного чтения! Платон Хармид Вернулся я вчера вечером из лагеря под Потидеей[1 Сократ участвовал в осаде Потидеи (город в Македонии, принадлежал Коринфу)...»

«14 ФЕВРАЛЯ СВВ. КИРИЛЛ, МОНАХ, И МЕФОДИЙ, ЕПИСКОП /Престольный Праздник Приход Братск/ 14 февраля СВВ. КИРИЛЛ, МОНАХ, И МЕФОДИЙ, ЕПИСКОП, ПОКРОВИТЕЛИ ЕВРОПЫ /Праздник/ Цвет облачений: белый. Месса собственная, Слава, 1-2 префация о святых Существует традиция совершения процессии с Евангелием. Братья Константин и...»

«Финалгон мазь 20г Экзодерил крем 1% 15г Лекарственные Экзодерил р-р д/наруж.прим. 1% 10мл Эссенциале форте Н капс. 300мг №90 препараты, витамины и БАД Аква-марис (вода морская) спрей наз. 30мл Аква-марис д/детей (вода морская) капл...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.