АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ
Прогиб для элемента BEAM3 имеет кубическую аппроксимацию. Зададим 2 элемента по линии для аппроксимации кривой четвертого порядка двумя кубическими кривыми. Для этого выполняем следующее: Main Menu Preprocessor MeshTool. В появившемся окне нажимаем кнопку Set рядом с Lines.
В Picking Menu выбираем Pick All. В появившемся меню в окне No. of element divisions указываем число разбиений. Число разбиений: 2. Нажимаем OK.
Кнопка Mesh, далее Pick All.
Перенесем из LOG-файла созданные команды и скорректируем их. (Необходимо выбрасывать команды выбора мышью FLST и FITEM.) Нужны следующие команды:
LESIZE,All, , ,2,1, ! Всем линиям присвоить 2 деления на элементы LMESH,ALL ! Построить сетку на всех линиях
6. Задание условий закрепления.
Идеология задания условий следующая. Необходимо выделить группу узлов по каким-либо условиям, используя группу команд Select, и назначить им граничные условия.
Выбираем узел X = 0. Для этого выберем слой с координатой X = 0. Вызываем меню Select Entities: Utility Menu Select. Во втором выпадающем меню выберем By location. В меню Min, Max введем 0. Apply.
Далее закрепим узел Main Menu Solution -Loads-Apply -Structural- Displacement On Nodes. В Picking Menu выбираем Pick All. В меню Apply U, ROT on Nodes выбираем UX, UY. OK.
Заберем из LOG-файла эти данные и скорректируем их. Получим:
FINISH ! Выход из препроцессора /SOLU ! Вход в процессор решения
NSEL,S,LOC,X,0 ! Выбор слоя с координатой X = 0 D,ALL, , , , , ,UX,UY, , , , ! Закрепление всех выбранных узлов
Замечание к коррекции LOG-файла! Если предварительно выполнена команда выбора SELECT, то в следующей команде на закрепление узлов (D) записи вида P51X необходимо заменить на ALL. (Полный синтаксис команды D см. Приложение.)
Аналогично повторяем с другими узлами. Узел X = a - закрепляем только степень свободы UY. Узел X = a + b + c - закрепляем все степени свободы ALL DOF (All degree of freedom - все степени свободы).
Графически в заделке показан желтый крестик на плоскости или стрелка в изометрии.
NSEL,S,LOC,X,a D,ALL, , , , , ,UY, , , , ,
NSEL,S,LOC,X,a+b+c D,ALL, , , , , ,ALL, , , , ,
Расчетная схема балки в графическом окне выглядит так:
7. Задание нагрузки.
Приложим силу. Выделим узел с координатой X = a + b + b - d. Далее Main Menu Solution -Loads- Apply -Structural- Displacement On Nodes. В Picking Menu выбираем Pick All.
В меню Apply F/M on Nodes в окне Direction of force/mom выбираем FY, а в окне Force/moment value пишем величину -P. OK. Аналогично поступаем с моментом.
После перенесения из LOG-файла и корректировки, получим.
NSEL,S,LOC,X,a+b+c-d
F,ALL,FY,-P
NSEL,S,LOC,X,a+b
F,ALL,MZ,M
Распределенную нагрузку можно прикладывать только на выделенные элементы.
Поэтому сначала выделяем линию:
LSEL,S,LOC,X,0,a
Потом выделяем элементы, присоединенные к линии (Attached to line).
ESLL,S
Прикладываем распределенную нагрузку.
Main Menu Solution -Loads- Apply -Structural- Pressure On Beams.
В Picking Menu выбираем Pick All. В меню Apply PRES on Beams в окнах Pressure value at node i и Pressure value at node j пишем значение нагрузки q. OK. SFBEAM,ALL,1,PRES,q,q, , , , ,
Перед расчетом необходимо выделить всю конструкцию. Utility Menu Select Everything.
ALLSEL, ALL
8. Запуск на решение.
Main Menu Solution -Solve- Current LS. Это команда:
SOLVE
После решения возникает желтое окно с надписью Solution is done (Решение выполнено), сигнализирующее о корректном решении.
9. Постпроцессорный анализ.
В программе необходимо ввести выход из процессора решения.
FINISH
Вход в постпроцессор.
/POST1
В процессоре General Postprocessor доступны ряд функций по визуализации решения.
Деформированная форма.
Сначала считываем результаты:
Main Menu General Postproc -Read Results- First Set Далее прорисовываем:
Main Menu General Postproc Plot Results Deformed Shape Отмечаем Deformed + Undeformed OK.
Это команды:
SET,FIRST
PLDISP,1
9.2. Эпюры перерезывающих сил.
Для построения эпюр необходимо вначале задать таблицу значений с помощью команды ETABLE. Пользуясь HELP, найдем в Element Manual описание элемента справку BEAM3.
В последней таблице (для Keyopt = 9) находим для перерезывающей силы MFORY: SIMSC, i = 2, j = 62.
! Таблица значений перерезывающей силы в узле i. Присвоено QYI ETABLE, QYI, SMISC, 2
! Таблица значений перерезывающей силы в узле i. Присвоено QYJ
ETABLE, QYJ, SMISC, 62
PLLS, QYI, QYJ ! Графический вывод
Эпюры изгибающих моментов.
ETABLE, MXI, SMISC, 6 ETABLE, MXJ, SMISC, 66 PLLS, MXI, MXJ
9.4. Эпюры максимальных по модулю напряжений.
Данная эпюра необходима для расчета балки на прочность.
ETABLE, SI, NMISC, 1 ETABLE, SJ, NMISC, 21 PLLS, SI, SJ
Эпюра перерезывающих сил.
Эпюра изгибающих моментов.
ПРОГРАММА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ.
/UNITS, SI ! Переход к системе единиц измерения СИ
/FILNAM, BEAM ! Имя файла базы данных
/TITLE, Continuous Beam ! Задание заголовка
! Задание переменных
a=1
b=0.5
c=2
d=1
q=500
M=500
P=1000
B1=0.1
H1=0.2
/PREP7 ! Вход в препроцессор K,1,0,0,
K,2,a,0,
K,3,a+b,0,
K,4,a+b+c-d,0,
K,5,a+b+c,0,
LSTR, 1, 2 LSTR, 2, 3 LSTR, 3, 4 LSTR, 4, 5
UIMP,1,EX, , ,2e11, ! Задание модуля упругости
UIMP,1,NUXY, , , ! Задание коэффициента Пуассона
ET,1,BEAM3 ! Задание типа элемента
! Блок задания опций элемента
KEYOPT,1,6,0
KEYOPT,1,9,9
KEYOPT,1,10,0
! Блок задания констант элемента
R,1,B1*H1,(B1*H1**3)/12,H1,0, , , ! Площадь, момент инерции, высота сечения
LESIZE,All, , ,2,1, ! Всем линиям присвоить 2 деления на элементы
LMESH,ALL ! Построить сетку на всех линиях
FINISH ! Выход из препроцессора
/SOLU ! Вход в процессор решения
NSEL,S,LOC,X,0 ! Выбор слоя с координатой X = 0
D,ALL, , , , , ,UX,UY, , , , ! Закрепление всех выбранных узлов
NSEL,S,LOC,X,a
D,AL^ , , , , ,UY, , , , ,
NSEL,S,LOC,X,a+b+c
D,ALL, , , , , ,ALL, , , , ,
! Задание нагрузки
NSEL,S,LOC,X,a+b+c-d
F,ALL,FY,-P ! Сила
NSEL,S,LOC,X,a+b
F,ALL,MZ,M ! Момент
! Распределенная нагрузка
LSEL,S,LOC,X,0,a ! Выделить линию
ESLL,S ! Выделить элементы, образующие линию
SFBEAM,ALL,1,PRES,q,q, , , , , ! Приложить нагрузку
ALLSEL, ALL ! Выделить все
SOLVE ! Запуск на решение
FINISH
/POST1 ! Вход в постпроцессор ! Деформированная форма SET,FIRST PLDISP,1
! Эпюры перерезывающих сил
! Таблица значений перерезывающей силы в узле i. Присвоено qyi etable, qyi, smisc, 2
! Таблица значений перерезывающей силы в узле j. Присвоено qyj
etable, qyj, smisc, 62
plls, qyi, qyj ! Графический вывод
! Эпюры изгибающих моментов
ETABLE, MXI, SMISC, 6
ETABLE, MXJ, SMISC, 66
PLLS, MXI, MXJ
! Эпюры максимальных по модулю напряжений ETABLE, SI, NMISC, 1 ETABLE, SJ, NMISC, 21 PLLS, SI, SJ
Задание.
Используя данные эпюры максимальных напряжений, подобрать размеры сечения из условия прочности по допускаемым напряжениям [о] = 400 МПа.
АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ. УЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ.
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 K1, 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 = 50.
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,
! 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 ***** | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
/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 ***** | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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 ***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING ***** | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
/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
ETABLE,TJ,LBFE,2
| PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT ***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING ***** | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Задание.
Подобрать сечение фермы из условия прочности [с] = 300 МПа. Для построения эпюры максимальных напряжений использовать команды:
/POST1
ETABLE,SI,LS,1
ETABLE,SJ,LS,1
PLLS, SI, SJ
РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАМЫ.
В данной задаче изучается приложение различных видов нагрузок (узловой, распределенной) и учет веса конструкции. Для того чтобы рассмотреть влияние каждой, создается файл пошаговой нагрузки, и задача решается пошагово.
Рамная конструкция сделана из различных материалов.
Часть рамы, расположенная в горизонтальной плоскости, сделана из материала со свойствами: модуль Юнга E = 2-1011 Па, коэффициент Пуассона 0,3, плотность р = 7800 кг/м3. Сечение - прямоугольник:
Н1
В1
Часть рамы, имеющая криволинейные стержни в вертикальных плоскостях и стержень, их соединяющий, сделаны из материала со свойствами: E = 2,9-1010 Па, ? = 0,3, р = 2700 кг/м3. Сечение - квадрат:
В1
Балка шарнирно закреплена по четырем углам. На балку действуют: узловые силы P = 1000 H, распределенная нагрузка q = 100 H/м.
AN
Программа решения задачи.
Предлагается решить задачу в интерактивном режиме, вводя команды в окно ANSYS Input и отслеживая получаемые результаты.
/PREP7 ! Вход в препроцессор
/UNITS, SI ! Задать единицы измерения СИ
!* Геометрические параметры рамы
c=2
a=2
b=4
!* Геометрические параметры сечения
B1=0.01
H1=0.03
!* Задание ключевых точек
K,1,0,0,0,
K,2,0,0,c,
K,3,b+2*a,0,0,
K,4,b+2*a,0,c,
K,5,a,0,c,
K,6,a,0,0,
K,7,a+b,0,0,
K,8,a+b,0,c,
! Ключевые точки, образующие дуги окружности K,9,a,c/2,c/2,
K,10,a+b,c/2,c/2,
K,11,a,c*(sqrt(2)/4),c/2-c*(sqrt(2)/4),
K,12,a,c*(sqrt(2)/4),c/2+c*(sqrt(2)/4),
K,13,a+b,c*(sqrt(2)/4),c/2-c*(sqrt(2)/4),
K,14,a+b,c*(sqrt(2)/4),c/2+c*(sqrt(2)/4),
!* Действующие нагрузки
P=1000
q=100
!* Задание линий LSTR, 2, 5 LSTR, 5, 8 LSTR, 8, 4 LSTR, 4, 3 LSTR, 3, 7 LSTR, 7, 6 LSTR, 6, 1 LSTR, 1, 2 LSTR, 5, 6 LSTR, 8, 7 LSTR, 3, 4 LSTR, 9, 10
! Построение дуг - сплайнов SPLINE,5,12,9,11,6 SPLINE,8,14,10,13,7 ! Склеивание линий
! Операция склеивания необходима для того, чтобы ANSYS воспринимал
! конструкцию, как единое целое
LGLUE,ALL
! Задание свойств материала
UIMP,1,EX, , ,2e11, ! Модуль Юнга первого материала UIMP,1,DENS, , ,7800, ! Плотность первого материала UIMP,1,NUXY, , ,0.3, ! Коэффициент Пуассона первого материала UIMP,2,EX, , ,2.9e10, ! Модуль Юнга второго материала UIMP,2,DENS, , ,2700, ! Плотность второго материала UIMP,2,NUXY, , ,0.3, ! Коэффициент Пуассона второго материала ! Задание параметров экрана - косоугольная проекция /VIEW, 1 ,1,2,3 /ANG, 1 /REP,FAST
LPLOT ! Прорисовать линии
!* Задание типа элемента - элемент пространственный балочный BEAM4
ET,1,BEAM4
!* Задание опций элемента KEYOPT,1,2,0 KEYOPT,1,6,0 KEYOPT,1,7,0
KEYOPT,1,9,9 ! 9 промежуточных точек для построения эпюр KEYOPT,1,10,0
!* Задание констант элемента. Сечение первое ! Через запятую заданы:
! Площадь сечения: B1*H1 ! Момент инерции сечения Izz: (B1*H1**3)/12 ! Момент инерции сечения Iyy: (H1*B1**3)/12 ! Высота сечения вдоль оси z: B1 ! Высота сечения вдоль оси y: H1 ! Угол поворота сечения вдоль продольной оси: -90 ! Начальная деформация: 0
! Момент инерции сечения Ixx: (H1*B1**3)/12+(B1*H1**3)/12 R,1, B1*H1, (H1*B1**3)/12, (B1*H1**3)/12, H1, B1, -90 ,
RMORE, ,(B1*H1**3)/12+(H1*B1**3)/12, , , , ,
!* Задание констант элемента. Сечение второе R,2, B1*B1, (B1**4)/12, (B1**4)/12, B1, B1, ,
RMORE, ,(B1**4)/6, , , , ,
!* Присвоение атрибутов линии и числа разбиений на элементы LSEL,S,LOC,Y,0 ! Выделить линию
! Присвоить атрибуты: материал, номер констант, номер типа элемента LATT, 1, 1, 1, 0
LESIZE,ALL, , ,10,1, ! Присвоить число разбиений на элементы: 10 на линию !*
LSEL,INVE ! Обратить выделение LATT, 2, 2, 1, 0 ! Присвоить атрибуты
LESIZE,ALL, , ,5,1, ! Присвоить число разбиений на элементы: 5 на линию ALLSEL,ALL ! Выделить все LMESH,ALL ! Построить сетку FINISH ! Выход из препроцессора
Группа операторов управления экраном, позволяющая просмотреть построенное сечение балки и присвоенные атрибуты.
I *******
/PNUM,MAT,1 I Пронумеровать линии по свойствам материала /ESHAPE,1.0 I Показать форму сечения /REPLOT I Перерисовать
I ******
Замечание.
На этом этапе для контроля зайдите в Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate. В меню Pan Zoom Rotate выберем Box Zoom и растянем мышью область около какого-либо узла.
Получим следующую картину.
/SOLU I Вход в процессор решения I* Условия закрепления узлов I Выделить узел с координатами (0, 0, 0)
NSEL,S,LOC,X,0
NSEL,R,LOC,Y,0
NSEL,R,LOC,Z,0
I Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZ D,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ I Выделить узел с координатами (0, 0, с)
NSEL,S,LOC,X,0
NSEL,R,LOC,Y,0
NSEL,R,LOC,Z,C
I Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZ D,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ I Выделить узел с координатами (b+2*a, 0, 0)
NSEL,S,LOC,X,B+2*A
NSEL,R,LOC,Y,0
NSEL,R,LOC,Z,0
I Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZ D,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ I Выделить узел с координатами (b+2*a, 0, с)
NSEL,S,LOC,X,B+2*A
NSEL,R,LOC,Y,0
NSEL,R,LOC,Z,C
I Закрепить у всех (ALL) выделенных узлов степени свободы UX,UY,UZ D,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ
!* Задание локальных нагрузок ! Выделить узел с координатами (a, 0, 0)
NSEL,S,LOC,X,A
NSEL,R,LOC,Z,0
NSEL,R,LOC,Y,0
! Приложить нагрузку по координате Y величины -P F,ALL,FY,-P,
! Выделить узел с координатами (a, c, 0)
NSEL,S,LOC,X,A
NSEL,R,LOC,Z,C
NSEL,R,LOC,Y,0
! Приложить нагрузку по координате Y величины -P F,ALL,FY,-P
! Выделить узел с координатами (a+b, 0, 0)
NSEL,S,LOC,X,A+B
NSEL,R,LOC,Z,0
NSEL,R,LOC,Y,0
! Приложить нагрузку по координате Y величины -P F,ALL,FY,-P
! Выделить узел с координатами (a+b, c, 0)
NSEL,S,LOC,X,A+B
NSEL,R,LOC,Z,C
NSEL,R,LOC,Y,0
! Приложить нагрузку по координате Y величины -P
F,ALL,FY,-P
ALLSEL,ALL
LSWRITE,1, ! Записать приложенную нагрузку, как первый шаг нагружения ! Приложение распределенной нагрузки
Распределенная нагрузка прикладывается только на элементы, но элементы можно выделить, только зная, на которой линии они находятся. Поэтому:
LSEL,S,LOC,X,a ! Выделяем слой с координатой X = a LSEL,A,LOC,X,a+b ! Добавляем слой с координатой X = a + b LSEL,R,LOC,Y,0 ! Из слоя выделяем линии с координатой Y = 0 ESLL,S ! Выделяем элементы на выделенных линиях SFBEAM,ALL,1,PRES,q,q, , , , , ! Приложить распределенную нагрузку ALLSEL, ALL ! Выделить все
LSWRITE,2, ! Записать, как второй шаг нагружения
! Учет веса в ANSYS производится с помощью задания поля ускорений
! В данном случае по Y: 9,8
ACEL,0,9.8,0, ! Ускорение по X, Y, Z
LSWRITE,3, ! Записать, как третий шаг нагружения
!* Запуск на решение
LSSOLVE,1,3,1, ! Решать, используя пошаговое нагружение с 1 по 3 с шагом 1 FINISH ! Выход из процессора решения !* Вход в постпроцессор /POST1
! Результаты постпроцессорной обработки,
! вводить поблочно в окно ANSYS Input ! Первый шаг нагружения - только узловые силы
SET,FIRST ! Считать первый ряд рассчитанных результатов
PLDISP,1 ! Показать деформированную форму
PLNSOL,U,Y,0,1 ! Показать перемещения вдоль OY
! Второй шаг нагружения - узловые силы + распределенная нагрузка
SET,NEXT ! Считать следующий ряд результатов
PLNSOL,U,Y,0,1 ! Показать перемещения вдоль OY
! Третий шаг нагружения - узловые силы + распределенная нагрузка + учет веса
SET,NEXT ! Считать следующий ряд результатов
PLNSOL,U,Y,0,1 ! Показать перемещения вдоль OY
! Следующие операторы служат для построения эпюр
! и могут быть использованы после любого шага считывания
!* Задать таблицу значений: максимальные напряжения
ETABLE, SMAXI, NMISC, 1
ETABLE, SMAXJ, NMISC, 21
PLLS, SMAXI,SMAXJ ! Построить графически эпюры
!* Задать таблицу значений: усилия вдоль OX в глобальной системе координат
ETABLE,FXI,SMISC,1
ETABLE,FXJ,SMISC,61
PLLS, FXI, FXJ ! Построить графически эпюры
!* Задать таблицу значений: усилия вдоль OY в глобальной системе координат
ETABLE,FYI,SMISC,2
ETABLE,FYJ,SMISC,62
PLLS,FYI,FYJ ! Построить графически эпюры
!* Задать таблицу значений: усилия вдоль OZ в глобальной системе координат
ETABLE,FZI,SMISC,3
ETABLE,FZJ,SMISC,63
PLLS,FZI,FZJ ! Построить графически эпюры
!* Задать таблицу значений: моменты вдоль OX в глобальной системе координат
ETABLE,MXI,SMISC,4
ETABLE,MXJ,SMISC,64
PLLS, MXI, MXJ ! Построить графически эпюры
!* Задать таблицу значений: моменты вдоль OY в глобальной системе координат
ETABLE,MYI,SMISC,5
ETABLE,MYJ,SMISC,65
PLLS,MYI,MYJ ! Построить графически эпюры
!* Задать таблицу значений: моменты вдоль OZ в глобальной системе координат
ETABLE,MZI,SMISC,6
ETABLE,MZJ,SMISC,66
PLLS,MZI,MZJ ! Построить графически эпюры
FINISH
Для того чтобы получить значения реакций в закрепленных узлах, необходимо выполнить Main Menu General Postproc List Results Reaction Solu. В меню List Reaction Solution выбрать OK.
Результатом выполнения будет таблица значений реакций в зависимости от номера узла. Вывести конструкцию на экран, содержащую номера узлов, можно с помощью команд:
/PNUM,NODE,1
/REPLOT
Задание.
Используя данные эпюры максимальных напряжений, подобрать размеры сечения из условия прочности по допускаемым напряжениям: первый материал [ст] = 400 МПа, второй материал [ст] = 270 МПа.