Введение в ANSYS

Возможности


Вывод полей перемещений и напряжений по Мизесу

Рис .2

Порядок выполнения работы:

 

1. Задаем рабочее имя:

UTILITI MENU=> FILE=> CHANGE JOBNAME … задаем переменной FILNAM свое значение вместо указанного FILE, при этом изменяется имя проекта (группы файлов).

2. Определяем тип анализа:

MAIN MENU=> PREFERENCES…=> STRUCTURAL=> ОК.

3. Выбираем тип используемого элемента и толщину пластин составляющих конструкцию:



MAIN MENU=> PREPROCESSOR=> ELEMENT TYPE=> ADD/EDIT/DELETE…=> ADD…=> STRUCTURAL SHELL ELASTUC 4 NODE 63 => ОК=> CLOSE - выбор элемента.

Определяем толщину пластин. Для этого:

M.M.=> PREPROCESSOR => REAL CONSTANTS=> ADD/EDIT/DELETE…=> ADD…=> ОК=> SHELL THICKNESS AT NODE I TK(I) = 0.003 метра=> ОК=> CLOSE.

4. Выбираем свойства материала и задаем его характеристики.

M.M. => PREPROCESSOR => MATERIAL PROPS => MATERIAL MODELS…=> MATERIAL MODELS AVAILABLE=> STRUCTURAL=>LINEAR=>ELASTIC=> ISOTROPIC=> EX = 2е11 Па, PRXY = 0,3 => ОК=> DENSITY => DENS = 7800 кг/куб.м..


5. Cтроим деталь (Modeling):

A.      Первый прямоугольник:

M.M. => PREPROCESSOR=> –MODELING– CREATE => –AREA– RECTANGLE => BY DIMENSIONS… (построение прямоугольника по заданным размерам) => Х1 = 0 м; X2 = 0,05 м; Y1 = 0 м; Y2 = 0,04 м => ОК.

Б.   Окружность радиусом 0,005 метра:

M.M. => PREPROCESSOR=> –MODELING– CREATE => –AREA– CIRCLE => SOLID CIRCLE+=> WP X = 0.03; WP Y = 0.02; RADIUS = 0.005 => ОК.

B.       Отверстие:

Вычитаем из прямоугольника окружность. Для этого, сначала выделяем поверхность, из которой надо вычесть, а потом выделяем вычитаемую поверхность:

M.M.=> PREPROCESSOR => –MODELING OPERATE => SUBTRACT => AREAS+=> нажимаем прямоугольник за пределами вычитаемой окружности=> APPLY=> нажимаем внутри окружности => ОК.

>
Г.   Второй прямоугольник:

Поворачиваем рабочую систему координат. ANSYS позволяет перемещать и поворачивать рабочую систему координат так, как это угодно пользователю. То есть, чтобы нарисовать вторую пластину, нужно повернуть рабочую плоскость вокруг оси OY по часовой стрелке на 120°.

U.M. => WORK PLANE => OFFSET WP BY INCREMENTS…, появится форма для изменения рабочей плоскости (рис. 3). Прежде чем производить поворот, необходимо выставить угол поворота оси на бегунке (см. рис. 2) равный 90° и нажать кнопку, помеченную на рис. 3 стрелкой, затем выставить на бегунке угол поворота оси равный уже 30° и нажать ту же кнопку. По завершении вращения нажимаем кнопку ОК. В результате этих операций рабочая система координат повернется в нужном направлении на требуемый угол равный 120°. В текущем положении рабочей системы координат строим прямоугольник согласно пункту 5 А.

Д.    Для удобства работы с фигурами в ANSYS предусмотрено вращение и перемещение геометрических объектов в окне. Смещение объекта производится перемещением мыши при одновременно нажатой клавиши CTRL и левой кнопки мыши, для вращения вместо левой кнопки мыши нужно удерживать правую кнопку мыши.

Е.     «Склеиваем» геометрические объекты построенной конструкции: M.M. => PREPROCESSOR =>
MODELING– OPERATE=> GLUE=> AREAS => PICK ALL.

Ж.  Для корректного задания нагружения, выставим рабочую систему координат на 120° назад, то есть необходимо выполнить пункт 5 Г с точностью до наоборот. Сохраняем результат работы.

6. Разбиваем конструкцию на конечные элементы:

M.M.=> PREPROCESSOR => -MESHING SIZE CNTRLS => -MANUAL SIZE– –GLOBAL– SIZE… => NDIV = 4 => ОК. Таким образом мы настроили геометрию на разбиение, теперь:

M.M. => PREPROCESSOR => –MESHINGMESH => –AREASFREE+=> PICK ALL.

7. Выбираем тип анализа:

M.M. => SOLUTION => –ANALYSIS TYPENEW ANALIS… => STATIC => ОК.

8. Прикладываем к конструкции внешнее воздействие:



M.M. => SOLUTION => –LOADSAPPLY => –STRUCTURALFORCE/MOMENT => ON KEYPOINTS+=> выделяем точку, к которой будет приложена сила, как показано на рис. 2 => ОК=> Lab =FX, Value = –50 Н => ОК.

9. Закрепляем конструкцию:

M.M. => SOLUTION => –LOADSAPPLY => –STRUCTURALDISPLACEMENT => ON LINES+ => выделяем окружность (она разбита на четыре сектора, поэтому надо последовательно нажать на каждый из них) => ОК => Lab2 = ALL DOF => ОК. Таким образом, все степени свободы узлов на отверстии равны нулю.

10. Запускаем на решение:

M.M. => SOLUTION => –SOLVECURRENT LS => ОК.

11. Просмотриваем поля суммарного вектора перемещений:

M.M. => GENERAL POSTPROC => PLOT RESULTS=> –CONTOURNODAL SOLU… => Item, Comp = DOF solution, Translation USUM => OK.

Вывод поля напряжений по Мизесу:

M.M. => GENERAL POSTPROC => PLOT RESULTS => –CONTOURNODAL SOLU… => Item, Comp = Stress, von Mises SEQV => OK.

 

Содержание отчета:      краткие теоретические сведения, подробное описание всех шагов статического                                                                             расчета, рисунки состояния детали после приложения силы (суммарный вектора                                                                         перемещений и поля напряжения по Мизесу с указанием наиболее нагруженного                                                                       участка). Выводы.

Лабораторная работа №2

МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Цель работы:      рассчитать собственные частоты конструкции, приведенной на рис. 4, в не нагруженном состоянии; сделать анимационный файл к одной или нескольким (по указаниям преподавателя) собственным частотам; провести анализ собственных частот той же конструкции в преднагруженном состоянии и сравнить результаты.



Тип анализа

Содержание раздела