Содержание
- 2. Введение в теорию конечных элементов Стр. Основная концепция метода перемещений 6 Интерпретация матрицы жесткости элементов [ke]
- 3. Введение в теорию конечных элементов (прод.) Стр. Некоторые советы по моделированию 54 Единицы измерения 56 Обзор
- 4. Введение в теорию конечных элементов (прод.) Стр. Матрица жесткости балочного (BAR) элемента 61 Элемент CBAR 63
- 5. Введение в теорию конечных элементов (прод.) Стр. Вывод перемещений для данного примера 94 Вывод сил в
- 6. Основная концепция метода перемещений Большинство конечноэлементных систем основываются на методе перемещений Каждый элемент модели может быть
- 7. Основная концепция метода перемещений (продолжение) где { P } = известные силы, прикладываемые к модели [
- 8. Интерпретация матрицы жесткости элемента [ke] [k]e описывает как сила передается через элемент Для упругих задач, закон
- 9. Интерпретация матрицы жесткости элемента [ke] (продолжение) Это естественно, поскольку для перемещения конца пружины 1 на заданное
- 10. Моделирование непрерывной конструкции конечными элементами Анализ сложных инженерных задач может быть затруднен (или даже невозможен) без
- 11. Моделирование непрерывной конструкции конечными элементами (продолжение) Каждая узловая точка имеет шесть независимых степеней свободы (DOFs). Степени
- 12. Моделирование непрерывной конструкции конечными элементами (продолжение) "Перемещение” (displacement) - основной термин означающий компонент перемещения или угла
- 13. Один элемент: осевое нагружение Рассмотрим упругий стержень (ROD) сечением A и длиной L под действием только
- 14. Один элемент: осевое нагружение (продолжение) Для этого ROD элемента, выражение 2-1 может быть представлено как: {
- 15. Один элемент: осевое нагружение (продолжение) A = Площадь сечения ROD элемента E = Модуль Юнга L
- 16. Один элемент: осевое нагружение (продолжение) Для простоты объяснения в этом семинаре мы будем ссылаться на уравнение
- 17. Один элемент: осевое нагружение (продолжение) Чтобы проиллюстрировать это, распишем уравнения 2-3 следующим образом: P1 = (AE/L)*u1
- 18. Один элемент: осевое нагружение (продолжение) Вернемся к рисунку с ROD элементом и закрепим его левый узел:
- 19. Один элемент: осевое нагружение (продолжение) После закрепления ROD элемента, уравнение 2-6 может быть решено { u
- 20. Общие требования к исходным данным Какие требования существуют для выполнения конечноэлементного анализа? Геометрия Расположение узловых точек
- 21. Общие требования к исходным данным (продолжение) Свойства материала Какой тип материала использовать: алюминий, сталь, графит, эпоксидная
- 22. Общие требования к исходным данным (продолжение) Нагрузки Приложенные нагрузки Принудительные перемещения Температурные нагрузки Нагрузки могут прикладываться
- 23. Исходные данные для примера с ROD элементом Какие общие требования существуют для расчета в системе MSC.Nastran?
- 24. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Геометрия Определяется записью GRID Поле Содержимое Идентификационный номер
- 25. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Какие общие требования существуют для расчета в системе
- 26. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Топология В данном примере топология ROD элемента задается
- 27. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Какие общие требования существуют для расчета в системе
- 28. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Свойства элементов В данном примере свойства ROD элемента
- 29. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Какие общие требования существуют для расчета в системе
- 30. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Свойства материала Для данной задачи свойства материала описываются
- 31. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Свойства материала (продолжение) α - Коэффициент линейного температурного
- 32. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Свойства материала (продолжение) Поле Содержимое Идентификационный номер материала
- 33. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Какие общие требования существуют для расчета в системе
- 34. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) В MSC.Nastran граничные условия могут определяться с использованием
- 35. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Какие общие требования существуют для расчета в системе
- 36. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) В данном примере будем использовать запись FORCE
- 37. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) где Поле Содержимое Номер варианта (set) нагрузки (целое
- 38. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Для данного примера, Свойства элемента ( A =
- 39. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) В результате входной файл выглядит таким образом:
- 40. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Какие общие требования существуют для расчета в системе
- 41. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) В данном примере в результате анализа мы хотим
- 42. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Отрывок выходного файла MSC.Nastran Hand Calculation Ручной счет
- 43. Исходные данные для примера с ROD элементом (продолжение) Отрывок выходного файла MSC.Nastran HAND CALCULATION Ручной счет
- 44. Глобальная матрица жесткости 1 2 3 ka kb U1 , P1 U3 , P3 U2 ,
- 45. Глобальная матрица жесткости (продолжение) Матрицы жесткости отдельных элементов с номерами 100 и 200 можно представить следующим
- 46. Глобальная матрица жесткости (продолжение) Глобальная матрица жесткости определяется суперпозицией матриц жесткости отдельных элементов Прямое определение матрицы
- 47. Глобальная матрица жесткости (продолжение) Собрав глобальную матрицу жесткости так, как показано в уравнении 2-7, можно затем
- 48. Процедура анализа сложной конструкции Процедура использованная для одного элемента и для двух элементов - может быть
- 49. Процедура анализа сложной конструкции (продолжение) Глобальная матрица жесткости размерностью N x N ka -ka 0 -ka
- 50. Процедура анализа сложной конструкции (продолжение) Жесткостные характеристики остальной части самолета находятся составлением ансамбля из отдельных жесткостей
- 51. Процедура анализа сложной конструкции (продолжение) Ресурсы компьютера (время работы центрального процессора), используемые MSC.Nastran (при размерности модели
- 52. Выходные данные MSC.Nastran При запуске MSC.Nastran Вы можете запросить любую рассчитываемую величину. Вот некоторые из них:
- 53. Проверка модели Пользователь должен проверить точность результатов, полученных в результате анализа Некоторые виды проверки выполняются так:
- 54. Некоторые советы по моделированию Прежде чем начать моделирование необходимо иметь инженерное представление о поведении конструкции Определите
- 55. Некоторые советы по моделированию (продолжение) Обдумайте затраты компьютерных ресурсов - увеличение числа степеней свободы увеличивает загрузку
- 56. Единицы измерения Пример Исходные данные Система единиц Английская Метрическая Геометрия Модуль упругости Прикладываемые моменты Прикладываемые силы
- 57. Единицы измерения (продолжение) F = M a: масса (М) = вес / g Примечание: Для динамического
- 58. Обзор процедуры решения методом конечных элементов БЛОК-СХЕМА СТАТИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО АНАЛИЗА Представление непрерывной среды, исследуемой конструкции, как
- 59. Литература по матричному анализу
- 60. Литература по МКЭ
- 61. Матрица жесткости балочного (BAR) элемента Рассмотрим матрицу жесткости BAR элемента. В качестве иллюстрации рассмотрим нагружение перерезывающей
- 62. Матрица жесткости балочного (BAR) элемента (продолжение) Матрица жесткости для BAR элемента для двухмерной модели, включающей только
- 63. Элемент CBAR Соединяет две узловые точки. Формулировки получены из классической балочной теории (плоские сечения остаются плоскими
- 64. Элемент CBAR (продолжение) Компоненты перемещения ui θi Нейтральная ось может иметь отступ относительно узловых точек (создается
- 65. Элемент CBAR (продолжение) Принципиальные ограничения (продолжение) Центр сдвига и нейтральная ось должны совпадать (поэтому не рекомендуется
- 66. Описание CBAR элемента Топология CBAR элемента Геометрия Карта продолжения Поле Содержимое Идентификационный номер элемента Идентификационный номер
- 67. Описание CBAR элемента Идентификационные номера соединяемых узлов Компоненты вектора V на конце А, задаваемые в системе
- 68. Описание CBAR элемента (продолжение) Система координат CBAR элемента Определяется пользователем путем задания вектора V Ориентирует свойства
- 69. Описание CBAR элемента (продолжение) Ось Х элемента: Плоскость Х-Y элемента: Ось Z элемента: Всегда совпадает с
- 70. Описание CBAR элемента (продолжение) Далее следуют два примера в которых, задается вектор ориентации системы координат элемента
- 71. Описание CBAR элемента (продолжение) Для определения ориентации ножек треножника, моделируемого элементами CBAR, как показано, будет более
- 72. Описание CBAR элемента (продолжение) Смещения: Концы элемента CBAR могут быть смещены относительно узлов (GA, GB) посредством
- 73. Описание CBAR элемента (продолжение) Флаги шарниров: Пользователь указывает степени свободы на каждом из концов BAR элемента
- 74. Описание оператора PBAR Свойства CBAR элемента записываются операторами PBAR или PBARL: $ $ Поле Содержимое Идентификационный
- 75. Описание оператора PBAR (продолжение) Field Contents Поле Содержимое А Площадь сечения элемента Моменты инерции сечения (I1
- 76. Расчет моментов инерции J для некоторых сечений КРУГ КОЛЬЦЕВОЕ СЕЧЕНИЕ КВАДРАТ
- 77. Расчет моментов инерции J для некоторых сечений (продолжение) ПРЯМОУГОЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ Формулы для других не круговых сечений
- 78. Поперечный сдвиг Сдвиговые перемещения балки - V, рассчитываются по формуле V = ( Fz * L
- 79. Поперечный сдвиг (продолжение) K определяет распределение сдвига по сечению элемента и ее величина зависит от формы
- 80. Поперечный сдвиг (продолжение) Значение К для некоторых сечений Литература: Roark and Young, Formulas for Stress and
- 81. Описание CBAR элемента (продолжение) Ориентация системы координат элемента определяет плоскости сечения 1 и 2, ориентацию моментов
- 82. Описание CBAR элемента (продолжение) Для такой системы координат элемента:
- 83. Описание оператора PBARL Формат записи PBARL: Пример:
- 84. Описание оператора PBARL (продолжение) где Поле Содержимое Идентификационный номер карты свойства Идентификационный номер материала Группа поперечного
- 85. Описание оператора PBARL (продолжение)
- 86. Описание оператора PBARL (продолжение)
- 87. Описание оператора PBARL (продолжение)
- 88. Описание оператора PBARL (продолжение)
- 89. Силы в балочном элементе Внутренние силы и моменты элемента BAR: Плоскость 1 Плоскость 2
- 90. Силы в балочном элементе (продолжение) Это можно также представить как: Плоскость 1 Плоскость 2
- 91. Пример применения CBAR элемента Пример: Приложенная нагрузка
- 92. Пример применения CBAR элемента (продолжение) Свойства Свойства элемента Свойства материала
- 93. Входной файл MSC.Nastran для данного примера
- 94. Вывод перемещений для данного примера
- 95. Вывод сил в элементах для данного примера Сдвиг Момент
- 97. Скачать презентацию