Создание геометрических моделей средствами ANSYS, страница 2

В данном случае требуется присвоить линии атрибуты и создать сами конечные элементы.

Указание атрибутов для линии, на которой будут созданы балочные конечные элементы, имеет определенное отличие от указания атрибутов для линии на которой строятся стержневые элементы. Это отличие заключается в необходи­мости указания пространствен­ной ориентации поперечного се­чения балки Поэтому в панели Line Attributes,  следует установить пере­ключатель   Pick Orientation Keypoint(s) в положение Yes и на­жать кнопку ОК

После этого панель Line Attributes исчезает, но появляет­ся новая, меньшего размера и того же наименования.

При этом следует указать курсором на экране требуемую ориентационную точку и нажать кнопку ОК в находящейся на экране панели Line Attributes В результате линия получает все требуемые атрибуты

Далее требуется указать число создаваемых конечных элементов на линии и создать сами конечные элементы. На этом создание модели завершается.

Приложение нагрузок и закреплений

В качестве нагрузки будет приложена сосредоточенная сила. Сосредото­ченная сила может прикладываться в геометрической точке или в узле сетки Принципиальной разницы между двумя видами задания нагрузки нет. Однако есть сетка конечных элементов пользователем будет удалена для последую­щего создания новой нагрузки то закрепления, приложенные к узлам также будут уничтожены. В то же время нагрузки и закрепления приложенные к объектам геометрической модели (в частности к точкам), сохранятся.

Сосредоточенная нагрузка прикладывается командами экранного меню Preprocessor - Loads - Loads - Apply - Force/Moment. После этого на экране появляется панель указания точки Apply F/M on KPs (первая часть). При этом на экране требуется указать точку (одну или несколько, в зависимости от контекста) и нажать кнопку ОК.

Далее на экране появился панель Apply F/M on RPs назначения направления и значения сосредоточенной силы Apply F/M on KPs. В данной панели в списке Lab Direction of force/mom следует выбрать требуемое направление силы (или момента сил)

В строке VALUE Force/moment value указывается значение силы или момента. Далее следует нажать кнопку ОК (или Apply, если требуется задать другие силы).

В данном случай приложена сосредоточенная сила в направлении оси Y, значением — 1000 (в данном случае ньютонов).

На этом приложение нагрузок закончено.

Просмотр результатов

Графическое отображение результатов на экране осуществляется как из эк­ранного, так и из выпадающего меню. Просматривать можно как узловые ре­зультаты, так и элементные.

Вывод узловых результатов осуществляется следующим образом: из экранного меню General Postproc - Plot Results - Contour Plot - Nodal Solution, из выпадающего меню Plot - Results - Contour Plot - Nodal Solution.

Вывод элементных результатов осуществляется из экранного меню General Postproc - Plot Results - Contour Plot - Element Solution, а из выпадающего меню Plot - Results - Contour Plot - Elem Solution.

В случае вывода узловых результатов на экране появляется панель выбора типа просматриваемых узловых результатов Contour Nodal Solution Data.

В этой панели нужно выбрать для просмотра следующие группы результатов:

Stress — напряжения (осевые, касательные, главные, эквивалентные);

В случае графического просмотра элементных результатов возникает панель Contour Element Solution Data.

На этом рассмотрение расчета можно считать завершенным.

4 Анализ полученных результатов и предложения по улучшению работы рассчитываемого узла

В данном разделе приведены результаты расчета станка-качалки при использовании двутавра .

На рисунках 4.1 и 4.2 представлены расчет напряженно-деформированного состояния балансира при использование двутавра.

Рисунок 4.1 - Расчет НДС с двутавром

Рисунок 4.2 - Расчет НДС с двутавром

Из представленных рисунков видно, что напряжения возникают в основном в центре балансира. При чем на головку балансира нагрузка незначительна и напряжения возникают только у стыка соединения балансира с головкой.

В данном курсовом необходимо было определить какое сечение предпочтительнее в изготовление балансира: 2-а швеллера, свариваемые между собой или двутавр близких размеров.

В данном случае при проведенных расчетах можно уверенно рекомендовать изготовление балансира станка-качалки из двутавра, т.к. напряжения возникающие в балансире изготовленного из двутавра намного меньше, чем в балансире изготовленного из 2-х швеллеров.

5 Вывод

ANSYS  позволяет не только создавать геометрические модели собственными средствами , но импортировать уже готовые, созданные средствами CAD-систем (например SolidWorks и др.). Нужно отметить, что геометрическая модель в дальнейшем может быть модифицирована любым образом, поскольку при импорте осуществляется перетрансляция данных в геометрический формат ANSYS. Возможно удаление несущественные мелких подробностей, достраивание определенных деталей. Построение поверхностей, твердотельной геометрии и внесение изменений осуществляется средствами собственного.