7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок



Скачать 134.6 Kb.
Дата24.11.2012
Размер134.6 Kb.
ТипДокументы
7.4. Отслеживание ориентации элементов и нагрузок

При использовании в модели оболочечных элементов и приложении поверхностных нагрузок существует потребность отслеживать ориентацию граней элемента, для того чтобы иметь возможность определить направление нагрузок. В общем случае поверхностная нагрузка прикладывается к поверхности с номером 1 и считается положительной в соответствии с “правилом буравчика” (как показано на рис. 7.6, при вращении рукоятки буравчика с правой резьбой в направлении узлов I, J, K, L происходит его перемещение вверх, т.е. в положительном направлении нагрузки). Если оболочечная модель образуется нанесением сетки на твердотельную модель, то нормаль к элементу совпадает с направлением нормали к поверхности (это направление устанавливается в результате выполнения команды ALIST или маршрута Utility Menu>List>Areas; направление последовательности линий, определяющих данную поверхность, указывает направление нормали в соответствии с правилом буравчика).


Рис. 7.6. Положительное направление нормали


Существуют несколько способов графического определения ориентации элементов и направления нагрузок.

  1. Можно быстро определить положительное направление нормали для оболочечных элементов, используя команду /NORMAL или маршрут Utility Menu> PlotCtrls>Style>Shell Normals с последующим заданием команды EPLOT или маршрута Utility Menu>Plot>Elements.

  2. Можно включить модуль PowerGraphics: “верх” и “низ” оболочек будет показан разным цветом.

  3. Можно приложить поверхностные нагрузки, задавшись некоторым их направлением, а затем проверить правильность выбора включением символа нагрузок [/PSF,Item,Comp,2] перед выполнением команды EPLOT.

Если смежные оболочечные элементы имеют несовпадающие направления нормали, при постпроцессорной обработке результатов расчета напряжений и деформаций могут возникнуть трудности. Так, например, если какая-нибудь поверхность расчетной модели содержит как верхние, так и нижние грани оболочечных элементов, усреднение узловых напряжений и деформаций будет выполнено неверно. При обнаружении несовпадения нормалей элементы следует переориентировать с помощью команды ENORM (соответствующий маршрут Main Menu>Preprocessor> Move / Modify> Shell Normals). (Таким же путем можно сменить систему координат элемента, определяемую заданием узлов I, J, K, L).

7.5.
Очистка и удаление сетки для модификации геометрии

Наличие в программе ANSYS механизма перекрестных ссылок для всех компонентов твердотельной модели не позволяет удалять объекты твердотельной модели вместе с нанесенной конечно-элементной сеткой или использовать команды EDELE и NDELE для удаления элементов и узлов, которые связаны с этими объектами. Для того чтобы внести изменения в модель, обычно требуется очистить объект твердотельной модели от сетки элементов с помощью соответствующих команд. Такие команды можно трактовать как инверсию команд построения сетки. После очистки модели от сетки конечных элементов появляется возможность модифицировать твердотельную модель.

7.5.1. Очистка сетки

Команды очистки сетки удаляют узлы и элементы, связанные с соответствующими объектами твердотельной модели. При очистке объектов более высокого порядка автоматически удаляются все объекты низших порядков, если они не покрыты сеткой конечных элементов. Узлы на границе объекта, принадлежащие смежной сеточной области, при очистке не удаляются.

  1. Для удаления узлов и точечных элементов, связанных с выбранными ключевыми точками, используется один из следующих способов:

Команда: KCLEAR

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Clear>Keypoints

  1. Для удаления узлов и линейных элементов, связанных с выбранными линиями, используется один из следующих способов:

Команда: LCLEAR

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Clear>Lines

  1. Для удаления узлов и двумерных элементов, связанных с выбранными поверхностными областями, используется один из следующих способов:

Команда: ACLEAR

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Clear>Areas

  1. Для удаления узлов и трехмерных элементов, связанных с выбранными объемными областями, используется один из следующих способов:

Команда: VCLEAR

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Clear>Volumes

Программа сообщает пользователю, сколько объектов каждого вида очищается от сетки после таких процедур. Объект считается “очищенным”, если удаляются либо узлы сетки, либо конечные элементы.
Узлы на границе принадлежат двум областям модели, поэтому их можно удалить только после очистки каждой из областей



Рис. 7.7. Узлы на границе двух областей


Если очищаемые элементы/узлы находятся в конце перечней, то появляются соответствующие доступные идентификаторы (ID) для элементов/узлов. (Эту процедуру можно отменить с помощью команды MOPT,CLEAR,OFF.)

Как уже указывалось, атрибуты элементов, заданные командами TYPE, REAL, MAT и ESYS, за которыми следуют команды построения сетки [AMESH, VMESH и др.], отменяются командами очистки сетки. Таким атрибутам приписываются отрицательные номера в перечнях, создаваемых командами ALIST, VLIST и т.д. Команды очистки сетки не сказываются на значениях атрибутов, которые вводятся с помощью так называемых ассоциирующих команд, используемых для присваивания атрибутов объектам модели [AATT, VATT и т.д.]. В любом случае, задание новых атрибутов с помощью этих команд подавляет прежние значения атрибутов вне зависимости от того, принадлежат ли они элементу, связанному с модифицируемой твердотельной моделью.
Модификация атрибутов элементов

Существует несколько причин, по которым может потребоваться модификация атрибутов элементов после построения сетки: были допущены ошибки при их задании, внесены изменения в проект или нужно преобразовать расчетную модель для другого вида анализа (например, перейти от теплового расчета к прочностному). Доступные способы такой модификации перечисляются ниже.

Силовой” метод. Сетка очищается с помощью соответствующих команд; задаются новые атрибуты элементов - либо ассоциирующими командами, либо такими как TYPE, REAL и т.д.; затем сетка строится вновь. Поскольку перестроение сетки может оказаться непростым делом, следует избегать использования такого подхода в том случае, если сама сетка вполне приемлема. Следует обратить внимание на то, что происходит при выполнении команд очистки сетки: атрибуты твердотельной модели, установленные командами построения сетки, (определяются по отрицательным номерам в перечнях, создаваемых командами ALIST, VLIST и т.д.) удаляются; атрибуты, установленные ассоциирующими командами [AATT, VATT и т.д.], не меняются. Итак, из-за того, что ассоциирующие команды подавляют действие команд TYPE, REAL, MAT и ESYS, последние не удается использовать для задания новых атрибутов, если первоначально они были присвоены ассоциирующими командами. (Потребуется использовать эти команды для задания новых атрибутов.) При повторном построении сетки атрибуты, связанные с объектами твердотельной модели, присваиваются конечным элементам сетки.

Непосредственная модификация элементов. Атрибуты элементов можно изменить без перестроения сетки. Для этого выбираются нужные элементы, с помощью команд TYPE, REAL, MAT и ESYS задаются новые атрибуты и выполняется команда EMODIF,ALL (маршрут Main Menu>Preprocessor> Move / Modify>Modify Attrib). В этом случае атрибуты конечных элементов модифицируются непосредственно, без внесения изменений в соответствующие атрибуты твердотельной модели. Эта процедура является удобной, но может привести к неприятностям, поскольку теперь атрибуты конечно-элементной модели не соответствуют атрибутам элементов твердотельной модели. Это значит, среди прочего, что при ошибочном изменении атрибутов до неприемлемого значения предупреждения программы не последует. По этой причине применять этот способ следует с осторожностью.

Еще одной возможностью модификации номера материала для некоторого элемента является использование команды MPCNG или маршрута Main Menu> Preprocessor>Material Props>Change Mat Num. (В отличие от других команд модификации, работающих только с препроцессором PREP7, команду MPCNG можно использовать как в режиме PREP7, так и SOLUTION).

Модификация таблицы атрибутов. Можно изменить входы таблиц атрибутов после построения сетки, но перед вводом режима SOLUTION. Будет выдано предупреждение, если наборы таблицы REAL или MAT содержат неиспользуемые входы (например, это произойдет в том случае, если набор свойств REAL для балки будет присвоен стержневому элементу). При этом способе не требуется перестроение сетки.

Замечание о добавлении и удалении срединных узлов. Для любого из перечисленных способов, если меняется атрибут TYPE для замены срединного узла на некоторый другой, потребуется использование одной из следующих возможностей для добавления дополнительных срединных узлов:

Команда: EMID

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Move / Modify>Add Mid Nodes

Команде EMID предшествует исполнение команды MODMSH,DETACH (маршрут Main Menu>Preprocessor>Checking Ctrls). Кроме того, для того чтобы отменить срединные узлы, необходимо “отвязать” их от конечных элементов с помощью команды EMID,-1.

7.5.2. Удаление объектов твердотельной модели

Удалить объекты твердотельной модели можно с помощью соответствующих команд, приведенных ниже. Объекты нижних уровней нельзя удалить, если они присоединены к объектам более высокого уровня. Так, если некоторая часть модели создана с помощью геометрических примитивов, то нельзя удалить связанную с нею ключевую точку до тех пор, пока в нисходящем порядке не будут удалены все объекты более высокого порядка (линии, поверхности и объемы), которые присоединены к этой точке.

  1. Для удаления поверхности без конечно-элементной сетки используется один из следующих способов:

Команда: ADELE

Маршруты: Main Menu>Preprocessor>Delete>Area and Below Main Menu>Preprocessor>Delete>Areas Only

  1. Для удаления ключевых точек без конечно-элементной сетки используется один из следующих способов:

Команда: KDELE

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Delete>Keypoints

  1. Для удаления линий без конечно-элементной сетки используется один из следующих способов:

Команда: LDELE

Маршруты: Main Menu>Preprocessor>Delete>Line and Below Main Menu>Preprocessor>Delete>Lines Only

  1. Для удаления объемов без конечно-элементной сетки используется один из следующих способов:

Команда: VDELE

Маршруты: Main Menu>Preprocessor>Delete>Volume and Below Main Menu>Preprocessor>Delete>Volumes Only

И наоборот, активацией “чистящей” опции (т.е. заданием KSWP=1) вместе с командами LDELE, ADELE или VDELE программе предписывается автоматическое удаление всех соответствующих объектов более низких уровней. (Однако эти объекты не будут удалены, если они присоединены еще и к другим объектам более высокого уровня.) Например, если нужно удалить сферический объем без сетки конечных элементов, то достаточно ввести одну команду VDELE с опцией KSWP=1, что приведет к удалению этого объема и всех связанных с ним поверхностей, линий и ключевых точек.

7.5.3. Модификация объектов твердотельной модели

Геометрию твердотельной модели можно модифицировать изменением положений ключевых точек, используя один из следующих способов:

Команда: KMODIF

Маршруты: Main Menu>Preprocessor>Move / Modify>Set of KPs Main Menu>Preprocessor>Move / Modify>Single KP

Всякая сеточная область, связанная с модифицируемыми ключевыми точками, будет автоматически очищена от узлов и элементов. Все линии, поверхности и объемы, связанные с данной ключевой точкой, будут затем автоматически вновь заданы с использованием активной координатной системы.

Твердотельные объекты без сетки также можно задать снова повторным применением команд, которые использовались первоначально. Например, рассмотрим следующую последовательность команд, в которой вторая команда К предназначена для модификации ключевой точки:
CSYS,0

K,1,5.0,6.0,7.0 ! Ключевая точка при X=5.0, Y=6.0, Z=7.0

CSYS,1

K,1,5.0,6.0,7.0 ! Повторное задание этой же точки
Ключевую точку 1 можно повторно задать таким способом только в том случае, если с ней не связаны объекты модели более высокого уровня.
Модифицировать линии без сетки элементов можно посредством приводимых ниже процедур. При их выполнении также обновляются присоединенные к линии области, даже если это поверхности или объемы.


  1. Для разделения линии на две и более части используется один из следующих способов:

Команда: LDIV

Маршруты: Main Menu>Preprocessor>Operate>Divide>Line into 2 Ln's

Main Menu>Preprocessor>Operate>Divide>Line into N Ln's

Main Menu>Preprocessor>Operate>Divide>Lines w/ Options

  1. Для объединения двух смежных линий в одну используются следующие способы:

Команда: LCOMB

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Operate>Add>Lines

  1. Для построения скругления между двумя пересекающимися линиями используется один из следующих способов:

Команда: LFILLT

Маршрут: Main Menu>Preprocessor>Create>Line Fillet

7.6. Перекрестные ссылки твердотельной модели
7.6.1. Механизм перекрестных ссылок
В предыдущих разделах упоминалось о некоторых условиях, при которых возможна модификация твердотельной модели с конечно-элементной сеткой. Наличие таких ограничений связано с механизмом перекрестных ссылок, введенным в программу ANSYS для того, чтобы предотвратить смешивание данных, относящихся к твердотельной и конечно-элементной моделям. Ограничения состоят в следующем.

  1. Нельзя удалить или переместить ключевые точки, линии, поверхности и объемы с конечно-элементной сеткой.

  2. Нельзя переместить узлы или элементы, связанные с ключевыми точками, линиями, поверхностями или объемами. Их можно только удалить с помощью команд очистки сетки.

  3. Нельзя удалить или изменить поверхности, присоединенные к объемам.

  4. Нельзя удалить или изменить линии, присоединенные к поверхностям (исключение составляет использование приведенных выше команд LDIV, LCOMB или LFILLT).

  5. Нельзя удалить ключевые точки, присоединенные к линия. Их можно только переместить командой KMODIF, с помощью которой исправляются и очищаются (при наличии сетки) присоединенные линии, поверхности и объемы.

Основные аргументы в пользу необходимости этих ограничений иллюстрируются приводимым ниже рисунком. На нем полная твердотельная модель схематически представлена в виде “башни” из кубиков, при этом самый нижний кубик отображает ключевые точки, следующий - линии, и т.д. Если изменить объект нижнего уровня, это может нарушить все другие объекты, находящиеся выше. (Естественно, данная иллюстрация чрезмерно упрощает взаимозависимость объектов разных уровней.)

Рис. 7.8. Влияние перекрестных ссылок модели

Приведенные ограничения не являются столь жесткими, как может показаться. Более того, в тех немногочисленных случаях, когда они не позволяют выполнить необходимые процедуры, их можно деактивировать в соответствии с приведенными ниже рекомендациями. Следует, однако, понимать, что при отключении этих ограничений теряется выполняемая ими защитная функция и возрастает вероятность необратимой потери содержания базы данных для рассматриваемой задачи.

7.6.1. Обход ограничений

Механизм перекрестных ссылок твердотельной модели обычно используется только для того, чтобы предотвратить порчу информации, содержащейся в базе данных задачи. Существуют, однако, ситуации, когда требуется выполнить ту или иную “запрещенную” процедуру. Для этих целей служит команда MODMSH (маршрут Main Menu>Preprocessor>Checking Ctrls) с тремя опциями: DETACH, NOCHECK и CHECK.

Команда MODMSH,DETACH отделяет конечно-элементную модель от твердотельной, что дает возможность вносить изменения в конечно-элементную модель, используя команды модификации узлов и элементов. При этом база данных сохраняется “чистой”, и, таким образом, возможные противоречия моделей обнаружены не будут. Рассмотрим в качестве примера единственную ключевую точку и связанный с нею узел. После задания команды MODMSH,DETACH программа перестает различать связанность этих двух объектов, и теперь перемещение узла в некоторое новое положение не создает конфликтной ситуации. После разделения моделей утрачивается возможность менять сетку конечных элементов с помощью объектов твердотельной модели, очищать сетки или переносить граничные условия с геометрической модели на конечно-элементную.

Использование команды MODMSH,NOCHECK очень рискованно, поскольку деактивируется механизм перекрестных ссылок и “обманывать” бдительность базы данных становится столь ошеломляюще просто, что становится возможным выполнение практически любой операции твердотельного моделирования. Польза от этого состоит в том, что можно использовать такие команды, как EMODIF, NMODIF, EDELE, NDELE и др., для модификации элементов и узлов, которые были созданы с помощью команд построения сетки. Активизация этой опции вынуждает программу при инициировании решения или при вводе команд PFACT и SOLVE предупреждать пользователя о том, что проверка базы данных обходится. Опцию следует использовать только в том случае, если есть полное представление о том, что делается, иначе произведенное опустошение базы данных не позволит сотрудникам службы поддержки пользователей ANSYS помочь Вам преодолеть те затруднения, которые Вы навлекли на себя.



7-
Revising your Model

Похожие:

7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconПрименение метода граничных элементов в форме фиктивных нагрузок для расчета напорных гидротехнических туннелей без обделки
Применение метода граничных элементов в форме фиктивных нагрузок для расчета напорных гидротехнических
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconУсовершенствование конструкции упругих элементов датчиков лазерных гироскопов для повышения их надежности в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок Бутягин О. Ф., Голяев Ю. Д., Кроваткин М. В., Савельев И. И., Скопин К. А
Целью данной работы является анализ и оптимизация упругих элементов лазерных гироскопов (ЛГ) с частотной подставкой на эффекте Зеемана...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconРоль стрессорных нагрузок в здоровье человека
Попытаемся проследить особенности воздействия отдельных стрессорных нагрузок на старение и долголетие. Их понимание поможет уточнять...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconПрограмма курса лекций «Ориентация и навигация в космосе»
Задачи ориентации и навигации. Основные методы ориентации и навигации в космосе. Требования, предъявляемые к современным системам...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconУдк 621. 311 О применении кластерного метода анализа неоднородностей электроэнергетических систем
В процессе функционирования электроэнергетическая система (ээс) непрерывно подвергается малым (изменение нагрузок, коммутация элементов...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconО системе профессиональной ориентации в Академии гражданской защиты
Поставлена проблема профессиональной ориентации молодежи. Проанализирована работа центров профессиональной ориентации Москвы и Московской...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconСТ. Н. Бъчваров, В. Д. Златанов, С. Г. Делчева-атанасова, И. Г. Янчев динамика машинного агрегата с упругим валом и линейной характеристикой исполнительного механизма
Кроме того, существующие исследования представлены без определения нагрузок в зубчатых передачах, включенных в состав машинных агрегатов...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconМетодические рекомендации по организации «Автоматизированной системы учета дозовых нагрузок на персонал при ведении дозиметрического контроля внешнего профессионального облучения» на базе программного обеспечения
Настоящий документ содержит общие рекомендации по организации и работе с Системой учета дозовых нагрузок, разработанной на основе...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconРеферат Разработана кластерная восемнадцатигрупповая система химических элементов до N
Периодической системе элементов, но и дополнительно по кластерам химических элементов, определять прогнозные свойства новых элементов...
7 Отслеживание ориентации элементов и нагрузок iconЭлементы комбинаторики
Пусть множество A1 содержит элементов, A2  элементов,…, Ak  элементов. Тогда A1A2…Ak содержит различных элементов
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org