Построение геометрических моделей

← Работа с типами элементов
← Задание констант для определенных элементов
← Свойства материалов элементов
← Задание сечений некоторых типов элементов
← Создание модели для расчета
← Разбиение геометрической модели на сетку элементов
← Контроль проверок корректности моделирования
← Управление нумерацией примитивов
← Работа с архивами моделей
← Определение сопряженных задач
← Установки для сопряженных задач
← Задание начальных нагр. и деф., управление решением
← Параметры для сопряженных задач
← Определение траекторий используемых для построений
← Добавить/Редактировать/Удалить тип элемента
← Переключение типов в контексте задачи
← Добавить степени свободы
← Удалить степени свободы
← Управление технологией формирования элементов
Линейные элементы и балки задач прочностного анализа
• LINK11 Linear actuator (Линейный привод перемещения, поршень)
• LINK180 3-D Spar (or Truss) (3-D Стрержень, штанга)
• BEAM188 3-D 2-Node Beam (Двух-узловая балка)
• BEAM189 3-D 3-Node Beam (Трех-узловая балка)
← Сохранение/чтение своих библиотек материалов
← Единицы температуры
← Электромагнитные единицы
← Интерактивный выбор и ввод свойств материалов
← Изменение коэффициента теплового расширения
← Изменение номера материала для определенного элемента
← Установление критериев разрушения
← Сохранение линейных свойств материала
← Чтение линейных свойств материала
← Чтение сечения из библиотеки
← Задание сечений для балок
← Задание сечений для оболочек
← Задание интересующего сечения для анализа
← Задание соединений
← Упрочненные сечения
← Задание сечения трубопроводов
← Задание сечений для осесимметричных элементов
← Выбор типа контакта поверхностей
← Вывод списка сечений с рассчитанными параметрами
← Удалить требуемое сечение
ET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPR
Определяет локальный тип элементов из библиотеки элементов
ITYPE – Номер локального типа элементов. По-умолчанию нумеруется автоматически
Ename – Имя элемента (номер) из библиотеки элементов (например BEAM188). Если
Ename = 0, элемент определяется как нулевой.
KOP1, KOP2, KOP3, . . . , KOP6 – Ключевые опции типа элементов (от 1 до 6), как они
описаны в Element Reference (справочная система ANSYS).
INOPR – если равен 1, то подавляется вывод решений всех элементов данного типа
ET,2,BEAM188,,,2,,,,1
KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUE
Установка ключевых опций элементов
ITYPE – номер типа элементов, определенный командой ET
KNUM – номер ключевой опции данного типа
VALUE – значение ключевой опции
KEYOPT,2,9,1
ETDELE, ITYP1, ITYP2, INC
Удаляет локальные типы элементов
ITYP1, ITYP2, INC
Удалить типы элементов начиная с ITYP1 до ITYP2 с шагом INC. Если
ITYP1 = ALL, остальные параметры игнорируются
ETLIST, ITYP1, ITYP2, INC
Выводит список созданных типов элементов начиная с ITYP1 до ITYP2 с шагом INC.
Если ITYP1 = ALL, остальные параметры игнорируются
R, NSET, R1, R2, R3, R4, R5, R6
NSET – номер констант элемента.
R1, R2, R3, R4, R5, R6 – константы элемента. В зависимости от типа элемента константы
интерпретируются, как площадь, момент инерции и т.д.
Если констант у элемента больше, чем 6, то используется команда:
RMORE, R7, R8, R9, R10, R11, R12
MP, Lab, MAT, C0, C1, C2, C3, C4
Определяет линейные свойства материала как
константу или функцию температуры
Lab - наименование свойства материала
ALPX
DENS
DMPR
DXX
EX
GXY
MU
NUXY
PRXY
SONC
VISC
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Коэф термического расширения (также ALPY, ALPZ).
Плотность материала.
Коэффициент затухания
Коэффициент диффузии (также DYY, DZZ)
Модуль упругости (также EY, EZ)
Модуль сдвига (также GYZ, GXZ)
Коэффициент трения
Коэффициент Пуассона (меньший) (NUYZ, NUXZ)
Коэффициент Пуассона (больший) (PRYZ, PRXZ).
Скорость звука.
Вязкость
MAT – Номер ссылки на редактируемый материал
C0 – Значение свойства материала или постоянное слагаемое в полиномиальном
представлении зависимости свойства от температуры.
C1, C2, C3, C4 – Коэффициенты линейного, квадратичного, кубического и слагаемого
четвертого порядка, соответственно, при функциональном представлении свойства
от температуры.
Property = C0 + C1(T) + C2(T)2 + C3(T)3 + C4(T)4
MPTEMP, STLOC, T1, T2, T3, T4, T5, T6
Определяет таблицу температур для свойств материала
STLOC – Начальная позиция в таблице температур. К примеру, если STLOC = 1, то
параметр T1 заносится в первую ячейку таблицы и так далее. Если STLOC = 7, то
данные заполняются начиная с 7-й ячейки и так до 100 ячеек.
T1, T2, T3, . . . , T6 – Значения вносимых в ячейки таблицы температур.
MPTGEN, STLOC, NUM, TSTRT, TINC
Добавление значений температур в таблицу температур посредством генерации
последовательности
STLOC - Начальная позиция в таблице температур. По умолчанию последняя
определенная ячейка + 1
NUM - Количество значений генерируемых температур (1-100)
TSTRT - Температура в начальной ячейке таблицы (заданной STLOC)
TINC – Шаг увеличения температуры
MPDELE, Lab, MAT1, MAT2, INC, LCHK
Удаляет линейные свойства материала
Lab – Наименование свойства материала (как задается командой MP). Если ALL, то
удаляются все линейные свойства материалов.
MAT1, MAT2, INC – удаляются материалы с номерами от MAT1 до MAT2 с шагом
INC
LCHK – уровень проверки ассоциации материала с элементом. NOCHECK (по
умолчанию) не проверяется ассоциированность с элементами. WARN – если есть
ассоциированные с материалом элементы, то выдает предупреждение при
удалении. CHECK – если есть ассоциированные элементы, то удаление не
производится
MPDATA, Lab, MAT, STLOC, C1, C2, C3, C4, C5, C6
Определяет свойства материала в соответствие с таблицей температур
Lab - наименование свойства материала
ALPX
DENS
DMPR
DXX
EX
GXY
MU
NUXY
PRXY
SONC
VISC
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Коэф термического расширения (также ALPY, ALPZ).
Плотность материала.
Коэффициент затухания
Коэффициент диффузии (также DYY, DZZ)
Модуль упругости (также EY, EZ)
Модуль сдвига (также GYZ, GXZ)
Коэффициент трения
Коэффициент Пуассона (меньший) (NUYZ, NUXZ)
Коэффициент Пуассона (больший) (PRYZ, PRXZ).
Скорость звука.
Вязкость
MAT – Номер ссылки на редактируемый материал
STLOC – Начальная позиция в таблице температур. К примеру, если STLOC = 1, то
C1 заносится в первую ячейку таблицы и так далее. Если STLOC = 7, то данные
заполняются начиная с 7-й ячейки и так далее.
C1, C2, C3,…, C6 – Значения свойства материала, заносимые в таблицу, начиная с
STLOC и сопоставляемые с соответствующей температурой.
Замечание: Таблица температур уже должна быть создана, иначе ANSYS сообщит об ошибке
MPCOPY, --, MATF, MATT
Копирует линейные свойства материала с одним номером в материал с другим номером
-- - Неиспользуемое поле
MATF – номер ссылки на материал, из которого копируются свойства
MATT – номер ссылки на материал, в который копируются свойства
MPLIST, MAT1, MAT2, INC, Lab, TEVL
Выводит список линейных свойств материала
MAT1, MAT2, INC – Диапазон номеров материалов, выводимых в списке
Lab – Наименование свойства, если ALL – выводит все. Если EVLT,
выводит все те свойства, которые определены для температуры TEVL
TEVL – температура, для которой выводятся свойства.
MPCHG, MAT, ELEM
Изменяет номер ссылки на материал, ассоциированный с
элементом
MAT – Номер ссылки на материал, созданный командой
MP или MPDATA
ELEM – номер элемента, которому заменяется
материал. Если ALL, то все элементы.
Сечения балок
N, NODE, X, Y, Z, THXY, THYZ, THZX Создает узел
NODE – Номер, присваиваемый узлу
X, Y, Z – Координаты узла в активной системе координат
THXY – Вращение локальной системы координат узла вокруг оси Z
THYZ – Вращение локальной системы координат узла вокруг оси X
THZX – Вращение локальной системы координат узла вокруг оси Y
NDELE, NODE1, NODE2, NINC
Удалить узел
NGEN, ITIME, INC, NODE1, NODE2, NINC, DX, DY, DZ, SPACE
Генерация новых узлов копированием шаблона
NSYM, Ncomp, INC, NODE1, NODE2, NINC
Симметричное отражение узлов
LINK11 Linear Actuator
LINK11 может быть использован для
моделирования гидравлических
цилиндров и других приложений
испытывающих большие циклические
перемещения. Элемент является
одноосным элементов
сжатия/растяжения с тремя степенями
свободы на каждом узлу, в направлениях
x,y,z. Изгиб и кручение в модели не
учитываются.
Узлы
I, J
Степени свободы
UX, UY, UZ
Реальные константы
K - Жесткость (Сила/Длина)
C – Коэффициент вязкого затухания (Сила*Время/Длина)
M - Масса (Сила*Время^2/Длина)
Свойства материала
Особые свойства
DAMP (Затухание)
Stress stiffening (Упрочнение)
Поверхностные нагрузки
Large deflection (Большие смещения, деформации)
Давления -Birth and death (Рождение и разрушение)
face 1 – Ход (поршня)
KEYOPTs (Ключевые опции)
face 2 – Осевая нагрузка
Нет
Объемные нагрузки
Нет
Длина – определяется графической длиной элемента
Выходные данные:
В списке результатов
Вых. Файл jobname.out
Name
Definition
O
R
EL
Номер элемента
Y
Y
NODES
Узлы - I, J
Y
Y
ILEN
Начальная длина элемента
Y
Y
CLEN
Текущая длина элемента (на данном шаге)
Y
Y
FORCE
Осевая нагрузка
Y
Y
DFORCE
Сила демпфирования
Y
Y
STROKE
Приложенное перемещение
Y
Y
MSTROKE
Измеренное перемещение
Y
Y
Допущения и ограничения
• Элемент не может иметь нулевую длину
• Элемент предполагается прямой линией, нагруженной на концах в направлении осевом направлении
• Кручение вокруг оси вдоль элемента не имеют влияния на элемент
• Изгиб в модели элемента не принимается во внимание
• Масса между узлами элемента распределена равномерно.
• Доступна только матрица сосредоточенных масс.
• Индикаторы поверхностного давления не отображаются для построений элементов и узлов
LINK180 3-D Spar (or Truss)
LINK180 стержень, который можно использовать в
различных инженерных приложениях. Этот элемент
можно применять для моделирования ферм,
кобелей, рычагов, троссов, пружин и пр. Этот
элемент является одноосно нагружаемым и имеет 3
степени свободы на каждом узле: перемещения в
направлениях x,y,z. Есть возможность выбора только
растяжения (напр. тросс) или только сжания (опора,
Узлы
подставка). Подразумевает шарнирное крепление,
I, J
т.е. отсутствие изгиба. Включает в себя свойства
Степени свободы
пластичности, ползучести, цикличности, больших
смещений и деформаций.
UX, UY, UZ
По-умолчанию, LINK180 включает в себя жесткость.
Реальные константы
Но также поддерживаются упругость, изотропная
AREA – Поперечное сечение
ADDMAS – Добавочная масса (Масса/Длина) пластичность, кинематическое дефомационное
упрочнение, анизотропия пластичности Холла,
TENSKEY – Опция сжатия - растяжения:
нелинейное упрочнение по Шабошу и ползучесть.
0 – Сжатие и растяжение
1 – Только растяжение
-1 – Только сжатие
Свойства материала
EX, (PRXY or NUXY), ALPX (or CTEX or THSX), DENS, GXY,
Поверхностные нагрузки
нет
Объемные нагрузки
Temperatures -- T(I), T(J)
Длина – определяется графической длиной элемента
Special Features
Пластичность (PLASTIC, BISO, MISO, NLISO, BKIN, MKIN, KINH,
CHABOCHE, HILL)
Вязкоупругость (PRONY, SHIFT)
Вязкопластичность/Ползучесть (CREEP, RATE)
Упрочнение
Большие смещения
Большие деформации
Начальное состояние
Нелинейная стабилизация
Рождение и разрушение
Линейные возмущения
KEYOPT(2)
Масштабирование сечения (применяется только если эффекты больших смещений
включены [NLGEOM,ON]):
0 -- Сечение меняется в соответствии с осевыми напряжениями (по-умолчанию).
1 -- Сечение абсолютно жесткое.
В списке результатов
Выходные данные:
Вых. Файл jobname.out
Name
Definition
O
R
EL
Номер элемента
Y
Y
NODES
Узлы - I, J
Y
Y
MAT
Номер материала
Y
Y
REAL
Номер набора реальных констант
Y
XC, YC, ZC
Положение центра
Y
TEMP
Температуры T(I), T(J)
AREA
Площадь поперечного сечения
Y
Y
FORCE
Усилие, в координатах элемента
Y
Y
Sxx
Осевое напряжение
Y
Y
EPELxx
Осевая упругая деформация
Y
Y
EPTOxx
Общая деформация
EPEQ
Пластическая эквивалентная деформация
2
Cur.Yld.Flag
Флаг текущей текучести
2
Plwk
Плотность энергии пластической деформации
2
2
Pressure
Гидростатическое давление
2
2
Creq
Эквивалентная деформация ползучести
2
2
Crwk_Creep
Плотность энергии деформации ползучести
2
2
EPPLxx
Осевая пластическая деформация
2
2
EPCRxx
Осевая деформация ползучести
2
2
EPTHxx
Осевое тепловое расширение
3
3
Y
Y
1
Y
Y
Y
2
2
Допущения и ограничения
• Стержневой элемент предполагается прямым, нагруженным на концах
и имеющим одинаковые свойства по всей длине.
• Длина и площадь поперечного сечения не могут быть нулевыми
• Изменение температуры вдоль стержня линейно
•Функция изменения формы предполагает однородность напряжений по
длине
•Упрочнение всегда включается в геометрически нелинейных задачах
(NLGEOM,ON). Эффекты преднагружения можно включить командой
PSTRES.
• Для моделирования только растяжения или сжатия необходимо
нелинейное интерактивное приближение
BEAM188 3-D 2-Node Beam
Элемент BEAM 188 пригоден для моделирования
прямых балочных конструкций, имеющих умеренное
соотношение длины и толщины. Элемент построен
на основе балки Тимошенко. В элементе
учитываются эффекты касательных (сдвиговых)
деформаций.
Элемент BEAM 188 является линейным (с двумя
узлами) пространственным балочным элементом.
Элемент BEAM 188 имеет шесть или семь степеней
свобод в каждом узле. Сюда включаются
перемещения в направлении осей X, Y и Z И
повороты вокруг осей X, Y и Z. При KEYOPT(1) = 1
добавляется седьмая степень свободы (депланация поперечного сечения). Данный элемент
пригоден для линейных, а также нелинейных задач
с большими поворотами и (или) большими
деформациями.
SHELL181 4-Node Structural Shell
SHELL181 подходит для моделирования тонких и
умеренно толстых оболочек. Имеет 4 узла, на
каждом узле 6 степеней свободы. Могут принимать
форму треугольных элементов, которые
рекомендуются к использованию только как
переходные в сетках. Может применяться как в
линейных так и нелинейных задачах с большими
поворотами и деформациями. Может использоваться
для расчета однослойных и многослойных оболочек.
Элемент определяется 4 узлами I,J,K,L. Толщина
оболочки или слоев определяются через задание
сечений.
E11, E22 , E12 - поперечная сдвиговая жесткость
ADDMAS – добавочная масса, на ед. площади
MEMSCF – коэффициент изменения мембранной жесткости
BENSCF - коэффициент изменения изгибной жесткости
DRLSTIF - коэффициент жесткости при кручении в плоскости
Индексы нагрузок 1-6, нижняя плоскость, верхняя
плоскость, J-I, K-J,L-K,I-K.
EX, EY, EZ, (PRXY, PRYZ, PRXZ,
or NUXY, NUYZ, NUXZ),
ALPX, ALPY, ALPZ,DENS, GXY,
GYZ, GXZ
SOLID185 3-D 8-Node Structural Solid
SOLID185 используется для трехмерного
моделирования объемных конструкций.
Определяется 8 узлами по 3 степени свободы в
каждом. Элемент имеет свойства пластичности,
гиперупругости, упрочнения, ползучести, больших
деформаций и перемещений. Может принимать
форму 6,5 или 4 узлового элемента при
необходимости согласования сетки при разбиении.
Индексы нагрузок 1-6, (J-I-L-K), (I-J-N-M), (J-K-O-N),
(K-L-P-O), (L-I-M-P), (M-N-O-P)
EX, EY, EZ, PRXY, PRYZ, PRXZ,
GXY, GYZ, GXZ, ALPX, ALPY,
ALPZ, DENS, ALPD, BETD
← Создание геом/КЭ примитивов
← Операции с примитивами
← Перемещение и изменение объектов
← Генерация новых объектов через копирование
← Перемещение/копирование отражением
← Инструменты проверки геометрии модели
← Удаление объектов модели
← Задание параметров разбиения (типы элем, материал и пр.)
← GUI Инструмент для управлением разбиением модели на КЭ
← Управление размером сетки при разбиении
← Опции автомата разбиения
← Объединение линий/поверхностей для разбиения
← Разбиение на КЭ
← Изменение сетки КЭ
← Проверка наличия ошибок и предупреждений разбиения
← Очистить сетку КЭ на требуемых объектах