Расчет напряженно-деформированного состояния твердотельной модели, страница 2

MM:Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas [Pick All] – данной командой вычитаем активные поверхности, т.е. три прямоугольника A1-A2-A3=A4 (рис. 2, б).

 


Рис. 2. Последовательность построения геометрической модели

3.5. Создание сетки конечных элементов

  Для этой операции воспользуемся диалоговым окном MeshTool, в котором находятся основные команды для создания сетки. Это окно вызывается по следующему пути:

  MM:Preprocessor>Meshing>MeshTool.

  Size Controls: Global [Set] – задаем глобальный размер ребра элементов. В диалоговом окне в поле SIZE введем 0.05 и нажмем [Ok].

  [Mesh] [PickAll] – создание сетки конечных элементов для всех поверхностей.

  После выполнения команды должна создаться модель, подобная представленной

на рис. 3.

Рис. 3. Сетка конечных элементов

3.6. Сохранение модели

  TB:[Save_DB] – сохранение текущих данных в файле с именем по умолчанию.

      4. Приложение сил и связей

4.1. Открытие сохраненного проекта

UM:File>Resume from… - открываем сохраненный под другим именем проект. Выбираем необходимый файл с расширением “.db” и нажимаем [Ok].

UM:Plot>Areas – отображаем в графическом окне только поверхности.

4.2. Приложение сил

Согласно заданию (см. рис. 1, б) необходимо приложить распределенную нагрузку q1=4500 Н/м.

MM:Solution>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On Lines – прикладываем нагрузку по линии. Для этого выделяем верхнюю линию модели и в появившемся диалоговом окне в поле VALUE введем 4500 и нажмем [Ok].

4.3. Наложение связей

MM:Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Lines – выделяем линию, к которой необходимо приложить заделку (см. рис. 1, б), и нажимаем [Ok]. В появившемся диалоговом окне в списке Lab2 выбираем All DOF (все степени свободы запрещены) и нажимаем [Ok].

После выполнения вышеизложенных операций получилась картинка, представленная на рис. 4.

  

Рис. 4. Модель со связями и нагрузкой

  TB:Save_DB – сохраняем проект.

4.4. Запуск на счет

MM:Solution>Solve>Current LS – запускаем на счет. Нажимаем [Ok] для запуска, предварительно проанализировав сообщение в белом информационном окне.

По завершению расчета появится диалоговое окно с надписью Solution is done! (расчет закончен!), после чего нажимаем [Close].

4.5. Анализ результатов

Результаты можно представить как в графической, так и в текстовой форме.

MM:General Postproc>Read Results>First Set – выбираем первый набор выходных данных.

 MM:General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu – отображаем изолинии эквивалентных по Мизесу напряжений (рис. 5). Для этого в диалоговом окне в списке Item выбираем Stress, в списке Compvon Mises SEQV и нажимаем [Ok].

Рис. 5. Напряженно-деформированное состояние модели

Максимальное напряжение

SEQVmax= 47856 Па

Минимальное напряжение

SEQVmin= 353,505 Па

Допускаемое напряжение для углеродистых сталей

[σ] = 300000 кПа

Коэффициент запаса прочности

n = [σ] / SEQVmax= 300000000 /47856 = 6268,8

В следствии высокого коэффициента запаса прочности, можно увеличить нагрузку на деталь или уменьшить толщину стенок.

  MM:General Postproc>List Results>Reaction Solu – выводим значения реакции заделки. В диалоговом окне в списке Lab выбираем All items и нажимаем [Ok].

Значения реакции заделки:

PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE

  ***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING *****                           

  LOAD STEP=     1  SUBSTEP=     1                                            

   TIME=    1.0000      LOAD CASE=   0                                         

  THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATES                     

    NODE      FX          FY   

       1  -138.97      458.00   

       2   61.081      142.73   

       3  -29.246      763.71   

       4   76.900      320.51   

       5   95.675      35.417   

       6   95.459     -69.297   

       7   54.748     -64.663   

       8   15.943     -45.006   

       9  -14.115     -39.884