Расчет напряженно-деформированного состояния пластины толщиной 1м, используя MSC.Patran

1.  ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Постановка задачипредставлена на рис.1, где, , , , , толщина пластины 1м, диаметр отверстия в центре пластины . Необходимо найти НДС пластины, используя MSC.Patran, MSC.Nastran.

2.  СОЗДАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Создаем новую базу данныхromashkin.db:

File / New / в панель NewDatabaseNameвводим имя новой базы данных.db /OK.Появляется окно NewModelPreferences, устанавливаем параметры как на рис./OK

Алгоритм построения геометрической модели:

1.  Создание поверхности с координатами угловых точек (0 0 0), (0 10 0), (50 0 0), (50 10 0): Geometry / Create / Surface / XYZ/ VectorCoordinatesList: <50 10 0> / Apply (рис.3).

2.  Созданиеточек: Geometry / Create / Point / XYZ / Point Coordinates list: [22.5 2.5 0] / Apply

Geometry / Create / Point / XYZ / Point Coordinates list: [22.5 7.5 0] / Apply

Geometry / Create / Point / XYZ / Point Coordinates list: [27.5 2.5 0] / Apply

Geometry / Create / Point / XYZ / Point Coordinates list: [27.5 7.5 0] / Apply

3.  Соеденяемточкилиниями:Geometry / Create / Curve / Two Point / попарновсеточки/ Apply.

4.  Поокружностисоздаемотверстиевповерхности: Geometry / Edit / Surface / Add Hole / Inner Loop / Surface: Surface 1; Inner Loop List: Curve 1:4 / Apply.

5.  Создаемобъемнуюмодель

Geometry / Create /Solid/Extrude/Translation Vector: < 0 0 1>

СОЗДАНИЕКОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙСЕТКИ

Elements / Create / Mesh /Solid/Elem Shape: Tet; Mesher: TetMesh; Topology: Tet4; Input List/ Solid 1/ Apply

3.  ЗАДАНИЕ НАГРУЗОК И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ

Закрепляем отверстие по x,y,z.

Loads/BCs / Create / Displacement / Nodal / New Set Name :xyz / Input Data/Translations: <0,0,0>/ OK / Select Application Region/выделяемвселинииотверстия/ OK / Apply

Создаемнагрузку: 1.СоздаемфункциюFields\/ Create / Spatial / PCL Function/ Field Name :Sz / Scalar Function: -('Y-5)*100 / Apply

Затем задаем распределенное давление на сторонах. Loads/BCs / Create / CID Distributed load /  New Set Name : 1

ImputData/DistrForce выбираемфункциюOK

Select Application Region/ Select Solid Faces/Solid 1.2 ,Solid 1.4/OK/Apply

4.  СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Созданиеизотропногоматериала: Materials / Create / Isotropic / Manual Input / Material Name : m1 / нажмитекнопкуInput Property… / Constitutive Model : Linear Elastic / Elastic Modulus = : 1000000 /Poisson Ratio = : 0.25 /  Apply / Cancel

Заданиесвойствэлементов: Properties / Create / 3D / Solid / PropertySetName :pr / нажмитекнопкуInputProperty / MaterialName: m:m1 / OK / поверхностьвполеSelectMembers : Surface / Add / Apply

5.  АНАЛИЗ МОДЕЛИ НА МАКСИМАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Analysis:

Action-Analize

Object-Entire Model

Method-Full Run

Job name-romashkin

Apply

Action-Read  Results

Object- Result Entries

Method-Attach

Select Result File/romashkin.t16/OK/Apply

Из полученных результатов видно

6.Создаем график упрочнения

Fields\Create\Material Property\Tabular Input\Field name: table\Strain\Input Data…

Привязываемтаблицукматериалу

Materials\m1\Plastic\Stress vs. Plastic Strain=  table\ OK\ Apply

Анализ НДС с учетом упругопластических свойств.

Analysis\Job name: 1\

Load Step Creation\

Static Solution Parameters\Nonlinear Geometric Effects:None

Load Increment Parameters\ Increment Type: Adaptive Arc Length\ OK

Output Requests…\Select Nodal Results…\Displacement\OK

                              \Select Element Results…\ Strain, Total Components;Strain, Elastic Components;Strain, Plastic Components\OK\ OK\ Apply

Read Results\Select Results File…:1.t16\Apply

:

Начало пластичности

Конец пластичности