3.7 Присвоение геометрическим объектам (в данном случае - линиям) типа кэ, материала, характеристик и сечений

Эти действия производится с помощью панели MeshTool (рис.47), вызываемой из экранного меню командой Preprocessor Meshing MeshTool. В этой панели следует в самом верхнем списке Element Attributes выбрать вариант Lines и нажать расположенную правее этого списка кнопку Set.

После этого на экране появляется стандартная панель выбора объектов с заголовком Line Attributes (рис.48). Далее следует отметить нажатием левой кнопки мыши нужные линии (или линию). Вместо графического указания линий можно в поле ввода данной панели ввести их номера (через запятую, если выделяются несколько линий сразу). После завершения выделения следует в панели Line Attributes нажать кнопку Apply.

После этого на экране возникает панель непосредственного задания атрибутов линий Line Attributes, показанная на рис.49.

В данной панели имеются несколько списков, позволяющих выбирать для линии атрибуты из числа ранее созданных: материал, набор характеристик, тип элемента, сечение. В данной задаче все стержни изготовлены из одинакового материала и имеют одинаковое сечение, поэтому в каждом из списков есть только один вариант.

Но указание атрибутов для линии, на которой будут созданы балочные конечные элементы, имеет определенную особенность. Она заключается в необходимости указания ориентации поперечного сечения балки. Для задания ориентации поперечного сечения балки нужно указать дополнительную точку, не лежащую на данной линии или на ее продолжении. Через эту дополнительную точку и через саму линию будет проходить плоскость, в которой расположена ось Z поперечного сечения балки. В данном случае для линии, соединяющей точки 1 и 2, дополнительной будет точка 4, a для линии, соединяющей точки 2 и 3, дополнительной будет точка 5.

П оэтому в панели Line Attributes следует установить переключатель Pick Orientation Keypoint(s) в положение Yes и нажать кнопку OK. После этого данная панель исчезает, но вновь появляется предыдущая панель (рис.48). При этом следует указать курсором на экране требуемую ориентационную точку. Когда линий и точек на экране много, то зачастую проще не указывать эту точку курсором, а ввести ее номер в поле ввода панели. После выбора ориентационной точки любым из этих способов следует нажать кнопку Apply в панели Line Attributes (рис.48).

П осле задания атрибутов всех линий данную панель нужно закрыть кнопкой Close.

3.8 Указание числа конечных элементов на линиях,

содержащихся в геометрической модели и

создание сетки конечных элементов

Эти действия также выполняются с помощью панели MeshTool, показанной на рис.47. Если главное окно программы ANSYS развернуто на весь экран, то оно может скрывать за собой эту панель, которая не была закрыта после выполнения предыдущей операции. Ее перевод на передний план возможен путем нажатия кнопки, расположенной рядом с командной строкой (на этой кнопке изображена стопка из синий и желтых листов бумаги). Данная кнопка позволяет последовательно делать видимыми все панели, которые перекрываются главным окном программы ANSYS.

Для указания числа конечных элементов на линиях следует в разделе Size Controls панели MeshTool нажать кнопку Set, расположенную рядом с надписью Lines. Далее на экране возникает стандартная панель выбора объектов. В данном примере будем задавать одинаковый размер элементов на всех линиях, поэтому в панели выбора можно нажать кнопку Pick All (выбрать все). После этого на экране появляется панель Element Sizes on Selected Lines, показанная на рис.50.

В этой панели в поле SIZE Element edge length указывается длина ребра элемента. В поле NDIV No. of element divisions указывается количество конечных элементов на длину линии. Естественно, что не могут быть заданы одновременно и длина ребра КЭ, и количество элементов. Этот момент отмечен в примечании: NDIV is used only if SIZE is blank or zero, т.е. количество КЭ используется только, если не задана длина ребра элемента. Таким образом при задании обеих этих величин будет использоваться лишь длина ребра элемента.

В поле SPACE Spacing ratio можно задать отношение длины ребра самого большого КЭ к самому малому, если строится сетка с переменным размером конечных элементов. Если это поле оставить пустым, то будет построена сетка с постоянным размером элементов. Для балочных конечных элементов переменное разбиение вдоль линии используется редко.

Нужно указать желаемые параметры разбиения и нажать кнопку OK.

Непосредственное создание сетки конечных элементов производится с помощью все той же панели MeshTool (рис.47). В ней следует в расположенном в средней части панели списке Mesh выбрать вариант Lines и нажать находящуюся чуть ниже кнопку Mesh. И вновь появляется стандартная панель выбора объектов, аналогичная панели рис.48, но имеющая заголовок Mesh Lines. В этой панели снова достаточно нажать на кнопку Pick All, после чего сетка КЭ будет наложена на все линии модели, а сама панель закроется.

После этого на экране появляется изображение построенных конечных элементов. Однако балочные элементы изображаются в виде линий и не учитываются реальные размеры их поперечных сечений, что не всегда удобно.

Для устранения этого недостатка надо выбрать в выпадающем меню (не в экранном меню) команду PlotCtrlsStyleSize and Shape (т.е. размер и форма при графическом изображении). В результате на экране возникнет панель Size and Shape, показанная на рис.51. В этой панели следует поставить переключатель [/ESHAPE] Display of element shapes based on real constant description (изображение элементов в соответствии со значениями их характеристик) в положение On. В результате изображение модели на экране станет более похожим на реальную конструкцию.

Помимо этого возможно увеличить графическое изображение поперечного сечения. Для этого следует в поле SCALE Real constant multiplier (множитель характеристик) задать коэффициент увеличения размеров сечения.

Вид сетки конечных элементов для рассматриваемой конструкции показан на рис.52.