Раздел: Документация
0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 87 одеваний, то следует выбрать модальный аналвз. В программе ANSYS доступны сле-щие виды прочностных расчетов: статический (или стационарный), динамический Я"0 иеСтационарный), гармонический, модальный, спектральный и расчет устойчивости, ("""цции анализа дают возможность уточнить параметры проводимого расчета. Типич-является выбор метода решения, учет или отказ от учета влияния напряженного со-«иия конструкции на ее жесткость (Stress stiffness), а также опций применения метода гона-Рафсона. Выбранный вид анализа указывает программе, какие разрешающие уравнения следует „ользовать для решения данной задачи. Самый общий набор доступных видов анализа "лстоит из средств решения прочностных и тепловых задач. Каждая категория расчетов включает несколько их отдельных типов (например, ста-глческий и динамический типы прочностных расчетов). Выбором опций можно дополнительно определить особенности проводимого анализа. Так, например, для решения нелинейных уравнений имеется возможность указать одни из нескольких вариантов метода Ньютона—Рафсона. 1.3.2.2. Приложение нагрузок Под нагрузками понимаются как внешние и внутренние усилия, так и граничные условия в виде ограничений на перемещения. В программе ANSYS нагрузки разделены иа аедующие категории: —ограничения степеней свободы; —сосредоточенные силы и моменты сил; —поверхностные нагрузки; —объемные силы; —инерционные нагрузки. Большинство этих нагрузок может быть приложено или к твердотельной модели (в ключевых точках, по линиям и поверхностям), или к конечно-элементной модели (в узлах к к элементам). Конкретный вид нагрузок зависит от вида проводимого анализа (например, приложенная в точке нагрузка может быть сосредоточенной силой при прочностном анализе или тепловым потоком при расчете теплопередачи). Необходимо различать термины шаг нагружения и шаг решения. Шаг нагружения — это та конфигурация нагрузок, для которой получено решение. Например, к конструкции можно приложить ветровую нагрузку иа первом шаге нагруже-ии*. а иа втором — гравитационную нагрузку. Таким образом, каждое заданное сочетание (конфигурация) нагрузок называется шагом нагружения. Решение может состоять из одного или более таких шагов. Значения нагрузки для данного шага нагружения могут ме-"яъм постепенно от шага к шагу (т. е. нагрузка может быть плавной, иметь наклонный Участок) или меняться скачком за один шаг. Последний вариант можно использовать, например, для моделирования резкого нагружения при анализе переходных, нестационарны* процессов. Прн нестационарном анализе полную последовательность нагрузок полезно разбить 88 несколько шагов нагружения. Шаг решения — это изменение счетного шага внутри шага нагружения; используется аным образом при нестационарном и нелинейном анализе для улучшения точности и *°Днмости. Шаг решения также называют шагом по времени, т. е. шагом, выполняемым в ение некоторого промежутка времени. Заметим, что в программе ANSYS понятие время используется как при нестационарна! и при стационарном анализе. В первом случае — это обычная длительность про-1 в секундах, минутах или часах. Прн решении статических задач время используется Указатель на тот или иной шаг нагружения или шаг решения. °Мй азание опций для шага нагружения. Опциями шага нагружения являются такие оп-wjropue могут быть изменены при переходе от одного шага нагружения к другому: платов решения, время окончания шага нагрузки или выбор выходных параметров решения. В зависимости от типа выполняемого расчета указание опций может требова-N. или не требоваться. Для указания допустимых пределов изменения степеней свободы в узлах модели ь гут использоваться заданные условия-ограничения. Например, в соответствии с Tpe&v ниямн прочностного анализа могут быть ограничены повороты н смещения узлов на J крепленном крае модели. Кроме возможности задавать ограничения на стадии получения решения существу возможность делать это прн препроцессорной подготовке, используя твердотельную ц», конечно-элементную модель. Ограничения степеней свободы, заданные на твердотельао» модели, автоматически передаются программой в сеточную модель прн нннциализац процедуры численного решения. На стадии получения решения имеется возможность изменить свойства материала атрибуты конечного элемента (например, толщину), активизировать илн деактивировац элементы (опции «есть» — birth н «нет» — death). 1.3.2.3. Запуск на счет После того, как все соответствующие параметры заданы, может быть выполнено и сам, решение. По команде SOLVE программа обращается за информацией о модели н нагрузи, к базе данных и выполняет вычисления. Результаты записываются в специальный файл hi базу данных. Прн этом в базе данных может храниться только один набор результатов, щ. гда как в файл могут быть записаны результаты для всех шагов решения. Программой выполняется решение определяющих уравнений н получение резульп-тов для выбранного вида анализа. В вычислительном отношении это самая интенсивна часть анализа, не нуждающаяся, однако, во вмешательстве пользователя. Она требует са-мых значительных затрат компьютерного времени н минимальных затрат времени пользователя. Для того, чтобы получить решение за минимальное время, программа ANSYS переупорядочивает расположение элементов н узлов. 1.3.3. Постпроцессорная обработка В программе ANSYS стадия постпроцессориой обработки следует за стадиями препроцессорной подготовки н получения решения. С помощью постпроцессорных средств программы имеется возможность обратиться к результатам решения н интерпретировать и нужным образом. Результаты решения включают значения перемещений, температур, напряжений, деформаций, скоростей н тепловых потоков. Итогом работы программы на постпроцессорной стадии является графическое и (или) табличное представление результатов. Графическое изображение может быть выведено я монитор в интерактивном режиме во время постпроцессорной обработки илн преобразовано в твердую копню. На стадии получения решения результаты записываются в базу данных програм*1 ANSYS н в так называемый «файл результатов». Результаты, полученные на каждом Р полнительном шаге решения, накапливаются как наборы данных. Количество и тип данных определяются видом выполняемого анализа н выбором * ций, установленных на стадии получения решения. Для каждого шага по нагрузке пол*30, ватель указывает, сохранять ли результаты для каждого дополнительного шага решеШ* для последнего нз них илн для некоторого сочетания промежуточных н финального в* гов. Кроме того, можно указать перечень сохраняемых результатов, выбрав, напри» перемещения, напряжения н силы реакции. Существуют две возможности обратиться к записанным результатам для послеДг щей постпроцессорной обработки: 1) использовать постпроцессор общего назначенШ1*\ ознакомления с определенным набором результатов, которые относятся ко всей моД илн ее части; 2) использовать постпроцессор нсторнн нагруження для выделения из *, снвов результатов нужных параметров, например, узловых перемещений илн напря"* в элементе. При считывании данных из файла результатов они сохраняются в базе данных про- iaWMbi ANSYS, что на стадии постпроцессорной обработки дает возможность иметь доступ gccM входным параметрам модели (геометрии, свойствам материалов, нагрузкам н т. д.). 1.3.3.1. Постпроцессор общего назначения Постпроцессор общего назначения POST1 используется для отображения результатов 3юбого вида ЛЛСУХ-расчета. Массивы результатов можно делить на части, сортировать, образовывать в алгебраическом смысле, комбинировать вместе с наборами данных, 0дюсяшимнся к другим шагам решения, создавать на нх основе листинги или графические изображения. Существует несколько вариантов выбора данных из файла результатов в базу данных дротраммы для дальнейшего использования. Нужные данные можно идентифицировать до номеру основного или дополнительного шага по нагрузке, номеру набора данных, времени или частоте. Если указан момент времени (прн анализе процессов, зависящих от времени), для которого не получено интересующих результатов, то выполняется линейная интерполяция по двум ближайшим точкам. Как и на стадии препроцессорной подготовки, программа располагает набором копана, которые дают возможность выделить, пометить часть базы данных для выполнения определенных операций с данными. Можно выделить, среди прочего, перемещения, напряжения, давления, координаты, номера узлов н элементов. Выделение можно осуществить в графическом режиме с помощью мышн. Как правило, выделение используется для сокращения времени — за счет «привязки» активного набора данных к нужному узлу илн элементу. Табличная форма результатов — листинг — представляет собой один из способов представления выходных результатов в текстовом виде для помещения в отчет, демонстрации н т. п. Операции сортировки позволяют организовать выдачу данных для отдельных искомых величин, например, для напряжений, перемещений, давлений н любых др. Имеется возможность располагать результаты в возрастающем илн убывающем порядке, находить наибольшие значения илн перечислять по абсолютной величине. Для придания листингу требуемой формы илн включения его в отчетный документ можно обратиться к средствам форматирования н выбрать, например, заголовок листинга н число строк на странице. После того, как необходимые на постпроцессорной стадии данные получены (с помощью процедур выбора, сортировки, алгебраических преобразований и т. д.), они могут быть представлены в нескольких графических формах. Области равных значений на графических объектах показывают, как распределены те илн иные величины (например, напряжения) в пределах модели. Обычно области равных значений имеют вид изолиний, Сетных полос илн поверхностей равного уровня (нзоповерхностей). Если в расчетной модели имеются нарушения непрерывности, такие как сопряжение *аух разных материалов, то имеется опция, с помощью которой можно отобразить разрыв напряжений на границе раздела. Для обол очечной модели значения, относящиеся к верхней н нижней поверхности, показываются одновременно с видимыми контурами оболоч-0> определяемыми направлением взгляда. Кроме того, средства графического отображения информации включают аекторное "Редставленне н профили результатов вдоль заданной кривой. Прн аекторном представлении используются отрезки со стрелками, чтобы показать "** абсолютное значение, так и направление аекторной величины, например, аектора пе-Рй*ещения. Профиль результатов представляет собой график, который показывает изменение по-енньгх величин в зависимости от заданного пути. Процедуры отслеживания результа-с помощью профиля используются для привязки данных анализа к пространственным *аым, заданным в пределах модели. После того как интересующая величина привязана Ч>наой, можно получить зависимость этой величины от выбранного пути в табличной графической форме. К выделенным таким образом массивам значений возможно •ененне ряда математических операций (таких, как интегрирование, дифференциро- 0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 87
|
