Прогресстех

КЭ моделирование типовых
элементов авиационных
конструкций в MSC
Patran/Nastran
Е.З. Кобылова, ООО «Прогресстех», Москва, Россия,
elena.kobylova@progresstech.ru
А.Р. Хазиев, ООО «Прогресстех», Москва, Россия,
aleksey.khaziev@progresstech.ru
Прогресстех
Цель работы

Разработка PCL утилит для автоматизации наиболее часто
решаемых задач в MSC Patran

Внедрение разработанных утилит в практику компаний Spirit
AeroSystems (США) и Прогресстех (Россия)
Прогресстех
Расширение возможностей Patran
 Автоматизация рутинных действий
 Удобный интерфейс

Patran
Препроцессор
Tension
Fitting
Постпроцессор
MSC.Nastran
Sol101
Sol600
Утилиты
Прогресстех
Фитинги
Tension Fitting
Прогресстех
Детализированная геометрия
 Предварительный просмотр

Фитинг : геометрия
Прогресстех
Фитинг : создание геометрии
Прогресстех
Возможно рядное расположение крепежа
 Типовые диаметры
 Контроль расположения

Фитинг : отверстия под крепеж
Прогресстех
Изменение расположения отверстий
 Изменение диаметров отверстий
 Изменение формы стенки

Фитинг : изменение геометрии
Прогресстех



HEX8 и WEDGE6 элементы
Локальный контроль параметров сетки
Группировка элементов
Фитинг : сетка
Прогресстех



Регулярная сетка вокруг отверстий
Контроль слоев элементов по толщине
Контроль сетки на сопряжениях стенок
Фитинг : сетка
Прогресстех
Фитинг : генерация сетки
Прогресстех


Предварительный просмотр
Проверка качества элементов
Фитинг : сетка
Прогресстех
Линейный
Нелинейный анализ :
Sol600
анализ : Sol101
 Контактные поверхности
 Контакты
узел-в-узел
 Упругопластический
(линейные
материал
Gapэлементы)
Фитинг : анализ
Прогресстех



Модель болта создается автоматически
Контакт
Затяжка
Фитинг : контакт с крепежом
Прогресстех
Растягивающая сила
 действует вдоль оси болта
 уравновешивается контактными силами на
поверхности отверстий
Фитинг : нагрузка
Прогресстех
Контакт стенок фитинга с деталями
конструкции
Фитинг : контакт с деталями
Прогресстех


Линейный и нелинейный статический
анализ
Вывод результатов
Фитинг : анализ
Прогресстех
Усилия в деталях крепежа
Фитинг : обработка результатов
Прогресстех


Усилия в болте
Контактные усилия
Фитинг : обработка результатов
Прогресстех
Расширение возможностей Patran
 Автоматизация рутинных действий
 Удобный интерфейс

Patran
Препроцессор
Plates
Постпроцессор
MSC.Nastran
Sol101
Sol600
Утилиты
Прогресстех
Пластинки
Plates
Прогресстех
•Отверстия
•Утолщения
Пластинки : геометрия
Прогресстех
Пластинки : создание отверстий утолщений
Прогресстех
Пластинки : изменение формы
Прогресстех
Изо- и ортотропный
 Слоистый композит
 Упругопластический

Пластинки : материал
Прогресстех
Утолщения:
 Односторонние
 Двухсторонние
 Вставка слоев
Пластинки : толщины
Прогресстех


CQUAD4 и CTRIAR3 элементы
Контроль параметров сетки вблизи каждого
отверстия
Пластинки : сетка
Прогресстех


Ориентация элементов
Элементы-датчики деформаций
Пластинки : элементы
Прогресстех




Шарнирное опирание
Жесткая заделка
Упругая заделка
«Прямая кромка»
Пластинки : закрепления кромок
Прогресстех




Распределенные силы и моменты на кромках
Давление на область
Сосредоточенная сила
Температура (верх-низ)
Пластинки : нагрузки
Прогресстех



Расчетные случаи
Контроль визуализации
Импорт ГУ из файла
Пластинки : граничные условия
Прогресстех



Самоуравновешенная сдвиговая нагрузка
Автоматическое уравновешивание
Равнодействующая для случая нагружения
Пластинки : уравновешивание
Прогресстех






Линейный статический анализ (Nastran sol101)
Нелинейный анализ (Nastran sol600) : большие
перемещения и пластические деформации
Потеря устойчивости (Nastran sol600)
Поддержка CQUADR элементов
Поддержка элементов со смещением относительно
срединной плоскости (offset)
Проверка модели
Пластинки : анализ
Прогресстех
Исследование потери устойчивости при
пластических деформациях
 Внецентренная нагрузка для инициирования
потери устойчивости

Пластинки : анализ устойчивости
Прогресстех
Выводы






Разработана утилита Tension Fitting, предназначенная для моделирования
фитингов углового и корытного типа в MSC Patran
Разработана утилита Plates utility, предназначенная для моделирования
треугольных
и четырехугольных пластин с вырезами и утолщениями
различных форм в MSC Patran
Утилиты позволяют инженеру создавать геометрию, генерировать КЭ сетку,
задавать различные свойства материала, граничные условия и нагрузки,
включая контактное взаимодействие и предварительное нагружение
болтового соединения для фитингов углового и корытного типов
КЭ модель созднанная с помощью этих утилит мажет быть изменена на
любом шаге процесса моделирования
Утилиты
дополняют
функциональность
MSC
Patran
как
преи
постпроцессоры и являются удобным интсрументом для создания КЭ моделей
типовых конструктивных элементов различной степени сложности
Утилыты внедрены в практику компаний Spirit AeroSystems (США) и
Прогресстех (Россия)
Прогресстех
Прогресстех