- •1.2. Вариационная постановка
- •1.3. Метод Ритца
- •1.4. Метод конечных элементов (мкэ)
- •2. Основы работы с программой Ansys
- •2.1 Запуск программы
- •2 .2. Внешний вид программы
- •2.3. Алгоритм работы
- •Просмотр результатов Main Menu General Postproc
- •2.4. Пример работы
- •Шаг 5. Задание свойств материала
- •Шаг 9. Задание нагрузок и граничных условий
- •Зафиксировать степени свободы на заданной линиях Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Displacement On Lines, выбрать мышью линию и нажать кнопку ok.
- •Приложение давления Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Pressure On Lines
- •Шаг 11. Визуализация и анализ результатов
- •Сохранение рисунков.
- •Построение графиков
- •Создание пути
- •Отображение величины на путь
- •Построение графика вдоль пути
- •3. Задача Ламе
- •3.1. Введение
- •3.2. Цели работы
- •3.3. Требования к отчету по работе
- •3.4. Порядок проведения работы
- •Шаг 1. Задание свойств материала
- •Добавление линейно упругого материала в модель
- •Геометрия модели
- •Шаг 2. Создание точек
- •Построение конечно-элементной сетки
- •Шаг 6. Определение густоты сетки
- •Шаг 7. Генерация сетки
- •Для генерации сетки необходимо выполнить следующие действия:
- •Шаг 8. Задание нагрузок и граничных условий
- •Фиксация степеней свободы на заданных линиях
- •Приложение давления
- •Шаг 9. Решение задачи
- •Шаг 10. Визуализация и анализ результатов
- •Построение графиков
- •Создание пути
- •Отображение величины на путь
- •Построение графика вдоль пути
- •Шаг 11. Решение задачи на других сетках
- •Удаление сетки
- •Замена атрибута, отвечающего за тип конечного элемента
- •3.5. Параметры задачи
- •4. Задача Кирша
- •4.1. Введение
- •4.2. Задание
- •Новые операции, используемые в работе
- •4.3. Требования к отчету по работе
- •4.4.Порядок проведения работы
- •Шаг 1. Создание квадрата — четверти рассматриваемой области
- •Шаг 2. Создание круга для моделирования отверстия
- •Шаг 3. Создание отверстия при помощи операции вычитания объектов
- •Шаг 4. Задание свойств материала
- •Шаг 5. Задание элементов и их свойств
- •Шаг 6. Создание сетки конечных элементов.
- •Шаг 7. Задание нагрузок и граничных условий
- •Шаг 8. Запуск решателя.
- •Шаг 9. Визуализация и анализ результатов
- •Шаг 10. Задача растяжения на мелкой сетке.
- •Шаг 11. Задача чистого сдвига на мелкой сетке.
- •4.5. Параметры задачи
- •5. Контактная задача Герца
- •5.1.Введение
- •5.2. Численная постановка задачи в системе ansys
- •5.3. Цели работы
- •5.4. Требования к отчету
- •5.5. Порядок проведения работы
- •Геометрия модели
- •Шаг 2. Создание точек и кривых
- •Шаг 3. Создание плоских областей
- •Шаг 4. Построение конечно-элементной сетки со сгущением в области контакта
- •Шаг 5. Задание граничных условий
- •Шаг 6. Создание контактной пары
- •Шаг 7. Настройка решателя для вывода результатов промежуточных шагов
- •Шаг 8. Решение задачи
- •Визуализация и анализ результатов
- •Шаг 9. Визуальный контроль правильности решения
- •Шаг 10. Нахождение радиуса круга контакта и максимального давления
- •Задание пути на дуге
- •Построение графика давления на контактной поверхности.
- •Шаг 11. Получение зависимости прижимающей силы от перемещения
- •Получение значения перемещения u на всех шагах решения
- •Вычисление прижимающей силы p на всех шагах решения
- •Шаг 12. Расчет задачи на второй сетке
- •5.6. Параметры задачи
- •6. Кручение стержней
- •6.1. Введение
- •6.2. Задание
- •Новые операции, используемые в работе
- •Требования к отчету по работе
- •Порядок проведения работы
- •Стержень круглого сечения
- •Анализ результатов
- •Стержень с кольцеобразным сечением (труба)
- •Труба с разрезом
- •Значения параметров
- •Расчет фланцевого соединения Введение
- •Численная постановка задачи в ansys
- •Цели работы
- •Требования к отчету
- •Порядок проведения работы Шаг 1. Задание свойств материалов
- •Шаг 3. Создание двумерной сетки
- •Шаг 4. Вытягивание трехмерных тел из торцевой поверхности
- •Шаг 5. Задание граничных условий
- •Шаг 6. Решение задачи
- •Шаг 7. Анализ результатов
- •Шаг 8. Решение второй и третьей задач
- •Параметры задачи
- •8. Задача определения температурного поля в лопатке газовой турбины.
- •8.1. Введение
- •8.2. Цели работы
- •8.3. Требования к отчету по работе
- •8.4. Порядок проведения работы
- •Шаг 2. Создание выпуклой и вогнутой линий контура сечения лопатки
- •9. Расчет собственных частот и форм колебаний фермы
- •9.1 Введение
- •9.2 Задание
- •Определение собственных частот Шаг 8. Удаление приложенной на шаге 5 силы.
- •Шаг 10. Решение задачи
- •Значения параметров
- •Варианты геометрии ферм
2. Основы работы с программой Ansys
2.1 Запуск программы
Как и другие программы, Ansys может быть запущен из главного меню Windows Start Programs Ansys 6.1 Interactive. Появляется окно, в котором пользователь задает некоторые параметры дальнейшей работы:
Working directory- рабочая директория, где хранятся по умолчанию все файлы. Эта директория должна быть создана заранее, кнопка справа позволяет производить выбор папок и локальных дисков.
Graphics device name- определяет, какое устройство будет отвечать за прорисовку изображения. 3d- видеокарта, Win32x- процессор.
Initial jobname- название текущей работы. Это название будет использовано при формировании файлов. Имя должно содержать только латинские буквы и цифры.
Остальные параметры в данном курсе несущественны.
Замечание. Удобно для каждой новой работы создавать отдельную директорию. Основными файлами являются x.db- база расчета, где хранится описание модели, материалов, КЭ сетка и т. д. и x.rst- файл результатов (результаты могут также находиться в предыдущем файле). Working directory и Initial jobname могут быть изменены в ходе работы. Имя должно содержать только латинские буквы и цифры.
После нажатия Run запускается Ansys.
2 .2. Внешний вид программы
1. Меню утилит (управление файлами, проекциями, параметрами):
File- работа с файлами;
Select- выбор объектов (по типу, мышкой, по ассоциативности и т.д.);
List- статистика объектов;
Plot- выбор объектов для рисования по типу;
PlotCtrls- настройка параметров рисования;
2. Стандартная панель инструментов.
3. Окно ввода команд (для работы в командном режиме).
4. Настраиваемая панель инструментов.
5. Главное меню (основное рабочее меню препроцессора, решателя и постпроцессора):
Preprocessor-создание модели;
Solution- решение задачи;
General Postprocessor- просмотр результатов.
Представляет собой раскрывающийся вложенный список команд, сгруппированных по назначению.
6. Графическое окно (окно вывода графических изображений).
7. Место статистики и вывода приглашений системы (подсказок).
Здесь указывается, что нужно сделать для выполнения команды (выбрать следующий объект, ввести параметр, и т.д.).
8. Окно вывода
Это окно может перекрываться основным окном.
2.3. Алгоритм работы
Данный алгоритм применим к большинству конечно-элементных пакетов, меняется в основном последовательность действий и названия.
Создание модели - работа в препроцессоре Main Menu Preprocessor
Замечание. При работе с программой все величины должны вводится в согласованных единицах, например единицах СИ или технических. В явном виде единицы нигде не указываются.
Можно начать с создания геометрического объекта. (Эта часть может быть заменена импортом геометрии из различных программ автоматизированного проектирования.) Main Menu Preprocessor Modelling Самый простой способ создания геометрии - путь от простого к сложному, то есть построение точек (keypoints) и далее линий (lines), поверхностей (areas) и объемных тел (volumes). Необходимо отметить, что один и тот же результат может быть получен разными способами. Отметим также, что любое объемное тело ограничено поверхностями, те, в свою очередь, линиями, а линии - точками.
Далее нужно указать, с помощью каких конечных элементов будет решаться задача Main Menu Preprocessor Element Type. Расчетчик должен представлять, какой тип расчета необходим (например, структурный или тепловой), какова размерность задачи (плоская или трехмерная), будет ли решаться контактная задача, элементы первого или второго порядка необходимы. Отметим, что модель может состоять из большого числа разных конечных элементов (у каждого типа должен быть свой уникальный порядковый номер).
Для некоторых элементов необходимо задать дополнительные характеристики, например параметры сечения для стержневого элемента, толщину для оболочечного элемента, коэффициент трения для контактного элемента. Main Menu Preprocessor Real Constants
В базу необходимо ввести свойства материалов (их может быть несколько, у каждого свой уникальный порядковый номер), из которых сделана конструкция. Main Menu Preprocessor Material Props. Могут быть заданы материалы начиная с простейшего линейного изотропного и кончая сложными с задаваемыми пользователем свойствами.
Наконец необходимо задать граничные условия и нагрузки Main Menu Preprocessor Loads.
Решение задачи – задание параметров расчета и запуск расчета Main Menu Solution
Здесь также можно задать граничные условия и нагрузки Main Menu Solution Define Loads, определить тип расчета Main Menu Solution Analysis Type.