книги / Системы автоматизированного проектирования. Решение задач прочностного анализа с использованием пакета программ ANSYS 12

На рис. 13 L – название команды; P1 – номер первой (начальной) ключевой точки линии; P2 – номер второй (конечной) ключевой точки линии.

Затем в командной строке для каждой вводимой линии набирается команда L и печатаются номера первых и вторых точек линии. В конечном итоге команда L, задающая линию, соединяющую ключевые точки 4 и 15, набирается в командной строке в следующем виде: L,4,15. После этого нажимается Enter. Введенная линия автоматически показывается на экране.

4.3.2. Построение дуг

Построение дуг является более сложной операцией и возможно двумя способами, в каждом из которых параметры задаются по умолчанию, не используемые при решении двумерной задачи. Первый способ – построение дуг при помощи команды построения дуг LARC. Второй способ – построение дуг с использованием команды построения окружностей CIRCLE.

Для ознакомления с синтаксисом команды построения дуг LARC в строке меню набирается последовательность: Help – Help Topics – Command Reference – L – LАRC. Открывается панель с опи-

санием синтаксиса команды (рис. 14).

Рис. 14

21

На рис. 14 LARC – название команды; P1 – номер начальной точки линии; P2 – номер конечной точки линии; PC – номер точки, определяющей плоскость и центр создаваемой дуги; RAD – радиус создаваемой дуги.

Затем в командной строке для вводимой дуги набирается команда LARC и печатаются номера начальных и конечных точек дуги, номер точки, соответствующей центру дуги (эта точка не должна лежать на прямой, соединяющей начальную и конечную точки), и значение радиуса дуги. В конечном итоге команда LARC, создающая дугу, проходящую через ключевые точки 1 и 2, имеющую радиус 1,5, и центр в ключевой точке 6, набирается в командной строке в следующем виде: LARC,1,2,6,1.5. После этого нажимается Enter. Введенная линия автоматически показывается на экране.

Для ознакомления с синтаксисом команды построения дуг CIRCLE в строке меню набирается последовательность: Help – Help Topics – Command Reference – C – CIRCLE. Открывается панель с описанием синтаксиса команды (рис. 15).

Рис. 15

22

На рис. 15 CIRCLE – название команды (круг); PCENT – номер точки, определяющей центр круга; RAD – радиус круга; PAXIS – для круга, лежащего в рассматриваемой плоскости XOY (по умолчанию значение равно 0), вводится пробел; PZERO – вектор плоскости круга (по умолчанию значение равно 0), вводится пробел; ARC – длина дуги круга в градусах (для полного круга 360º); NSEG – число сегментов дуги круга (один сегмент не более 90º).

Затем в командной строке для вводимой дуги набирается команда CIRCLE и печатается номер точки, определяющей центр круга, радиус круга, два пробела (через запятые), длину дуги в градусах, число сегментов. В конечном итоге команда CIRCLE, создающая круг с центром в ключевой точке 1, имеющий радиус 0,5, длину дуги 240, состоящий из 5 сегментов, набирается в командной строке в следующем виде: CIRCLE,1,0.5, , ,240,5. После этого нажимается Enter. Введенная линия автоматически показывается на экране.

Перечень имеющихся линий можно вывести на экран в виде списка, выбрав мышью в строке меню опцию List. После щелчка мышью открывается панель Llist Listing Format, в которой выбирается Attribute Format, после щелчка мышью по кнопке OK выдается список линий с номерами ключевых точек, их образующих, и с их длинами.

Для вывода построения на экране имеющихся линий в строке меню мышью выбирается опция Plot, после щелчка мыши открывается панель, в которой выбирается Lines, и производится щелчок мышью. На экран при этом выводятся имеющиеся линии. Если необходимо увидеть их номера, то проделывается следующая процедура. В строке меню мышью выбирается опция plotctrls (plot controls – управление экраном), после щелчка мыши открывается панель, в которой выбирается опция Numbering, далее нумеруются линии, как показано в подразд. 4.2.

Комбинируя прямые линии и дуги, можно создать геометрическую модель практически любой фигуры. Команда, создающая геометрическую модель в виде замкнутой области, называется AL (Area By Lines – область по линиям). Чтобы узнать синтаксис этой команды, в строке меню набирается последовательность: Help – Help Top-

23

ics – Command Reference – A – AL. Открывается панель с описанием синтаксиса команды (рис. 16).

Рис. 16

На рис. 16 AL – название команды; L1, L2, …, L10 – номера линий, образующих область, в порядке их расположения при обходе контура.

В конечном итоге команда AL, создающая область из линий с номерами 1, 3, 4, 19, 8, набирается в командной строке в следующем виде: AL,1,3,4,19,8. После чего нажимается Enter. Введенная область автоматически показывается на экране.

Полезна команда вычитания одной области из другой. Команда вычитания областей называется ASBA (area subtracts area – область вычитается из области). Чтобы узнать синтаксис этой команды, в строке меню набирается последовательность: Help – Help Topics – Command Reference – A – ASBA. Открывается панель с описанием синтаксиса команды (рис. 17).

24

Рис. 17

На рис. 17 ASBA – название команды; NA1 – номер области, из которой производится вычитание; NA2 – номер области, которая вычитается; остальные параметры используются по умолчанию и в рассматриваемых задачах не применяются. В конечном итоге команда ASBA, вычитающая из области 1 область 2, набирается в командной строке в следующем виде: ASBA, 1, 2. После этого нажимается Enter. Результирующая область автоматически показывается на экране.

Вопрос для самоконтроля: В чем заключается метод моделирования «снизу вверх»?

25

5. РАЗБИЕНИЕ ПОЛУЧЕННОЙ МОДЕЛИ НА КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНУЮ СЕТЬ

5.1. Разбиение полученной модели на конечно-элементную сеть в случае двумерной задачи

Разбиение полученной модели на конечно-элементную сеть является одной из наиболее ответственных операций, влияющих на точность полученных решений. Для детализации при решении рассматриваемых задач будем использовать автоматическое разбиение на конечно-элементную сеть. Для такого разбиения необходимо задать уровень детализации получаемой конечно-элементной сети. В пакете ANSYS предусмотрено 10 уровней детализации. Самым грубым и приближенным является 10-й уровень разбиения; число элементов, на которые разбивается модель, при этом минимально. Самым точным и детальным является 1-й уровень разбиения; число элементов, на которые разбивается модель, при этом максимально и может достигать нескольких сотен тысяч. Такие расчеты требуют больших ресурсов машинной памяти и времени. Для учебных задач рекомендуется применять 2-й или 1-й уровень разбиения.

Для задания уровня разбиения используют команду SMRTSIZE. Для ознакомления с синтаксисом команды построения точек в строке меню набирается последовательность: Help – Help Topics – Command Reference – S – SMRTSIZE. Открывается панель с описанием синтаксиса (рис. 18).

На рис. 18 SMRTSIZE – название команды; SIZLVL – уровень разбиения, который может применяться, когда задается число, соответствующее уровню разбиения в пределах от 1 до 10.

26

Рис. 18

В конечном итоге команда SMRTSIZE, задающая уровень разбиения (например, 1-й), набирается в командной строке в следующем виде: SMRTSIZE,1. После этого нажимается Enter. На экране ничего не изменяется.

Командой, непосредственно разбивающей геометрическую модель на конечно-элементную сеть, является команда AMESH. Для ознакомления с синтаксисом команды построения точек в строке меню набирается последовательность: Help – Help Topics – Command Reference – A – AMESH. Открывается панель с описанием синтаксиса команды (рис. 19).

На рис. 19 AMESH – название команды; NA1 – минимальный номер области, которая разбивается на элементы; NA2 – максимальный номер области, которая разбивается на элементы; NINC – шаг номера областей (если их несколько); если разбивается вся модель, которая может иметь несколько областей, то эти параметры заменяются на ALL (все).

27

Рис. 19

В конечном итоге команда AMESH, задающая разбиение всей модели и всех ее областей (ALL), набирается в командной строке в следующем виде: AMESH,ALL. После этого нажимается Enter. На экран выводится модель, разбитая на конечно-элементную сеть.

5.2. Разбиение полученной модели на конечно-элементную сеть в случае трехмерной задачи

В случае трехмерного моделирования и разбиения на трехмерную конечно-элементную сеть добавляется необходимость учета еще одной координаты при построении точек, линий, областей и объемов, в остальном они строятся аналогично двумерному случаю. Простейшим случаем построения объемов является построение с использованием команд VDRAG и VROTAT. Набирается последова-

тельность: Help – Help Topics – Command Reference – V – VDRAG.

Открывается панель с описанием синтаксиса команды (рис. 20).

28

Рис. 20

На рис. 20 показан синтаксис команды VDRAG (команда протягивания области вдоль линии): VDRAG – название команды, NA1,NA2,…,NA6 – перечень областей, которые протягиваются; если их меньше 6, то позиции заполняются нулями. NLP1,NLP2,…,NLP6 – перечень линий, по которым протягиваются области; если их меньше 6, то соответствующие позиции также заполняются нулями.

Для команды VROTAT набирается последовательность: Help – Help Topics – Command Reference – V – VROTAT. Открывается па-

нель с описанием синтаксиса команды (рис. 21).

29

Рис. 21

VROTAT – название команды вращения областей, перечисленных как NA1,NA2,…,NA6; если их меньше 6, то соответствующие позиции также заполняются нулями; PAX1,PAX2 – номера точек, через которые проходит ось вращения областей; ARC – угол (в градусах), на который осуществляется поворот; NSEG – число сегментов, на которые разбивается осуществленный поворот (360º разбивается минимум на 4 сегмента).

Полезна команда суммирования объемов для трехмерного случая VADD, команда заменяет 9 одиночных объемов одним суммарным.

Разбиение модели на конечно-элементную сеть в трехмерном случае может быть рекомендовано следующим образом:

– выполняется команда SMRTSIZE аналогично рассмотренному двумерному случаю (например, SMRTSIZE,1);

30