Раздел: Документация
0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 87 рудем считать, что все стержни работают только иа растяжение-сжатие вдоль оси .у. for#a отдельный стержень можно моделировать конечным элементом типа LINK1. Зада-узлы и элементы (Ux — 0) так, как показано иа рис. 3.11. цз простых геометрических соображений находим, что жесткий брус определяет следующие соотношения между перемещениями Uyj в узлах с номерами j = 4, 5, б: - 2 Uyj — 0; Uуб — 3 Uу4 = 0. Эти два уравнения и будут являться уравнениями £ВЯЗей между узлами. Для учета начальной деформации стержней 1 и 2 и отсутствия начальной деформации стержне 3 определим три набора констант для элементов LINK1. Для первого и второго набор08 зададим площадь поперечного сечения и начальную деформацию стержней, а для треТЬего набора — только площадь поперечного сечения. Программа для решения данной задачи в пакетном режиме, составленная на основе идответствующей программы [16], приведена ниже. /batch! пакетный режим /BATCH /title, Init stresses ! заголовок: начальные деформации /сот! текстовые результаты сохраняются в файле Initjstr.res /ртер7! входим в препроцессор /PREP7 antype.static! статический тип анализа, все данные в системе СГС ах = 100 $ ау = 100 ! геометрические размеры deltl = 0.06! начальное удлинение стержня 1 delt2 = 0.05! начальное удлинение стержня 2 area = 25! площади поперечных сечений стержней птр,ех,1,2е6 ! МАТ = 1: модуль Юнга ЕХ= 2 106, кГ/см2 et,l,linkl! TYPE = 1: стержневой КЭ типа LINK1 г, 1,area, deltl/(ay-deltl) ! REAL = 1: area = 25 см2 (определено выше) ! ISTRN = deltl/(ay-deltl) — относительная начальная деформация стержня 1 r£,area,delt2/(ay-delt2) ! REAL =• 2: area = 25 ! ISTRN = delt2/(ay-delt2) — относительная начальная деформация стержня 2 t,3,area! REAL = 3: area = 25. n,l,ax $ n,2,2*ax $ n,3,3*ax ! создаем узлы n,4,ax,-ay $ n,5,2*ax,-ay $ n,6,3*ax,-ay ! создаем КЭ с различными Real Const. real,l $e,l,4 real,2 $ e,2,5 real,3 $ e,3,6 d,all,ux,0 ! считаем перемещения Ux для всех узлов равными 0 d,l,uy,0„3 ! закрепляем верхние узлы (1, 2, 3) по оси Y ce,l,0,5,uy,l,4,uy,-2 ! задаем 1-е уравнение связи: UY 5+(-2)*UY 4 = 0 сеД,0,6,иу,1,4,иу,-3 ! задаем 2-е уравнение связи: UY 6+(-3)*UY 4 = О save finish /solu! аходим в решатель /salutian solve! решвем СЛАУ finish /postl ! согласно документации по LINK1 определяем указатели на значения ! осевых усилий и напряжений в стержнях etable,forax,smisc, 1 ! Smisc, 1 — осевое усилие etable,sigax,ls, 1! Ls, 1 — осевое напряжение /output,lnit str,rea ! Направляем вывод в файл Initjstr.res Pretab,rorax,sigax! Печатаем усилия и напряжения 160 Часть з /output finish /exit Фрагмент выходного файла Initjstr.res показан ниже: ***** ansys - engineering analysis system release 5.6 ***** ansys/ed 00000000 version = Intel nt 07:23:55 aug 21, 2002 cp = 25.040 Init stresses ! Заголовок: *****postl element table listing ***** stat current current elem forax sigax 124301. 972.03 213578. 543.11 3-17152. -686.08 minimum values elem 3 3 value -17152. -686.08 maximum values elem 1 1 value 24301. 972.03 Таким образом, результатом работы программы будут следующие значения иапряже- иий в стержнях: <Ту = 972.03 кГ/СЬЛ ; 02 = 543.11 кГ/СМ ; ОJ = -686.08 кГ/см , при этом стержни 1 и 2 окажутся растянутыми, а стержень 3 — сжатым. 3.1.9. Температурные напряжения При решении задач с температурными деформациями (напряжениями) необходимо задавать в списке свойств материалов коэффициент температурного расширения СС, который в ANSYS определяется как ALPX по команде: Command(s): MP, ALPX,NMAT, VAWEJLPX GUI: Main Menu —> Preprocessor —> Material Props —* Polynomial (в случае температурной зависимости свойств материала), где NMAT— номер материальных свойств, VALVE ALPX— значение коэффициента температурного расширения материала. В качестве примера рассмотрим ступенчатый стержень из двух разнородных материалов, жестко защемленный слева, а между правым торцом и жесткой опорой имеется зазор Л = 0,05 см (рис. 3.12 а). Стержень нагревается на АТ = 40"С. Геометрические па- 2 раметры: а = 50 CM; F = 10 СМ . Модули упругости материалов: медь" Е = 0,8-106 кГ/см2 ; сталь — Е = 2-106 кГ/см2 . Коэффициенты температурного расширения: медь— а = 165-10~7, град-1; сталь— а= 125-10~7, град~}. Требуется определить наибольшие по абсолютной величине напряжения в стержне. {Совечно-элементиая модель ступенчатого стерж-„риведенанарис. 3.12 6. Ниже представлена программа для определения пературных полей, трактуемых в ANSYS как объем-%£яи(Во4у Loads): /batch /corn, /coin /ртер7 ! пакетный режим ! текстовые результаты сохраняются !.в файле Temp.res ! входим в препроцессор /PREP7 2Р -1— Стаю, 2а I б) о- © <2> ! статический тип анализа, !.все данные в системе СГС ! геометрический размер 10! площади поперечных сечений 2 Рис.3.12 \МАТ = 1:ме№,Е = 0#10б,кГ/см2 \ддяМАТ=1 СС=16510~7 \МАТ=2: сталь, Е = 210б, кГ/, см antype.static ах = 50 arl = 20 $ аг2 = шр,ех,1,0.8е6 юр,а1рх,1,165е-7 тр,ех,2,2е6 трд1рх,2,125е-7! дляМ4Г=2 (Х=12510~/ et,l,Iinkl! TYPE = 1: стержневой конечный элемент LINK1 t,l,arl $ r,2,ar2! REAL 1 и 2 с разными площадями n,l,0$n,2,ax$n,3,3*ax ! создаем узлы ! создаем КЭ с различными MP и Real Const. mat,l $real,l $e,l,2 roat,2 $ real,2 $ e,2,3 d, 1 ,af 1,0 ! ограничиваем все перемещения в узле 1 d,3,ux,0.05 ! ограничиваем все перемещения в узле 3 I tref,20 ! так можно задать референсную температуру (или начало ! отсчета температурной шкалы) TREF = 20 . По умолчанию TREF -bfunif,temp,40 ! задаем постоянную температуру Т: T-TREF = 40 ! другие способы задания температуры T(T-TREF = 40): ! bf,all,temp,40 ! — для всех узлов ! bfe,all,temp,l,40 ! —для всех элементов finish /solu! входим в решатель /solution solve! решаем СЛАУ finish /postl ! согласно документации для конечного элемента LINK] определяем указатели на значения осевых усилий и напряжений в стержнях Mable,forax,smisc, 1 ! smisc, J — осевое усилие Mable,sigax,ls, 1 ! Is, J — осевое напряжение /output,temp.res ! направляем вывод в файл Temp.res Pfetab.forax.sigax ! печатаем усилия и напряжения /output finish /exit Фрагмент выходного файла Temp.res показан ниже: engineering analysis system release 5.6 ***** 0. ***** „ ansys ansys/ed °0000000 version = Intel nt 22:59:55 aug 21, 2002 cp = 29.710 0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 87
|
