рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Генерация конечно-элементной сетки

Генерация конечно-элементной сетки - раздел Образование, РАбота 1. Линейный статический анализ консольной балки Произведем Разметку Узлов На Геометрии Притира. Сделайте Слой 10. Pri...

Произведем разметку узлов на геометрии притира. Сделайте слой 10. Pritir активным. Затем, выполните последовательность команд: Mesh®Mesh control®Size Along Curve(размер сетки вдоль кривой). Появится стандартное окно выбора примитивов (в данном случае кривых). Выберите курсором 1 большую горизонтальную кривую «ОK».

В следующем появившемся окне “Mesh Size Along Curves” в поле данных Number of elements (число элементов) введите цифру 25,в полеNode SpacingвыберетеGeometric Bias ÞSmart Elements at Endвведите цифру 5и нажмите «ОK».

 
 

В результате, на кривых, отображаемых в рабочей плоскости, выведется разметка будущих узлов модели. Заметим, что это еще только разметка, никакие узлы и элементы в модели пока не присутствуют.

Далее в появившемся окне (продолжается выполнение команды разметки) курсором выделите вторую горизонтальную кривую и нажмите «ОK». В следующем окне, где задается число элементов в поле данных Number of elements (число элементов) введите цифру 25,в поле Node SpacingвыберетеGeometric Bias,затемSmall Elements at Startвведите цифру 5и нажмите «ОK».

Далее в появившемся окне (продолжается выполнение команды разметки) курсором выделите крайнюю левую вертикальную кривую и нажмите «ОK». В следующем окне, где задается число элементов, введите цифру 4.Затем крайнюю правую вертикальную кривую аналогично равномерно разбейте на 20 элемента и нажмите «ОK». Оставшиеся две вертикальные кривые разбейте также на 20 элементов, но со сгущением к нижнему основанию (Bias Factor = 4). Две верхние горизонтальные кривые разбейте равномерно на 4 (малая кривая) и 7 частей соответственно. Нижнюю малую горизонтальную кривую разбейте на четырнадцать элементов со сгущением к центру (Bias Factor = 3). Оставшуюся нижнюю кривую разбейте на 7 элементов, в поле Node Spacingвыберете Geometric Bias,затемSmall Elements at Startвведите цифру 3и нажмите «ОK,«Cancel».

В результате проделанных операций разбиение поверхности притира будет таким:

 
 

Перейдем к разбиению поверхности кольца. Разбиение будем выполнять по следующей схеме:

Верхнюю горизонтальную линию разбейте на четырнадцать элементов и в поле Node Spacing выберете Geometric Bias,затемSmart Elements at Centerвведите цифру 3и нажмите «ОK». Боковые линии также разобьем на 8с коэффициентом 3 в указанном на рисунке направлении. Остальные кривые разбейте в соответствии со схемой. В результате сечение кольца будет выглядеть так:

Теперь необходимо определить поверхности, которые в дальнейшем будут использованы для разбиения на конечные элементы. Выполните последовательность команд: Geometry → Boundary_Surface (ограниченная поверхность). На экране появится стандартное окно выбора примитивов, в данном случае кривых, определяющих границу поверхности будущего разбиения. Выберите мышью пять кривых (отмеченных на рисунке красным светом) и нажмите «ОK».

 
 

В результате получаете поверхность:

 
 

Аналогично создайте 7 оставшихся поверхностей сечения кольца и 3 поверхности сечения притира.

Чтобы разбить поверхность сечения кольца и притира на конечные элементы, выполните последовательность команд Mesh (сетка) ® Geometry (геометрия) ® Surface (поверхность). После появления стандартного окна выбора примитивов (в данном случае поверхностей), с помощью мыши выделите в рабочей плоскости все поверхности сечения кольца и нажмите «ОK», что приведет к появлению окна с соответствующим названием: «Automesh Surfaces».

В этом окне, в поле данных Property, выберите из списка, по кнопке со стрелкой справа, название (идентификатор) свойств элементов – 1. Plate_kolko, затем нажмите «ОK», и начнется процесс автоматической генерации сетки на базе четырехугольных конечных элементов.

В данном примере используются оболочечные четырехугольные конечные элементы QUAD4, потому что в дальнейшем, путем вращения их вокруг некоторой оси, из них будут получены объемные восьми узловые CHEXA8 элементы.

 
 

Аналогичным образом разбейте поверхности сечения притира (свойства – 2. Plate_ pritir). В результате имеем следующее:

Замечание: при разбиении поверхности на конечные элементы притира или кольца активным делаем соответствующий слой, хранящий это сечение.

В результате проделанных операций, поверхности притира и кольца была разбита на конечные элементы с учетом предварительных размеров и разметки.

Для удобства дальнейшего выбора узлов в зоне контакта, изменим их цвет. Для этого выполните последовательность команд: Modify(изменить), Color (цвет), Node (узел). В окне выбора примитивов (узлов) нажмите кнопку Method, в выпадающем меню выберите пункт on Curve (на кривой). Теперь, выберите мышью на экране среднюю кривую нижней горизонтали поверхности притира, и нажмите «Ок».

В следующем окне в разделеColor (цвет) выберите мышью цвет (красный), в разделе Line Style тип линии, как показано на рисунке и нажмите «Ок».

 
 

Теперь изменим цвет узлов, лежащих на верхней горизонтальной кривой поверхности кольца. Они входят в зону контакта с притиром. Для этого выполните последовательность команд: Modify(изменить), Color (цвет), Node (узел). В окне выбора примитивов (узлов) нажмите кнопку Method, в выпадающем меню выберите пункт on Curve (на кривой). Теперь, выберите мышью на экране верхнюю кривую поверхности кольца, и нажмите «ОK». В следующем окне в разделеColor (цвет) выберите мышью любой цвет (например, желтый), в разделе Line Style (стиль линии) пометьте тот же тип линии, как в предыдущем случае и нажмите «ОK».

Для модификации изображения на экране выполните последовательность команд: ViewÞLayers, появится окно работы со слоями. Пометьте опцию Show All Layers (показать все слои) и нажмите «OK».

Для дальнейшего моделирования необходимо развернуть модель в пространстве. Постройте точку с координатами (-45, 13, 0) – эта точка будет начало системы координат. Создадим новую систему координат: войдите в меню Model (модель), CoordSys (система координат), в появившемся окне введите название системы координат и задайте тип (цилиндрический) как показано на рисунке:

Нажмите «ОK».

Далее появиться окно Locate – Define Coordinate System Origin,в котором необходимо задать ориентацию системы координат. Выберете точку построенную ранее и нажмите «ОK».

В следующем окне Define Coordinate System Angelsзадайте угол поворота системы координат как показано на рисунке и нажмите «ОK», «Cancel».

Теперь у нас есть система координат, в которой мы будем осуществлять поворот. Войдите в меню View (вид) Rotate (поворот) или функциональной клавишей F8, выберите в появившемся окне тип изображения Isometric (изометрия) и нажмите «Ок».

Для получения объемной конечно-элементной сетки выполните последовательность команд: Mesh(сетка) ®Revolve(вращать) ® Element(элемент). В появившемся окне выбора примитивов (в данном случае элементов) выберете сечение притира (сечение кольца скройте при помощи работы со слоями) и нажмите «Ок».

В окне “Generation Options” в поле данных Property выберите свойства Solid Элементов: 3. Solid Pritir. В поле данных Element Along Length (число элементов для вращения) поставьте цифру 1, и пометьте опцию Delete Original Elements (удалять оболочечные элементы).

 
 

Нажмите «ОK».

Далее необходимо определить ось вращения плоских элементов. В следующем окне нажмите кнопку Method и в выпадающем меню выберите пункт Global Axis. В этом окне по умолчанию установлено, что вращение осуществляется в положительном направлении (опция Positive), вокруг оси Y (опция Y). Выберите созданную ранее систему координат и укажите ее начало и нажмите «ОK».

В следующем окне “Total Revolution and Extrusion” в поле данных Rotation Angle (угол вращения) укажите угол 1 градусов и нажмите «ОK».

На вопрос компьютера действительно ли вы хотите удалить оболочечные элементы, ответьте – ДА.

Аналогично, получим объемную сетку сечения кольца, изменив только свойства, в окне “Generation Options” в поле данных Property выберите свойства Solid Элементов: 4. Solid Kolko.

 
 

Для того чтобы убрать невидимые линии выберите команду ViewÞSelect. В появившемся окне пометьте строчку Quick Hidden Line и нажмите «Ок».

При вращении элементов образуются совпадающие узлы, которые необходимо объединить с помощью последовательности команд Tools → Check → Coincident_Nodes. Затем выберете только элементы притира и в появившемся окне Check/Merge Coincident поставьте галочку Merge Coincident Nodes, в поле Maximum Distance to Mergeвведите 0,004 и нажмите «ОK». Аналогично объедините элементы кольца.

Для завершения работы с сеткой необходимо расставить контактные Gap элементы. Сначала необходимо изменить вид модели (увеличить фрагмент контакта) используя команду View Þ Zoom (F7) указать мышью прямоугольную область увеличения, нажать «ОK».

Для включения отображения невидимых линий выберите команду ViewÞSelect (F5). В появившемся окне пометьте строчку Draw Model и нажмите «ОK».

 
 

Чтобы соединить контактными элементами красные и желтые узлы, выполните последовательность команд Mesh(сетка)ÞConnection(соединение)Þ Closest Link (ближайшая связь). Эта команда выполняет соединение балочным элементом двух узлов наиболее близких друг к другу.

В появившемся окне выбора узлов, из которых будут начинаться Gap элементы, нажмите кнопку Method и выберите пункт Color (выбор данных узлов будет осуществляться по признаку – цвет). Поставьте курсор в поле данных ID. Выберите на экране желтый узел (курсор немного ниже узла) и нажмите «Ок». Таким образом, все желтые узлы будут взяты в память программы. В следующем окне нужно выбрать узлы, в которых элементы будут заканчиваться. Повторите те же действия, указав вместо желтого узла – красный (курсор немного выше узла) и нажмите «ОK».

В следующем окне в поле данных Property укажите свойства GAP элементов, которые будут созданы с помощью этой команды (см. рисунок).

Нажмите «ОK».

В следующем окне необходимо определить вектор ориентации Gap элемента, чтобы определить направление оси Y координатной системы контактного элемента. Относительно данной оси, можно, например, определять трение в контакте. Задайте направление вектора ориентации по оси Х глобальной системы координат.

Нажмите «ОK».

Таким образом, после выполнения выше представленных команд (Mesh, Closest Link) между желтыми и красными узлами программа расставила Gap элементы с заранее определенными свойствами.

Модель готова, можно преступать к заданию граничных условий и нагружения.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

РАбота 1. Линейный статический анализ консольной балки

Начало работы в Femap... Интерфейс... РАбота Линейный статический анализ консольной балки...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Генерация конечно-элементной сетки

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Интерфейс пользователя
Главное окно функционально объединяет все интерфейсные элементы среды моделирования (с

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использованы в модели. Выполнив команды Model(модель)Þ Property (свойства), войдите в диал

Генерация конечно-элементной модели
В данном примере предлагается создать конечно-элементную модель без привязки к геометрии, методом генерации балочных элементов между двумя точками. Выполните последовательность команд

Создание нагрузки
Задание нагрузки завершает формирование конечноэлементной модели. Для задания нагружения войдите в меню Model(модель) Þ Load(нагрузка)Þ Set

Выполнение расчета
В настоящий момент рассматриваемая задача готова к проведению конечноэлементного анализа. При помощи последова

Обработка результатов расчета
После завершения расчета можно проводить обработку полученных результатов. В появившемся панели “NX Nastran Analysis Monitor” вы можете нажать Load Results, для просмотра ин

Эпюр моментов
  Войдите в меню View(вид) Þ Select(выбор), выберите флажок Deform (деформированное состояние) в разделе “Deformed Style” (сти

Создание новой нагрузки
Для задания нагружения войдите в меню Model(модель) Þ Load(нагрузка) Þ Set(вариант нагружения). Введите номер варианта нагрузки

Выполнение расчета
B настоящий момент рассматриваемая задача готова к проведению конечно-элементного анализа. При помощи последовательности команд File(файл) Þ Analyze (анализ)

Построение изображения деформированного состояния
Войдите в меню View(вид) Select(выбор), пометьте строку Deform

Построение геометрии модели
Слева представлена схема моделируемой конструкции. Два стержня (с сечением в виде трубы), консольно закреплены

Генерация конечно-элементной сетки
    Перед разбиен

Обработка результатов расчета
После выполнения расчета, выполните последовательность команд View Þ Select в появившемся окне пометьте строчки как показано на рисунке (заметьте, что в поле данных C

Выбор типа и параметров конечных элементов
Выберем пункт меню Model Þ Property. В появившемся диалоговом окне задания свойств коне

Разбиение на конечные элементы
Как и ранее, в пункте меню Mesh ÞMesh Control Þ Default Size введем размер конечных элементов 0,1 (100 мм).  

Отображение результатов расчета
Используя кнопки и выве

Работа 5. Пластина под воздействием гравитационного нагружения
    В настоящем п

Создание геометрической модели
Запустите систему Femap. Формирование квадрата со стороной 100 мм:    

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойства конечных элементов, которые будут использованы в модели. Выполнив команды Model(модель) ÞProperty (свойства), войдите в диа

Генерация конечно-элементной сетки
После определения материала и свойств конечных элементов можно перейти к генерации конечноэлементной сетки. При помощи команд Mesh(сетка) ÞMesh Control(управ

Модификация отображения модели на экране
Отображение ненужных в настоящий момент частей модели, при необходимости, можно выключить. Выполните команды ViewÞOptions, выберите в разделе “Options” строк

Выполнение конечно-элементного анализа
В настоящий момент рассматриваемая задача готова к проведению конечноэлементного анализа. При помощи последовательности команд File(файл) ÞAnalyze (анализ),

Построение изображения деформированного состояния пластины
Войдите в меню View(вид) Select(выбор) и откажитесь от изображения изолиний,

Анимация деформированного состояния
Для отображения на экране движущейся картины деформаций войдите в меню View (вид) Þ Select (выбор) и отметьте в разделе “Deformed Style” (ме

Отображение деформаций в виде изолиний
Войдите в меню ViewÞ Select, выключите отображение деформированного состояния, отметив строкуNone – Model Only (только модель) в разделе “De

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использованы в модели. Выполнив команды Model(модель)Þ Property (свойства), войдите в диал

Генерация конечно-элементной сетки
Выполните последовательность команд MeshÞ Between... После этого на экране появится окно: Введите в соответствующих полях данные: Proper

Method: Equation or Constant
ID Variable: i Value: 0.001+0.1*XND(!i) гдеXND–координатаi-гоузла Update: Thickness «ОK». Для

Работа 7. Статический анализ напряженно-деформи­рованного состояния подкрепленной пла­стины.
В настоящем примере описаны методы формирования модели квадратной пластины со стороной 20 дюймов, подкрепленной двутаврами, имеющими размеры 2 дюйма высотой и 1 дюйм шириной, толщина стенки – 0,1 д

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использованы в модели. Выполнив команды Model(модель) ÞProperty (свойства), войдите в диал

Генерация конечно-элементной сетки
В данном примере предлагается создать конечно-элементную модель без привязки к геометрии методом генерации оболочечных элементов между 4-мя точками. Выполните последовательность команд

Создание нагрузки
    Задание нагру

Выполнение расчета
В настоящий момент рассматриваемая задача готова к проведению конечно-элементного анализа. При помощи последовательности команд File(файл)Þ Analyze (анализ)

Построение изображения деформированного состояния
Войдите в меню View(вид) Select(выбор), пометьте строку Deform (деформированное состояние) в разделе “Deformed Style” (стиль изображения деформиро

Построение изображения напряженного состояния
Войдите в меню View(вид) Þ Select(выбор), пометьте строку Contour в разделе “Contour Style”. Войдите в менюDeformed and Contour Data

Работа 8. Совместное использование в одной конечно-элементной модели разных типов элементов
В настоящем примере описаны методы формирования модели квадратной пластины со стороной 1 метр и толщиной 1 см, которая опирается на четыре опоры круглого сечения диаметром 1 см. К пластинк

Построение геометрической модели
Выполните последовательность команд Geometry Þ Curve-Line Þ Rectangle. Для этого

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использованы в модели (два типа Plate и Beam). Выполните команды ModelÞ

Генерация конечно-элементной сетки
При помощи команд Mesh (сетка) Þ Mesh Control (управление сеткой) Þ Default Size (размер по умолчанию) активизируйте диалоговое окно,

Обработка результатов расчета
После завершения процесса анализа можно проводить обработку полученных результатов. Войдите в диалого

Работа 9. Cтатический анализ напряженно-деформиро­ванного состояния ферменной конструкции
В данном примере необходимо создать конечно-элементную модель ферменной конструкции при помощи ROD элементов NASTRAN и провести линейный статический анализ напряженно-деформированн

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использованы в модели. Выполнив команды

Создание узлов
В меню Model выберите команду Node… В появившемся окне последовательно введите координаты всех узлов. Введите: X 0; Y 0; Z 0.

Создание элементов
В меню Modelвыберите Element…В появившемся окне выберите тип элементов – Rod(кнопка Type…) и последовательно введите номера узлов

Создание нагрузки
Для определения величины нагружения войдите в меню Model(модель) Þ Load Þ Set(вариант нагружения). Введите заголовок (например, “load_1”) в поле

Построение изображения деформированного состояния
Войдите в меню View(вид) Select(выбор), пометьте строку Deform (деформированное состояние) в разделе “Deformed Style” (стиль изображения деформиро

Построение геометрии модели
В этом примере геометрия конечно-эле­ментной модели будет создана на основе информации о координатах узлов. Узлы конечно-элементной модели ферменной конструкции, в обязательном порядке, до

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – создание свойства конечных элементов, в нашем случае балочного (Beam). В меню

Обработка результатов расчета
Следующий шаг – вывод результатов. Нажмите F5 (View – Select). В появившемся окне в поле Deformed Style пометьте пункт Deform, а в поле Co

Описание свойств конечных элементов
Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использованы в модели. Выполнив команды Model(модель)Property (свойства), войдите в диалоговое о

Создание геометрии модели
Для создания шестигранника выберите в меню Geometryкоманду Curve-Line/Continuos…и по очереди вводите координаты вершин шестигранника лежащего в основании.

Генерация конечно-элементной сетки
Разбейте на конечные элементы поверхность с размером конечного элемента по умолчанию 0,16. При помощи команд

Построение геометрической модели
Запустите систему Femap with NX NASTRAN.    

Генерация конечно-элементной сетки
После определения свойств конечных элементов можно перейти к генерации конечно-элементной сетки. Для начала, увеличим изображение геометрии в области отверстия. Для этого, нажмите на кнопку в верхн

Обработка результатов расчета
После завершения анализа можно проводить обработку полученных результатов. Сначала модифицируйте изображение модели на экране. Для этого, нажмите CTRL+Q и, в появившемся о

Построение геометрической модели
Сначала проведем построение поперечного сечения первой трубы. Для этого выполните последовательность команд Geometry Þ Curve-Circle Þ Center.Для этого откройте в главно

Генерация конечно-элементной сетки
После определения свойств конечных элементов можно перейти к генерации конечно-элементной сетки. Чтобы произвести разбиение твердотельной модели, выберите команды: Mesh(сетка)

Обработка результатов расчета
После завершения процесса анализа можно проводить обработку полученных результатов. Сначала модифицируйте изображение модели на экране. Для этого, нажмите CTRL-Q и, в появившемся о

Работа со слоями
В данном примере максимальные напряжения получились на внутренней поверхности детали и на этом изображении такие участки получились скрытыми. Чтобы увидеть распределение интересующей величины (напр

Построение геометрической модели
Запустите систему Femap with NX NASTRAN. Для удобства работы с геометрией и сеткой в программе предусмотрена работа со слоями (Layers). В отдельный слой м

Генерация конечно-элементной сетки
Сделаем разметку узлов на геометрии. Для этого, выполните последовательность команд: Mesh Þ Mesh control Þ Size Along Curve(размер сетки вдоль кривой). Появится стандар

Выполнение конечно-элементного анализа
При помощи последовательности команд File(файл) Þ Analyze (анализ) войдите в меню управления процессом анализа (“Export Method”). При нажатии кнопки

Обработка результатов расчета
После завершения процесса анализа можно проводить обработку полученных результатов. Сначала модифицируйте изображение модели на экране. Для этого, нажмите CTRL-Q и, в появившемся о

Геометрическая модель
Запустите систему Femap with NX NASTRAN.    

Выполнение конечно-элементного анализа
Далее задайте данные для выполнения нелинейного решения: выполните последовательность команд Model, Load, Nonlinear Analysis(нелинейных анализ). В появившемся окне выделите опцию

Обработка результатов расчета
После окончания расчетов программа дважды спросит: хотите ли вы загрузить результаты по различным видам напряжения? На оба вопроса ответьте – ДА. При окончании загрузки результатов

Nbsp;   Оценка погрешности расчетной модели
Как видно из анализа расчетной модели кольца и диска притира, наиболее проблемным местом является точность при расчете контактных напряжений в угловой точке контакта. Связано это с тем, что в этой

Упругое деформирование притира и уплотнительного кольца
Максимальные напряжения появляются в местах контакта с верхними уплотнительными кольцами. Значения, соответствующие цветам можно определить по правой шкале, отображенной на рисунке. Распре

Категория: Tools and View Style – Инструменты и стиль отображения
Free Edge and Face Свободные кромки и грани Shrink Elements Сжать элементы (отобразить в сжатом виде) Fi

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги