![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Задание. Используя данные эпюры максимальных напряжений, подобрать размеры сечения из условия прочности по допускаемым напряжениям [σ] = 400 МПа
Используя данные эпюры максимальных напряжений, подобрать размеры сечения из условия прочности по допускаемым напряжениям [ σ ] = 400 МПа 4.3. АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ. УЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ.
T
Z
C
F
Ферменная конструкция сделана из стержней с различными свойствами Стержни AF, BF, CF, DF – материал со следующими свойствами: модуль упругости E = 2e11 Па, коэффициент Пуассона 0, 3, коэффициент линейного температурного расширения 12e-6 K-1, площадь сечения 2 см2. Стержень EF – модуль упругости E = 6e8 Па, коэффициент Пуассона 0, 3, коэффициент линейного температурного расширения 12e-6 K-1, площадь сечения 1 см2. В точке F действуют нагрузки P1 и P2 (нагрузки P1 = P2 = P = 1000 Н). Стержень EF нагревается до температуры T = 50o. Найти усилия в стержнях фермы отдельно:
от силового нагружения, от температурного нагружения,
совместно от двух нагружений.
Проверить принцип суперпозиции усилий.
Координаты точек B (b, 0, 0), C (b, 0, a), D (0, 0, a), E (b/2, 0, a/2), F (b/2, -h, a/2). a = 3 м, b = 2 м, h = 3 м.
Начиная с данной задачи, будем рассматривать только командные файлы с подробными комментариями к каждой строке программы. Данные программы рекомендуется выполнять пошагово, выполняя каждую строку в окне ANSYS Input.
/FILNAM, FERMA! Присвоение имени файлу базы данных
/TITLE, FERMA! Присвоение названия графического окна /UNITS, SI! Выбор единиц измерения /PREP7 ! Задание геометрических параметров конструкции a=3 b=2 h=3 ! P=1000! Локально приложенная сила
T=50! Температура стержня ! Построение ключевых точек K, 1, 0, 0, a, K, 2, 0, 0, 0, K, 3, b, 0, 0, K, 4, b, 0, a, K, 5, b/2, -h, a/2, K, 6, b/2, 0, a/2,
! Построение линий LSTR, 5, 1 LSTR, 5, 2 LSTR, 5, 3 LSTR, 5, 4 LSTR, 5, 6 ! Спецификация экрана – изометрическая проекция /VIEW, 1, 1, 1, 1 /ANG, 1 /REP, FAST LPLOT ! Задание элемента ET, 1, LINK8! Пространственный стержневой элемент! * Задание констант элемента R, 1, 2e-4,,! Номер констант, площадь сечения ! * R, 2, 1e-4, 0, ! * Задание свойств первого материала UIMP, 1, EX,,, 2e11,! Модуль упругости UIMP, 1, NUXY,,, 0.3,! Коэффициент Пуассона
! * Задание свойств второго материала UIMP, 2, EX,,, 6e8,! Модуль упругости UIMP, 2, NUXY,,, 0.3,! Коэффициент Пуассона
UIMP, 2, ALPX,,, 12e-6,! Коэффициент температурного расширения
! Выделить линию с координатами X = b/2, Z = a/2 LSEL, S, LOC, X, b/2 LSEL, R, LOC, Z, a/2 ! Присвоить выделенной линии атрибуты: ! номер элемента, номер констант, номер материала LATT, 2, 2, 1,,,, ! Обратить выделение – остаются выделенными оставшиеся линии
LSEL, INVE ! Присвоить выделенной группе линий атрибуты: ! номер элемента, номер констант, номер материала LATT, 1, 1, 1,,,, ! Выделить все ALLSEL, ALL ! Присвоить число делений на элементы – один элемент на линию
LESIZE, ALL,,, 1,,,,, 1 ! Построить сетку на всех линиях LMESH, ALL ! Пронумеровать по свойствам материала
/PNUM, MAT, 1 /REPLOT ! FINISH /SOLU! Вход в процессор решения ! Определение условий закрепления узлов ! Выделить узел с координатами (0, 0, 0) NSEL, S, LOC, X, 0
NSEL, R, LOC, Y, 0 NSEL, R, LOC, Z, 0 ! Закрепить все степени свободы у выделенного узла
D, ALL,,,,,, ALL,,,,, ! Выделить узел с координатами (0, 0, a) NSEL, S, LOC, X, 0 NSEL, R, LOC, Y, 0 NSEL, R, LOC, Z, a ! Закрепить все степени свободы у выделенного узла
D, ALL,,,,,, ALL,,,,, ! Выделить узел с координатами (b, 0, 0) NSEL, S, LOC, X, b NSEL, R, LOC, Y, 0 NSEL, R, LOC, Z, 0 ! Закрепить все степени свободы у выделенного узла
D, ALL,,,,,, ALL,,,,, ! Выделить узел с координатами (b, 0, a) NSEL, S, LOC, X, b NSEL, R, LOC, Y, 0 NSEL, R, LOC, Z, a ! Закрепить все степени свободы у выделенного узла
D, ALL,,,,,, ALL,,,,, ! Выделить узел с координатами (b/2, 0, a/2) NSEL, S, LOC, X, b/2 NSEL, R, LOC, Y, 0 NSEL, R, LOC, Z, a/2 ! Закрепить степень свободы Uy у выделенного узла
D, ALL,,,,,, UY,,,,, ! Приложение нагрузок ! Нагрузка, приложенная в узле NSEL, S, LOC, X, b/2 NSEL, R, LOC, Y, -h NSEL, R, LOC, Z, a/2 ! Первый шаг нагрузки – узловая сила F, ALL, FY, -P F, ALL, FX, +P ALLSEL, ALL SOLVE! Решаем задачу FINISH Результат постпроцессорной обработки.
/POST1 SET, FIRST ! Задать таблицу значений – усилия в стержнях ETABLE, FYI, SMISC, 1 ETABLE, FYJ, SMISC, 1 ! Задать таблицу значений – температура в стержнях ETABLE, TI, LBFE, 1
ETABLE, TJ, LBFE, 2 PLLS, FYI, FYJ! Показать графически эпюры усилий
Для рассмотрения файла результатов решения необходимо выполнить: Main Menu > General Postproc > Element Table > List Element Table. Откроется меню List Element Table Data, в котором необходимо выбрать мышкой Fyi, Fyj, Ti, Tj. OK. Получим файл результатов – усилия и температура в стержнях в зависимости от номера элемента, а также их минимальные и максимальные значения:
PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT
***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****
Для определения номеров элементов графически на экране необходимо выполнить:
/PNUM, ELEM, 1
/REPLOT ! * EPLOT Продолжаем нагружение.
! Приложение температурной нагрузки
! Выделение линии
/SOLU LSEL, S, LOC, X, b/2 LSEL, R, LOC, Z, a/2 ! Второй шаг нагрузки – добавлена температура стержня BFL, ALL, TEMP, T
ALLSEL, ALL ! Решаем SOLVE FINISH
Для отображения результатов второго шага необходимо выполнить.
/POST1 SET, FIRST ! Задать таблицу значений – усилия в стержнях ETABLE, FYI, SMISC, 1 ETABLE, FYJ, SMISC, 1 ! Задать таблицу значений – температура в стержнях ETABLE, TI, LBFE, 1 ETABLE, TJ, LBFE, 2 PLLS, FYI, FYJ! Показать графически эпюру усилий PLLS, TI, TJ! Показать графически эпюру температур
Для вывода листа усилий в стержнях повторим использованные ранее команды. Получим:
PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT
***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****
Для определения реакций опор:
Main Menu > General Postproc > List Results > Reaction Solu. В появившемся меню. List Reaction Solution – OK. Получим файл, содержащий номера закрепленных узлов и реакции.
PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE
THE FOLLOWING X, Y, Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATES
Для определения номеров узлов необходимо ввести: /PNUM, NODE, 1
/REPLOT
! * EPLOT
! Третий шаг нагрузки – только температура стержня
! Силу убираем (нагрузку, приложенную в узле) /SOLU NSEL, S, LOC, X, b/2 NSEL, R, LOC, Y, -h NSEL, R, LOC, Z, a/2 ! Убрать FDELE, ALL, ALL ALLSEL, ALL ! Записать третий шаг нагрузки SOLVE FINISH
Наконец для третьего шага нагружения необходимо повторить блок. SET, NEXT
! Задать таблицу значений – усилия в стержнях /POST1 ETABLE, FYI, SMISC, 1 ETABLE, FYJ, SMISC, 1 ! Задать таблицу значений – температура в стержнях ETABLE, TI, LBFE, 1
Как и следует из принципа суперпозиции решений в линейной задаче – второй результат – это сумма решений первого и третьего.
|