Расчет на прочность консольного пространственного бруса, жёстко закреплённого в заделке (Решение поставленной задачи в программе Ansys Workbench), страница 3

2.3.6. Построение конечных элементов. Необходимо установить число балочных элементов по линии равным 10. Для этого нужно вызвать мню инструментария построения элементов MeshTool: MainMenu > Preprocessor > MeshTool. Из группы кнопок SizeControls выбрать кнопку установки размера элементов по линии Lines >> Set:. Появится меню графического выбора линии. Указать в графическом окне отрезок нажав левую клавишу мыши. Отрезок будет выделен, принять выбор Ok. В появившемся меню установки размера элементов на выделенной линии Elementsizesonpickedlines в окне количества элементов на линии указать 10 элементов: No. ofelementdivisions>> 10 . Принять установку числа элементов по линии Ok. В графическом окне линия отобразится условно разделённой на 10 частей. В инструментарии построения элементов установить объект дискретизации – линии: . Нажать кнопку Mesh . Появится меню графического выбора линий. Указать в графическом окне отрезок нажав левую кнопку мыши. Отрезок будет выделен. Принять выбор Ok. Закрыть меню инструментария построения элементов Close. Для более наглядного отображения полученной балки, состоящей из конечных элементов, необходимо включить отображение элементов в виде брусков. Для этого нужно вызвать из пункта стиля отображения меню размера и формы: UtilityMenu > PlotCtrls > Style >> SizeandShape. В появившемся меню включить отображение элементов, установив галочку в соответствующем окне . Принять изменения в отображении Ok. После этого на графическом экране отображается балка в виде бруса состоящего из отдельных элементов. Сохранить результаты работы: Toolbar >> SAVE_DB.

2.4. Работа с решателем. Работа с решателем будет состоять из трёх основных этапов: 1 – наложение на модель ограничений по степеням свободы; 2 – приложение к модели нагрузок (сосредоточенная сила и крутящий момент); 3 – решение.

2.4.1. Жёсткая заделка предполагает, что сечение балки в заделке не может перемещаться в направлении осей координат и поворачиваться. Следовательно, для моделирования эффекта заделки, на узлы элементов в зоне заделки необходимо наложить ограничение по поступательным и вращательным степеням свободы. Включить отображение в графическом окне линий: UtilityMenu > Plot>> Lines. Включить нумерацию точек, вызвав меню нумерации объектов: UtilityMenu > PlotCtrls >> Numbering. В появившемся меню PlotNumberingControls, напротив пункта нумерации точек установить галочку . Принять изменения нумерации Ok. На экране появятся номера точек относящихся к отрезку 1 и 2. Необходимо вызвать меню установления ограничений на степени свободы: MainMenu > Solution > -Loads- > Apply > -Structural- > Displacement >> OnKeypoints. Появляется меню выбора точек для ограничения степеней свободы ApplyU, ROTonKPs. Необходимо указать точку с номером 1, нажав левую клавишу мыши. Принять выбор Ok. В меню ограничения степеней свободы, в окне тех степеней, которые должны быть ограничены DOFstobeconstrained, выбрать пункт все степени свободы (поступательные и вращательные) . Значение перемещения установить нулевым . Принять ограничения степеней свободы Ok. В графическом окне условно отображается ограничение поступательных и вращательных степеней свободы точки 1.

2.4.2. Приложение к свободному концу балки сосредоточенной силы и крутящего момента. Вызвать меню приложения сил и моментов к точке: Main Menu > Solution > -Loads- > Apply > -Structural- > Force/Moment >> On Keypoints. Появится меню графического выбора точки, казать точку с номером 2, нажав левую клавишу мыши. Принять выбор точки Ok. В появившемся меню ApplyForce/MomentonKeypoints, в окне компонентов прикладываемого силового фактора указать компонент силы в направлении оси y, в окне значения указать -1000 Ньютонов (знак указывает на направление компонента в отрицательном направлении оси y) , принять приложение нагрузки Apply. В графическом окне отобразится вектор силы, приложенный в точке 2 и направленный в отрицательном направлении оси y, опять будет отображено меню выбора точки. Указать в очередной раз точку 2 и принять выбор Ok. Для построенного стержня крутящим будет момент относительно оси x, поэтому в меню приложения силовых факторов в окне компонента указать соответствующий момент , значение момента установить положительным равным 100 Н*М (момент закручивает стержень против часовой стрелки) . Принять установленное значение момента Ok. В графическом окне приложенный момент отобразится вектором, приложенным к точке 2 и направленным в положительном направлении оси x.