Вопрос 20. Граничные условия на удалении

Имитируют воздействие на объект других деталей, когда известны усилия и перемещения, приложенные не к анализируемой детали, а к отсутствующей для сокращения размерности задачи без искажений, связанных с упрощением. Заменимы «обычными» условиями, которые надо пересчитывать при каждом изменении положения искл. деталей, поэтому применение опции сокращает трудоемкость подготовки данных .Прикладываются к плоским и неплоским граням.

Вид граничных условий на удалении:

-Нагрузка (прямой перенос, жесткая связь) – сила/момент заданы относительно локальной системы координат в виде компонентов. Точка приложения их так же задана в этой системе координат

-Перемещение ( жесткая связь) – в виде компонентов относительно локальной системы координат. со своими точками приложения задаются перемещения и углы поворота.

- жесткая связь – функционирует только в режиме сборки

Непор. приложения: переменные нормальные и постоянные касательные

Связь – податливое тело, удовлетворяющее условиям малых перемещений, но позволяющее анализир. деформироваться.

Жесткая связь: система соединяет грань с точкой приложения жесткими стержнями (конусом, пирамидой). Грань не деформируется, только перемещается и поворачивается. Следовательно на контуре возникают бесконечные напряжения.

Замена физических деталей виртуальными не только в целях сокращения погрешности (ферм.конструкции, тонкие оболочки) Погрешность тем меньше, чем более жесткие компоненты по сравнению с оставшимися

21. Массовые нагрузки.

Расчет действия линейного и углового ускорения осуществляется с использованием условий «сила тяжести» и «центробежная сила» соответственно.

Для работоспособности этих условий не обязательно, чтобы остальные заделки на конструкции соответствовали её подвижному состоянию. Например, вал может быть полностью закреплен, но «воспринимать» центробежную силу. Ограничивать, скажем, радиальные перемещения в зоне, где вал находится в шарнире вращения, нужно исключительно для того, чтобы учесть влияние стеснения деформаций и, соответственно, концентраторы напряжений на границе заделки.

При расчете сборки в ней могут быть как неподвижные так и движущиеся детали. Массовые нагрузки действуют на сборку в целом, поэтому следует неподвижным деталям назначить нулевую плотность.

Назначение центробежного ускорения порождает неуравновешенную конструкцию, поэтому принято закреплять от вращения несущие грани – виртуально контактирующие с объектом (валом или отверстием) и не смещенные относительно него в окружном направлении (перемещения в этом направлении равны нулю).

22. Симметрия.

Симметрия характерна для многих моделей, это позволяет заменять в расчетах модель её частью, что позволит: сократить размерность задачи; избежать бесконечных напряжений в зоне закрепления.

Адекватность модели целому рассматривается в аспектах: геометрический, кинематический, статический (симметрия модели, кинематики граничных условий и нагрузок соответственно).

Виды симметрии механических систем:

1. Относительно плоскости (3 плоскости симметрии): кинематика граничных условий – перемещения перпендикулярно грани, попавшей в плоскость симметрии =0. Результат – распределенная нагрузка должна быть уменьшена пропорционально сокращению площади приложения. Силу необходимо уменьшить соответственно площади приложения. Грани в плоскостях симметрии не деформированы в ортогональном направлении. Если ввести не ортогональные плоскости симметрии, то приложение граничных условий и нагрузок выполняется аналогично.

2. Осевая симметрия (идентична с симметрией относительно плоскости и может с ней сочетаться) – относительно любой плоскости, проходящей через ось объекта. Тогда от исходной модели можно оставить сектор произвольной величины. Ввод плоскости симметрии перпендикулярно оси позволяет не фиксировать соответствующую степень свободы специальными методами. Важно, чтобы граничные условия и нагрузки были также симметричны. В частности нагрузки от вращения могут быть представлены угловой скоростью, но не ускорением.

3. Циклическая симметрия – присуща конструкциям, подверженным кручению. В SS к великому, пилять, сожалению нету средств для автоматизации граничных условий такого типа.

Использование первичной модели влечет возрастание размерности, противостоять этому можно только задав сетку точной в определенном секторе и максимально редкой в остальных. Разновидность циклической симметрии – бесконечные срезы с повторяющимися элементами, которые обладают геометрической периодичностью и циклом граничных условий. SS не может посчитать. Вывод: расчет конфигурации с несколькими ячейками в каждом направлении. В середине блока картина будет близка к реальной, следует внимательно моделировать симметрию для задач устойчивости и резонанса, т.к. порождаемые закрепления влияют на свойства модели.