Раздел: Документация
0 1 2 3 4 5 6 ... 40 ный элемент также имеет опцию закручиваемой панели (в этом случае в качестве степеней свободы выступают повороты ROTX, ROTY и ROTZ). Трехмерная мембрана SHELL41 имеет 3 степени свободы в каждом узле: UX, UY и UZ (3 осевых перемещения) в узловой системе координат. Элемент SHELL150 является р-элементом. Большинство оболочек (SHELL51, SHELL43, SHELL93, SHELL143) обладает свойствами учета пластичности, ползучести и больших перемещений, а в ряде случаев, и больших деформаций. Элементы оболочек SHELL181, SHELL208 и SHELL209 могут применяться в задачах, учитывающих пластичность, ползучесть, вязкоупругость и вязкоплас-тичность, а также при наличии больших деформаций и больших перемещений. Толщина оболочек указывается при помощи набора геометрических характеристик. Для ряда оболочек толщина может указываться в нескольких узлах. Если толщина указывается только в одном узле, значения толщины в прочих узлах равны этому указанному значению. Толщина оболочки обязательно должна быть указана хотя бы в одном узле. При визуализации на экране без учета геометрических характеристик элементы отображаются в виде поверхностей. При визуализации элементов мембран и оболочек с учетом геометрических характеристик изображение элементов выглядит достаточно реалистично (см. рис 3.6).  Элементы трубопроводов 25 Элементы могут использовать анизотропные материалы. Для элементов обязательно следует указывать модуль Юнга и коэффициент Пуассона, а также коэффициент температурного расширения, плотность и коэффициент демпфирования (при необходимости). При создании расчетной модели на основе ранее созданной геометрической модели двухмерные (2D) элементы оболочек создаются на основе линий (объектов типа line). Трехмерные (3D) элементы оболочек создаются на основе поверхностей (объектов типа area). 3.7. Элементы трубопроводов Элементы трубопроводов создаются на основе трехмерных (3D) балок. Для создания моделей трубопроводов обычно применяются специальные процедуры препроцессора. В состав элементов трубопроводов входят следующие элементы: >PIPE 16 - упругая прямая труба. Для элемента в числе геометрических характеристик могут указываться следующие данные: наружный диаметр трубы, толщина стенки, коэффициенты концентрации напряжений в узлах, плотность протекающей жидкости, плотность внешней изоляции, толщина слоя изоляции, допускаемая толщина слоя коррозии и иные; >PIPE 17 - упругий тройник. Для элемента в числе геометрических характеристик могут указываться следующие данные: наружные диаметры труб колен, толщины стенок, коэффициенты концентрации в узлах, плотность протекающей жидкости, плотность внешней изоляции, толщина слоя изоляции, допускаемая толщина слоя коррозии и иные; >PIPE18 - упругая искривленная труба (колено). Для элемента в числе геометрических характеристик должны указываться практически те же данные, что и перечисленные выше, а также радиус изгиба колена; >PIPE20 - прямая труба с возможностью пластического поведения материала. Для элемента в числе геометрических характеристик могут указываться следующие данные: наружный диаметр трубы, толщина стенки, коэффициенты концентрации напряжений в узлах; >PIPE59 - погруженная в воду труба или кабель. Для данного элемента могут указываться 14 геометрических характеристик, включая наружный диаметр трубы, толщина стенки и начальную деформацию в осевом направлении; >PIPE60 - упругая искривленная труба (колено) с возможностью пластического поведения материала. При визуализации на экране без учета геометрических характеристик элементы трубопроводов отображаются в виде линий При визуализации с использованием геометрических характеристик элементы отображаются в виде труб (см. рис. 3.7.)  Рис. 3.7. Элемент трубопровода 3.8. Контактные элементы В комплексе ANSYS существуют три модели контакта: поверхность с поверхностью, поверхность с узлом и узел с узлом. В особых случаях контактные элементы могут использоваться для связи балок с оболочками (стыка торца балки с ребрами оболочек), балок с объемными элементами (стыка торца балки с гранями объемных элементов) и оболочек с объемным телом (по ребрам оболочек и граням объемных элементов). Подобные приемы позволяют существенно снижать размерность сетки конечных элементов. При использовании контактных элементов типа узел с узлом между узлами двух контактирующих тел создаются особые связи (контактные элементы), через которые могут передаваться усилия (при наличии контакта). При использовании контактных элементов типа поверхность с поверхностью на контактирующие границы накладываются контактные и ответные элементы (контактные пары), посредством которых определяются контактные взаимодействия. Все контактные элементы являются нелинейными и требуют использования итерационных методов расчета. Для работы с контактными элементами в препроцессоре комплекса ANSYS имеются специальные средства, позволяющие создавать контактные элементы (контактные пары) в автоматизированном режиме. Для контактных элементов могут указываться от 6 (элемент CONTAC12) до 26 (элемент CONTA175) геометрических характеристик. Обычно при расчете задач МДТТ все эти значения указывать не требуется. Для создания контактных пар, изменения их свойств, просмотра и удаления применяется специальная диалоговая панель Contact Manager. При расчете контактных задач МДТТ контактные элементы позволяют учитывать начальные зазоры и натяги контактирующих тел. При визуализации контактных элементов они представляются в виде, достаточно близком к оболочкам или пластинам (хотя и не имеют толщины, см. рис. 3.8).  Рис. 3.8. Изображение контактных элементов Элементы газовых уплотнений, двухмерные (2D), INTER192, элемент I порядка, INTER193, элемент II порядка, и трехмерные (3D), INTER194 элемент I порядка и INTER195, элемент II порядка, располагаются между двухмерными (2D) элементами объемного НДС или объемными элементами. Для материалов газовых уплотнений отдельно требуется указывать свойства уплотнений при сжатии (нагружении) и снятии нагрузки - линейном или нелинейном. Многослойные элементы (элементы, применяемые при расчете композитных конструкций) могут быть объемными (SOLID46 и SOLID191), или оболочками (SHELL91 и SHELL99). Номера материалов для отдельных слоев, углы ориентации слоев и толщины слоев указываются в виде геометрических характеристик элементов, как для объемных элементов, так и для элементов оболочек. Элементы расчета задач гиперупругости могут быть двухмерными (2D), как HYPER56, HYPER74 и HYPER84, или трехмерными (3D), как HYPER58, HYPER86 и HYPER158. Элементы расчета задач вязкоупругости также могут быть двухмерными (2D), как VISC088, VISCO106, VISCO108 или трехмерными (3D), как VISC089 hVISCO107. Суперэлемент (подконетрукция) MATRIX50 создается пользователем и применяется при помощи специальных процедур (проходы создания, использования  Рис. 3.9. Вид элементов SURF154, построенных на торце объемного тела и расширения). Свойства материала суперэлемента в задачах МДТТ могут быть только линейными. Элементы поверхностных эффектов SURF153 (2D) и SURF 154 (3D) создаются на торцах и гранях элементов объемного НДС (2D) или объемных конечных элементов. Визуализируются данные элементы точно так же, как и оболочки. Для данных элементов требуется указывать толщину в узлах, но можно также указывать жесткость упругого основания, добавочную массу и иные данные Вид элементов SURF 154 показан на рис. 3.9. Вспомогательный элемент MESH200, не имеющий жесткости, имеет множество вариантов форм. Данный элемент применяется, прежде всего, для упрощения отдельных работ при построении сеток. Глава 4 Графический интерфейс пользователя 0 1 2 3 4 5 6 ... 40
|
