conner
CAD CAE CAM ANSYS
corner
СсылкиФорумКонтактыКарта сайтаНовости
Ansys Icem CFX Picture LogoAnsys Fractal Logo
Меню
Главная
Статьи
Примеры
Галерея
ГОСТ
Литература
Форум
Словарь
Скачать
Карта сайта
MenuCon
Главная -> Примеры -> Ansys Multyhysics -> Расчёт НДС шатуна.

Расчёт НДС шатуна.

Печать E-mail
Автор: Anton D.   
04.01.2009 14:06

Давайте для первого раза решим не сложную плоскую задачу на расчёт напряжённо-деформированного состояния шатуна, эскиз которого представлен на рисунке 1. Материалом детали у нас будет сталь 45 с модулем Юнга E=200000 МПа и коэффициентом Пуассона 0,26. Толщину шатуна примем 20 мм.

 

1-eskiz

 

Рисунок 1 - Эскиз шатуна


Поэтапное решение задачи


Подготовка модели (Preprocessing)


 


1. Запуск Ansys.

 

Запустить ANSYS Product Launcher, появится окно, показанное на рисунке 2.

Ansys Laucher

Рисунок 2 - Окно Product Launcher

 

Во вкладке Launch в строке Simulation Environment выбираем из падающего списка Ansys. В строке License - Ansys Multiphisics. Далее переходим во вкладку File Management, указываем рабочую директорию и имя файла (см. рисунок 3). Допустим, рабочий каталог у Вас находится на C:AnsysRabShatun, а название базы данных shatun.

 

Назначение рабочей папки

Рисунок 3 - Назначение рабочей директории и имени файла

 

Далее нажимаем Run (Запуск задачи).

 

2. Установка фильтров меню.

 

Данная операция позволяет исключить из всех меню Ansys пункты, не относящиеся к типу анализа решаемой задачи. Для этого в главном меню Main Menu (M_M) выбираем Preferences. В открывшемся окне отмечаем Structural, как показано на рисунке 4. Нажимаем Ok.

 

Установка фильтров меню

Рисунок 4 - Установка фильтров меню

 

3. Назначение типов конечных элементов (КЭ) и их особенности.

 

Тип КЭ определяет число степеней свободы, его форму (одномерный, треугольный, четырёхугольный и др.), размерность КЭ (линейный, изопараметрический).

Для конечно-элементной модели (КЭМ) шатуна выбираем плоский четырёхугольный 8-узловой элемент с функцией формы второго порядка Plane82.

Чтобы не загружать страницу рисунками, давайте ограничимся только схемами пути к команде. Многие авторы, почти все, используют такую запись: сначала указывают из какого меню будет выполнена команда(M_M: или U_M:, где M_M - это Main Menu, U_M - Utility Menu), далее записываются выполняемые команды по порядку, как будто путь в проводнике Windows, только вместо косой черты у нас будет знак ">".

И так, нужно выбрать КЭ. Выполняем следующие действия. M_M: Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete.

Нажимаем кнопку Add (добавить новый тип КЭ).

В левом окне (в библиотеке элементов) выбираем Structural Solid.

В окне Selection указываем Quad 8 mode 82 и нажимаем ОK.

В окне Element Type нажимаем кнопку Option. Для опции К3 выбираем Plane strs w/thk (плосконапряжённый элемент с указанием толщины) и OK.

Закрываем окно Close.


4. Параметры конечных элементов.

 

Параметры КЭ задаются в том случае, когда свойства элементов нельзя в полной мере описать положением их узлов. Например, толщина плоских элементов и параметры поперечного сечения балочных элементов. И так, зададим параметры для КЭ.


М_М: Preprocessor>ReaI Constants.

 

Нажать Add (добавить к существующему списку наборов параметров) и ОК.
В окне Real Constants for PLANE 82 в поле Thikness ввести 20 (толщина элемента, шатуна-20 мм) и OK. Закрываем окно нажатием Close.

 

 

5. Свойства материала.

 

Как и для Real Constants можно подготовить несколько свойств материалов, которые затем в различных комбинациях с другими параметрами элемента могут быть использованы при создании конечно-элементной сетки. В задаче задается изотропный материал с постоянными свойствами.

M_М: Preprocessor>Material Props>Material Models.

 

В правом окне выбрать Structural>Linear>Elastic>Isotropic, далее в поле EX (модуль Юнга) ввести 2е5 (в МПа), в поле PRXY (коэффициент Пуассона) ввести 0.26 (поскольку параметры материала задаются в МПа, модель будет построена в мм, а все нагрузки, действующие на конструкцию, необходимо задавать в МПа, Н). После нажимаем ОК.

Все введённые данные находятся в оперативной памяти компьютера. Для их сохранения в файл "Shatun" на инструментальной панели выбрать Toolbar (TB):Save_db.

 

6. Создание стержня шатуна.

 

Существует несколько способов создания геометрических объектов. В данной задаче при создании стержня шатуна используется построение двумерной области (трапеции) способом "снизу-вверх", т.е. сначала строятся нуль-мерные примитивы (ключевые точки - Keypoints), определяющие одномерные объекты (линии - Lines), по которым выстраиваются двумерные области (поверхности - Areas). Стержень шатуна образует область, построенную с помощью линий, проведённых через точки 1, 2, 3 и 4. В данной задаче принята такая система координат, при которой в её центре (точке с координатами 0, 0) располагается центр нижней головки шатуна.

М_М: Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS (создание ключевых точек).

В поле NPT (номер точки) ввести 1 (первая точка), в поля X, Y, Z ввести координаты точки 1: X1 = -13.5, Y1 = 102. Третье поле оставить пустым (координаты Z нет, т.к. деталь псевдоплоская - толщина шатуна определяется толщиной КЭ).

Нажать Apply (применить). После нажатия Apply в отличие от ОК, выполнение текущей команды не прерывается.
Далее ввести для второй, третьей и четвёртой точек Х2 = 13.5, Y2 = 102, Х3 = -29.6, YЗ = 37.5, Х4 = 29.6,Y4 = 37.5.
ОК. На рисунке 5 показаны построенные точки.

 

Создание точек

Рисунок 5 - Ключевые точки

 

Далее построим линии:

M_M: Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>Straight Lines.

Отметить левой кнопкой мыши точку 1, затем точку 2. Таким же образом соединить точки 1 и 3, 2 и 4, 3 и 4 (рисунок 6).

 

Построение линий

Рисунок 6 - Построение линий

 

Затем следует создание поверхности (см. рисунок 7):

M_M: Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>Ву Lines.

Левой кнопкой мыши выбрать построенные линии (выбранные линии подсвечиваются).ОК.


Создание поверхностей

Рисунок 7 - Создание поверхности

 



 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

conner

Главная | Статьи | Примеры | Галерея | Скачать | Форум

Глоссарий | Литература | Карта сайта | Контакты | Ссылки | Студентам БГТУ

© ProCae.ru При полном или частичном использовании материалов ссылка на www.ProCae.ru обязательна

conner
Rambler's Top100