Создание расчетной модели

В данной задаче конечно-элементная модель состоит из 5 узлов и 4 балочных конечных элементов, как показано на рис.16. Хотя прямолинейных балок только 3, но наличие сосредоточенной силы на горизонтальной балке приводит к необходимости разбиения этой балки на два конечных элемента.

Сначала необходимо создать узлы. Левый нижний узел расположим в начале координат, его координаты поэтому будут нулевыми. Координаты остальных четырех узлов будут следующими: (0,2,0), (3,2,0), (4,2,0), (4,0,0). Создание узлов производится командой экранного меню Prerprocessor® Create® Nodes® In Active CS (CS – сокращение от Coordinate System, т.е. узел создается по его координатам в активной системе координат). При этом на экране появляется панель Create Nodes in Active Coordinate System, показанная на рис.17. В этой панели в поле NODE Node number указывается номер создаваемого узла. Если это поле оставить незаполненным, то система сама присвоит узлу номер из числа незанятых номеров.

В трех полях строки X ,Y,Z Location in active CS указываются координаты узла. Если одна или несколько координат узла равны нулю, то их можно не указывать. Также следует оставить незаполненными поля в нижней строке – THXY, THYZ, THZX Rotation angles (degrees). При создании нескольких узлов после ввода характеристик каждого из них следует нажимать кнопку Apply. При этом данные этого узла будут записаны, а панель останется на экране для ввода следующего узла. После ввода характеристик последнего узла нужно нажать кнопку OK, после чего произойдет запись данных последнего узла и закрытие панели.

По мере задания узлов они отображаются в графическом окне. Если координаты какого-либо узла оказались введены неправильно, что следует из его расположения, то нужно повторить ввод координат для узла с данным номером. При этом его координаты будут переопределены.

Также может оказаться, что символ начала системы координат (изображение трех осей координат) закрывает некоторые узлы – в данном случае первый узел. Для обеспечения удобства просмотра этот символ можно убрать из графического окна с помощью команды выпадающего (верхнего) меню PlotCtrls® Window Controls® Window Options. При этом на экране возникает панель Window Options (рис.18). В этой панели в предпоследнем списке Location of triad (расположение символа трех осей координат) нужно выбрать вариант Not shown (не показан). Далее следует нажать в данной панели кнопку OK.

Если в дальнейшем понадобится вновь отобразить символ начала координат, то следует выполнить эту же команду, но в списке Location of triad нужно выбрать вариант At global origin (в начале глобальной системы координат).

Далее следует создать конечные элементы. Но перед этим необходимо определить их атрибуты. К атрибутам относятся: тип конечных элементов, набор характеристик элемента, материал и другие данные.

Для задания атрибутов используется команда Prerprocessor® Create® Elements® Elem Attributes. При этом на экране появляется панель Element Attributes, изображенная на рис.19. В данной задаче используются следующие из имеющихся в данной панели списков списков:

· Element type number – номер типа конечных элементов;

· Material number – номер материала;

· Real constant set number – номер набора характеристик конечного элемента.

Поскольку используются элементы только одного типа, с одним набором характеристик (т.е. с одинаковым сечением), имеющие один и тот же материал, то во всех этих списках будет по одному варианту. Поэтому в данной панели достаточно нажать кнопку OK.

Непосредственное создание конечных элементов производится с помощью команды Prerprocessor® Create® Elements® User Numbered® Thru Nodes. Данная команда создает конечные элементы и присваивает им номера, заданные пользователем. При ее выполнении сначала на экране возникает панель Create Elems User-Num, показанная на рис.20. В поле ввода данной панели следует ввести номер создаваемого конечного элемента, а затем нажать в ней кнопку OK или Apply.

После этого в левой нижней части экрана появляется панель с тем же названием, изображенная на рис.21. Она предназначена для указания узлов, определяющих создаваемый конечный элемент. После ее появления необходимо отметить нажатием левой клавиши мыши начальный и конечный узлы конечного элемента и нажать в данной панели кнопку Apply.

В результате на экране вновь возникает панель, показанная на рис.20. В ней следует ввести номер следующего конечного элемента и вновь нажать кнопку OK. Опять появится панель выбора объектов, изображенная на рис.21 и таким образом действия повторяются до создания всех конечных элементов. Для завершения этого процесса нужно после указания узлов последнего элемента нажать в панели выбора объектов кнопку OK вместо кнопки Apply.

Панели выбора объектов, подобные показанной на рис.21, встречаются в системе ANSYS довольно часто, поэтому рассмотрим имеющиеся в ней переключатели и кнопки.

Переключатели режимов выбора:

· переключатель Pick (выбрать) соответствует режиму выбора нужных объектов;

· переключатель Unpick - отказ от ошибочного выбора объекта (переключаться между режимами выбора и отказа от него можно также путем нажатия правой клавиши мыши);

Переключатели области выбора:

· переключатель Single (одиночный) позволяет выбирать единичные объекты;

· переключатель Polygon (многоугольник) позволяет выбирать объекты, лежащие внутри замкнутой ломаной линии;

· переключатель Loop (петля) позволяет выбирать объекты, лежащие внутри замкнутой гладкой линии;

· переключатель Box (прямоугольник) позволяет выбирать объекты, лежащие внутри прямоугольника;

· переключатель Circle (окружность) позволяет выбирать объекты, лежащие внутри окружности.

Счетчики параметров выбора:

· счетчик Count (количество) показывает количество выбранных объектов;

· счетчик Maximum - максимальный номер имеющегося объекта;

· счетчик Minimum - минимальный номер имеющегося объекта;

· счетчик KeyP No - номер последнего выбранного объекта.

Следующий раздел предназначен для ввода данных с клавиатуры. Помимо поля для непосредственного ввода данных (через запятую) в этом разделе содержатся переключатели типа вводимых данных:

· переключатель List of Items (список данных) позволяет вводить с клавиатуры номера объектов (через запятую);

· переключатель Min, Max, Inc (минимум, максимум, приращение) указывает номера первого и последнего объектов, а также шаг нумерации (в том случае, когда номера объектов образуют арифметическую прогрессию).

Кнопки:

· кнопка OK вызывает построение линии и закрытие панели;

· кнопка Reset позволяет сбросить все выбранные объекты и начать выбор снова;

· кнопка Pick All (выбрать все) позволяет выделить все имеющиеся объекты;

· кнопка Apply (применить) позволяет построить линию по уже выбранным точкам и сохранить панель на экране для построения последующих линий;

· кнопка Cancel позволяет выйти из команды без совершения каких-либо действий;

· кнопка Help вызывает справку по данной команде.

Возможен и другой вариант создания конечных элементов по их узлам, который осуществляется с помощью команды Prerprocessor® Create® Elements® Auto Numbered® Thru Nodes. Отличие от предыдущего варианта состоит в том, что номера элементов не задаются пользователем, а автоматически назначаются самой программой. Поэтому при выполнении данной команды сразу появляется панель выбора объектов, аналогичная показанной на рис.21.

Для создания каждого из конечных элементов требуется указать левой клавишей мыши его начальный и конечный узлы и нажать в панели выбора кнопку Apply. После указания узлов последнего элемента нужно, как и в предыдущем случае, нажать кнопку OK.

Удаление неверно созданных конечных элементов производится командой Prerprocessor® Delete® Elements. При этом на экране также возникает панель выбора объектов. Необходимо отметить нажатием левой клавиши мыши удаляемые элементы и нажать в этой панели кнопку OK. Нередко возникает ситуация, когда при нажатии левой клавиши мыши выделяются не те объекты, которые нужны в данный момент. При этом следует путем однократного нажатия правой клавиши мыши перейти в режим отмены выбора. Стрелка курсора изменит свое направление (будет направлена острием вниз). В этом режиме нужно снять выделение с неправильно выделенных объектов путем нажатия левой клавиши мыши. Затем повторным нажатием правой клавиши мыши следует вернуться в режим выбора и постараться все-таки выделить нужные объекты. Переключаться подобным образом между двумя этими режимами можно сколько угодно раз.

Дата добавления: 2015-07-11