Author: Басов К.А.
Tags: программные средства компьютерные технологии программирование самоучитель программное обеспечение компьютерные науки
ISBN: 5-94074-074-Х
Year: 2006
Text
Басов К. А.
Графический
интерфейс комплекса
ANSYS
Библиотека конечных элементов
Препроцессор и постпроцессор
к Создание геометрической модели снизу вверх
Импорт моделей
^^САМОУЧИТЕЛЬ
Журнал будет полезен самому широкому
Компания ЕМТ рада сообщить Вам о выходе
в свет первого номера русской редакцир
журнала «ANSYS Solutions» - официального
печатного органа компании ANSYS 1пс.
Настоящее издание изначально было
задумано как инженерно-технический журнаг
о современных технологиях компьютерного
инжиниринга (САЕ), в развитии ।
популяризации которых, компания ANSYS, Inc
принимает самое активное участие вот уже тр|
десятилетия.
На страницах журнала мы буде/
публиковать разнообразные материалы, та
или иначе связанные с программным
продуктами фирмы ANSYS, Inc. и ее партнере!
новости компании, обзорные статьи
информацию о новых технологиях ANSYS
методиках расчета и другие полезны
материалы.
Многие особенности работы с расчетным
системами будут описаны даже боле
подробно, чем в оригинальной техническо
документации по ANSYS
специалистов по авиации, двигателестроеник
Басов К. А
Графический интерфейс
комплекса ANSYS
судостроению, энергетике, транспорту, промышленному и гражданскому строительству - всем те^
кто ежедневно занимается проектированием и расчетами с использованием передовых САЕ
технологий. Мы надеемся, что найдем своего читателя и среди преподавателей и студенте
технических вузов страны.
Мы будем рады поделиться с Вами опытом сотен и тысяч инженеров и конструкторов со всег
мира
Читатели найдут в журнале также сведения о предстоящих и уже состоявшихся выставках, научны
конференциях и семинарах, организуемых как ANSYS, Inc., так и компанией ЕМТ - е
авторизованным дистрибьютором, инженерно-консалтинговым и учебным центром на территори
России и в странах СНГ
Мы приглашаем Вас принять участие в информационном наполнении журнала. Наша редакци
будет рада сотрудничеству с новыми авторами.
Журнал будет выходить ежеквартально, и распространяться адресной почтовой рассылкой п
крупнейшим предприятиям и проектным организациям России и других стран СНГ и Балтии. Свежи
номер журнала «ANSYS Solutions» можно получить в редакции по адресу: Москва, шосс
Энтузиастов, д. 14, Бизнес-центр «Мета-Дом», офис К-503.
Приглашаем Вас посетить официальный сайт журнала в Интернете:
www.ansyssolutions.ru
ЗАО «ЕМТ Р»
••п.: (095)785-0536
>>кс: (095)785-0537
Москва, 2006
УДК 004.4
Б0К 32.973.26-018.2
Б27
Басов К. А.
Б£7 Графический интерфейс комплекса ANSYS. - М.: ДМК Пресс, 2006. - 248 с.,
ил.
ISBN 5-94074-074-Х
В книге рассмотрен Графический интерфейс пользователя (GUI) комп-
лекса метода конечных элементов (МКЭ) ANSYS. В книгу входят общее
описание комплекса, сведения о графическом интерфейсе пользователя и
типах применяемых конечных элементов.
Книга предназначена лицам, изучающим комплекс под руководством
инструктора (преподавателя).
При написании книги автор опирался на собственный опыт преподава-
ния на кафедре одного из московских технических университетов и учиты-
вал опыт, накопленный учебным центром компании ЕМТ.
Книга может быть использована студентами машиностроительных спе-
циальностей высших технических учебных заведений и инженерами-ис-
следователями.
УДК 004.4
ББК 32.973.26-018.2
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то
ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев
авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность
технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответ-
ственности за возможные ошибки, связанные с использованием книга
ISBN 5-94074-074-Х
© Басов К. А., 2006
© Оформление ДМК Пресс, 2006
Содержание
Введение.............................................6
Глава 1. Основные возможности
комплекса МКЭ ANSYS..................................7
Глава 2. Файлы комплекса МКЭ ANSYS..................11
Глава 3. Библиотека конечных элементов..............15
3.1. Элемент сосредоточенной массы.................17
3.2. Стержневые элементы...........................17
3.3. Балочные элементы.............................18
3.4. Двухмерные элементы плоского деформированного,
плоского напряженного и осесимметричного состояния.21
3.5. Объемные элементы.............................22
3.6. Элементы оболочек.......г..............23
3.7. Элементы трубопроводов........................25
3.8. Контактные элементы.....4..............26
Глава 4. Графический интерфейс
пользователя........................................29
Глава 5. Препроцессор. Указание типов
элементов, геометрических характеристик,
поперечных сечений элементов
и свойств материала..........................39
Глава 6. Препроцессор. Создание
геометрической модели снизу вверх...................49
6.1. Создание точек................................50
6.2. Создание линий................................53
6.3. Создание поверхностей.........................57
6.4. Создание объемов..............................58
4 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Глава 7. Препроцессор. Создание
геометрической модели сверху вниз...................61
7.1. Создание поверхностей.........................62
7.2. Создание объемов..............................68
Глава 8. Препроцессор. Создание
геометрической модели. Копирование,
масштабирование и иные операции создания
геометрических объектов.............................77
8.1. Операции вытягивания и вращения объектов......78
8.2. Операции масштабирования объектов.............82
8.3. Операции вычисления характеристик геометрических
объектов...........................................84
8.4. Операции переноса геометрических объектов.....85
8.5. Операции копирования объектов.................87
8.6. Операции зеркального отражения объектов.......88
8.7. Операции проверки геометрических объектов.....90
8.8. Операции удаления геометрических объектов.....91
Глава 9. Препроцессор. Создание
геометрической модели. Логические
(Булевы) операции...................................93
9.1. Операции построения пересечения объектов......94
9.2. Операции объединения объектов.................95
9.3. Операции вычитания объектов...................95
9.4. Операции разделения объектов..................97
9.5. Операции создания общих границ у смежных объектов.100
9.6. Операции создания объектов, имеющих общие границы,
на основе частично перекрывавшихся объектов.......100
Глава 10. Препроцессор. Импорт
геометрических моделей..............................юз
10.1. Импорт геометрических моделей в формате IGES
и их дальнейшее использование.....................105
Содержание 5
10.2. Импорт геометрических моделей в форматах ACIS
и Parasolid..................................110
Глава 11. Препроцессор. Создание сетки
конечных элементов.............................из
Глава 12. Препроцессор. Приложение
нагрузок......................................129
12.1. Операции приложения,
изменения и удаления нагрузок................131
12.1.1. Операции приложения нагрузок......135
12.1.2. Операции удаления нагрузок..........144
12.1.3. Операции изменения нагрузок.........147
12.2. Операции указания опций шага нагрузки .148
Глава 13. Использование активного набора......149
Глава 14. Системы координат
и рабочая плоскость...........................159
Глава 15. Препроцессор. Дополнительные
ВОЗМОЖНОСТИ...................................171
Глава 16. Модуль проведения вычислений........183
Глава 17. Общий постпроцессор POST1...........203
Глава 18. Общий постпроцессор POST1.
Дополнительные возможности....................215
Глава 19. Постпроцессор обработки данных
по времени POST26.............................231
Глава 20. Операции настройки изображения....235
Заключение....................................245
Библиография..................................246
Введение
Сложившаяся к настоящему времени практика обучения использования комплек-
са ANSYS для расчета задач механики деформируемого твердого тела (МДТТ)
включает в себя следующие формы обучения:
> самостоятельное освоение комплекса;
> изучение комплекса при помощи специально приглашенного квалифици-
рованного инструктора;
> изучение комплекса в виде учебного курса, читаемого студентам различ-
ных специальностей в ходе учебного процесса на различных кафедрах выс-
ших учебных заведений;
> изучение комплекса в учебных центрах, созданных при различных кафед-
рах высших учебных заведений;
> изучение комплекса в авторизованном учебном центре компании - дист-
рибьютора комплекса ANSYS.
Последняя форма обучения предполагает использование специальных учеб-
ных материалов, созданных компанией-разработчиком комплекса ANSYS, пере-
веденных на русский язык опытными преподавателями.
Обучение в авторизованном учебном центре компании-дистрибьютора также
гарантирует получение специального сертификата установленного образца.
На основе своего педагогического опыта автор данной книги может утверж-
дать, что при обучении применению комплекса ANSYS инструктор (преподава-
тель кафедры) основное внимание обращает на освоение группой слушателей
(или студентов) принципов использования комплекса, понимание правильной
последовательности действий и созданию адекватных расчетных моделей (сеток
конечных элементов). В то же время замечено, что достаточно часто лица, изуча-
ющие применение комплекса, неправильно используют имеющиеся средства
Графического интерфейса пользователя или недостаточно ориентируются в нем.
Поэтому данная книга адресована прежде всего лицам, изучающим комплекс
под руководством инструктора (преподавателя).
Книга написана на основе опыта преподавания на кафедре одного из московс-
ких технических университетов и с учетом опыта, накопленного учебным цент-
ром компании ЕМТ.
Книга может использоваться в качестве одного из учебных пособий, исполь-
зуемых при чтении учебного курса.
Автор выражает благодарность своим коллегам Г. В. Мельниковой, Б. С. Блин-
нику, В. В. Голованову, В. К. Куевде, Ю. А. Ножницкому и Б. Ф. Шорру, за по-
мощь при создании данной книги.
Автор выражает благодарность Генеральному директору компании ЕМТ
В. Д. Локтеву и менеджеру В. С. Савушкину за предоставленную возможность
использования свежей лицензионной версии комплекса ANSYS.
Автор также выражает благодарность д.т.н., профессору А. Н. Петухову и
д.т.н., профессору В. Г. Попову за предоставленную возможность проведения
учебного курса в том виде, в котором он был задуман автором.
Глава 1
Основные возможности
комплекса МКЭ ANSYS
8 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Комплекс МКЭ ANSYS предназначен для расчета задач механики деформируе-
мого твердого тела (МДТТ), температурных задач, задач механики жидкости и
газа, а также расчета электромагнитных полей. Кроме того, комплекс обладает
возможностью расчета связанных задач, в которых результаты расчета для одной
среды (например, поля температур) могут быть использованы в качестве исход-
ных нагрузок для расчета других сред (например, для вычисления распределения
напряжений в нагретой детали).
Применительно к механике деформируемого твердого тела (МДТТ) комп-
лекс ANSYS позволяет решать следующие задачи:
> линейные и нелинейные статические задачи (нелинейности могут быть
геометрические и физические);
> задачи расчета собственных форм и частот колебаний;
> задачи расчета вынужденных колебаний;
> задачи определения собственных форм потери устойчивости;
> задачи исследования динамических переходных процессов (в том числе
ударного взаимодействия);
> спектральные задачи.
Кроме того, комплекс ANSYS позволяет проводить оптимизацию конструкций,
допускает применение суперэлементов (подконструкций), и имеет целый ряд до-
полнительных возможностей. К таким возможностям относятся следующие:
> уточненный расчет НДС в локальных зонах;
> построение адаптивных сеток;
> расчет циклически симметричных конструкций;
> расчет задач механики разрушения;
> определение характеристик выносливости;
> применение р-элементов.
Для выполнения различных этапов создания сетки конечных элементов и
проведения расчетов комплекс разделен на ряд модулей. Модули имеют свои на-
звания и выполняют следующие функции:
> препроцессор PREP7 - предназначен для создания геометрической и рас-
четной моделей и приложения нагрузок;
> модуль проведения вычислений SOLUTION - предназначен для указания
опций расчета и проведения вычислений;
> постпроцессор POST1 - предназначен для просмотра результатов для оп-
ределенного шага нагрузки на полной модели;
> постпроцессор POST26 - предназначен для просмотра результатов в опре-
деленном узле и (или) элементе для полной последовательности шагов на-
грузки;
> модуль импорта геометрической информации AUX15 - предназначен для
импорта файлов, содержащих геометрическую информацию, созданных
иными комплексами (например, средствами CAD).
Помимо перечисленных, имеются и иные модули, имеющие свое назначение.
Основные возможности комплекса МКЭ ANSYS 9
Комплекс ANSYS позволяет создавать непосредственно сетку конечных эле-
ментов (то есть узлы и элементы), а также геометрическую модель, на основе ко-
торой далее создается сетка конечных элементов.
Геометрическая модель или ранее созданная сетка также могут импортиро-
ваться в среду комплекса ANSYS из внешних файлов.
В связи с развитием и широким распространением средств С AD импорт ранее
созданных файлов представляется наиболее удобным вариантом создания рас-
четных моделей, который может применяться в инженерной практике.
Общепринятая последовательность расчета конструкции в среде комплекса
МКЭ ANSYS сводится к следующим шагам:
> Импорт или создание геометрической модели;
> Выбор применяемых типов конечных элементов, указание данных мате-
риалов, размеров и формы поперечных сечений, а также геометрических
характеристик (толщины и прочих характерных размеров оболочек и иных
элементов);
> Создание сетки конечных элементов;
> Приложение нагрузок (в комплексе ANSYS нагрузки могут прикладывать-
ся и к объектам геометрической модели, и к объектам расчетной модели),
> Указание опций проведения расчета и вывода расчетных данных;
> Проведение собственно расчета;
> Ознакомление с результатами.
В последующих главах приведено описание наиболее часто применяемых
файлов, конечных элементов и средств Графического интерфейса пользователя
комплекса ANSYS, используемых при расчете на прочность машиностроитель-
ных конструкций.
Глава 2
Файлы комплекса
МКЭ ANSYS
12 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Любой программный комплекс при работе создает временные и постоянные фай-
лы. Разумеется, такие файлы создаются и комплексом ANSYS.
Временные файлы отличаются от постоянных тем, что при нормальном выхо-
де из комплекса временные файлы удаляются автоматически. При аварийном
выходе из комплекса временные файлы сохраняются, и некоторые из них следует
удалять самому пользователю. К таким файлам относится, например, блокирую-
щий файл Моск, не позволяющий вызывать в одной и той же рабочей директо-
рии два задания с одним и тем же именем.
В состав постоянных файлов, создаваемых и применяемых при работе комп-
лекса ANSYS, входят следующие (см. табл. 2.1):
Таблица 2.1. Постоянные файлы комплекса ANSYS
Расширение Тип файла Описание
DB Двоичный Файл базы данных
DBB Двоичный Резервный файл базы данных
ELEM Текстовый Файл данных элементов (создается для записи информации об элементах, непосредственно в расчете не используется)
ЕМАТ Двоичный Матрицы элементов
ERR Текстовый Файл сообщений о предупреждениях и ошибках
ESAV Двоичный Данные элементов, применяемые при выполнении нелинейных расчетов
FULL Двоичный Глобальные матрицы жесткости и масс
IGES Текстовый Файл с данными геометрической модели
LOG Текстовый Файл протокола
MP Текстовый Файл с данными материалов (непосредственно в расчете не используется)
NODE Текстовый Файл с координатами узлов (создается для записи информации об узлах, непосредственно в расчете не используется)
OUT Текстовый Выходной текстовый файл комплекса ANSYS
RST Двоичный Файл результатов расчета задач МДТТ
SNN Текстовый Файл шага нагрузок, применяется при последовательном приложении к модели нескольких, различающихся между собой, наборов нагрузок
TRI Двоичный Матрица жесткости, приведенная к треугольному виду
В таблице 2.1 перечислены наиболее часто используемые файлы. Полный
список файлов можно найти в официальной документации.
Название ф^йла (Jobname), как правило, является общим для всех временных
и постоянных файлов и указывается при вызове сеанса работы с комплексом
ANSYS в специальной панели Launcher.
Файл базы данных (*.DB) содержит всю информацию о геометрической
и расчетной моделях, нагрузки, и иные данные. В общем случае, в него можно
записать и результаты расчета, но в этом случае размер файла может оказаться
весьма значительным.
Резервный файл базы данных (*.DBB) является предыдущей сохраненной
версией файла базы данных.
Файл *.OUT, содержащий значения перемещений, реакций и прочих расчет-
ных объектов, в общем случае, дублирует файл результатов RST, но, благодаря
своему текстовому формату, может использоваться для выполнения дополни-
тельных операций.
Файлы *.NODE, *.ELEM и *.МР обеспечивают возможность передачи коор-
динат узлов, элементов и свойств материалов в другие комплексы.
Файлы комплекса МКЭ ANSYS 13
Файл протокола (*.LOG) содержит последовательность записей обо всех вы-
зывавшихся в ходе сеанса работы с комплексом ANSYS командах. При необходи-
мости, данный текстовый файл может быть изменен и использован в качестве
командного файла для создания и проведения расчета новой модели.
Помимо файла протокола в базе данных комплекса имеется свой протокол,
который также может быть сохранен в текстовом виде и в дальнейшем использо-
ван для проведения расчетов.
Глава 3
Библиотека
конечных элементов
3.1. Элемент сосредоточенной
массы .............. 17
3.2. Стержневые элементы 17
3.3. Балочные элементы ...... 18
3.4. Двухмерные элементы плоского
деформированного, плоского
напряженного и осесимметричного
состояния21
3.5. Объемные элементы............. 22
3.6. Элементы оболочек .....23
3.7. Элементы трубопроводов..... 25
3.8. Контактные элементы . 26
16 Библиотека конечных элементов
Библиотека конечных элементов комплекса МКЭ ANSYS содержит свыше 170 ти-
пов конечных элементов, из которых 94 могут применяться при расчете задач
МДТТ (и еще 9 входят в состав модуля LS-DYNA).
В состав совокупности элементов, применяемых при расчете задач МДТТ (ме-
ханики деформируемого твердого тела), входят следующие группы элементов:
> сосредоточенная масса MASS21;
> стержень двухмерных (2D) задач LINK1;
> стержни трехмерных (3D) задач LINK8, LINK10, LINK11, LINK180;
> балки двухмерных (2D) задач ВЕАМЗ, ВЕАМ23, ВЕАМ54;
> балки трехмерных (3D) задач ВЕАМ4, ВЕАМ24, ВЕАМ44, BEAM 188,
ВЕАМ189;
> двухмерные (2D) элементы, поддерживающие плоское напряженное, плос-
кое деформированное и осесимметричное состояние PLANE2, PLANE25,
PLANE42, PLANE82, PLANE83, PLANE145, PLANE146, PLANE182,
PLANE183;
> трехмерные (3D) объемные элементы SOLID45, SOLID64, SOLID65,
SOLID92, SOLID95, SOLID147, SOLID148, SOLID185, SOLID186,
SOLID187;
> двухмерные (2D) оболочки SHELL51, SHELL61, SHELL208, SHELL209;
> трехмерные (3D) оболочки SHELL28, SHELL41, SHELL43, SHELL63,
SHELL93, SHELL143, SHELL150, SHELL181;
> трехмерная (3D) оболочка с узлами, расположенными на внешних ее по-
верхностях (то есть имеющая форму объемного элемента) SOLSH190;
> элементы трубопроводов PIPE16, PIPE17, PIPE18, PIPE20, PIPE59,
PIPE60;
> элементы газовых уплотнений, двухмерные (2D) и трехмерные (3D),
INTER192, INTER193, INTER194, INTER195;
> элемент многоточечных связей (шарнир, ползун и т.д.) МРС184;
> многослойные элементы (применяемые для расчета композитных конст-
рукций) SOLID46, SHELL91, SHELL99, SOLID191;
> элементы расчета задач гиперупругости HYPER56, HYPER58, HYPER74,
HYPER84, HYPER86, HYPER158;
> элементы расчета задач вязкоупругости VISCO88, VISCO89, VISCO 106,
VISCO107, VISCO108;
> контактные элементы CONTAC12, CONTAC52, TARGE169, TARGE170,
CONTA171, CONTA172, CONTA173, CONTA174, CONTA175, CONTA178;
> комбинированные элементы (шарниры, упругие демпферы, предваритель-
но нагруженные соединения и пр.) COMBIN7, COMBIN14, COMBIN37,
COMBIN39, COMBIN40, PRETS179;
> элемент с матрицей жесткости, непосредственно указываемой пользовате-
лем, MATRIX27;
> суперэлемент (подконструкция) MATRIX50;
> элементы поверхностных эффектов SURF153, SURF154;
Стержневые элементы 17
г элемент следящей нагрузки FOLLW201;
> вспомогательный элемент, не имеющий жесткости, MESH200.
Ниже кратко описаны отдельные типы конечных элементов комплекса
ANSYS.
3.1. Элемент сосредоточенной массы
Конечный элемент сосредоточенной массы MASS21 имеет 1 узел. Этот элемент
имеет 6 степеней свободы: перемещения в направлении осей X, Y и Z узловой
системы координат и повороты вокруг этих осей. При помощи признака
KEYOPT(3) ненужные степени свободы можно удалить.
Для элемента можно указывать массу и момент инерции При использовании
особой опции для элемента можно указывать объем, но, в этом случае, для эле-
мента требуется указывать еще и плотность материала.
Элемент может использоваться в задачах с большими перемещениями. Эле-
мент поддерживает операции рождения и смерти.
При визуализации на экране элемент отображается особыми символами -
прямоугольником при изображении элементов с учетом их геометрических ха-
рактеристик и поперечным сечением или звездочкой при изображении элемен-
тов без учета геометрических характеристик.
Вид элемента в первом варианте отображения показан на рис. 3.1.
При создании расчетной модели (сетки конечных элементов) на основе ранее
созданной геометрической модели данные элементы создаются в точках (объек-
тах типа keypoint).
3.2. Стержневые элементы
Как указывалось выше, для двухмерных (2D) и трехмерных (3D) задач применя-
ются отдельные типы конечных элементов стержней.
В обоих случаях элементы стержней воспринимают
только растяжение-сжатие, и не воспринимают кручение
и изгиб. Элементы имеют 2 узла и по 2 (в двухмерных
(2D) задачах) или по 3 (в трехмерных (3D) задачах) сте-
пени свободы - перемещения в направлении осей X, Y и
Z узловой системы координат.
Как правило, для каждого элемента стержня указыва-
ются площадь поперечного сечения и начальная деформа-
ция (последнее не является обязательным). Основны-
ми применяемыми типами стержней являются LINK1,
LINK8 и LINK 180. Для последнего элемента дополни-
тельно можно указывать добавочную массу (но не указы-
вается начальная деформация).
Элемент LINK 10 может воспринимать (в зависимо-
сти от указанных для него опций) только растяжение
МО
Рис. 3.1. Изображение
элемента MASS21
на экране
18 Библиотека конечных элементов
или только сжатие, то есть может использоваться для расчета тросов, вант и рас-
тяжек, или отдельных видов пружин.
Элемент LINK11 применяется для моделирования гидроцилиндров.
Для элементов LINK1, LINK8, LINK 10 и LINK 180 обязательно следует ука-
зывать модуль Юнга, а также коэффициент температурного расширения, плот-
ность и коэффициент демпфирования (при необходимости).
При визуализации на экране элемент отображается параллелепипедом при
изображении элементов с учетом их геометрических характеристик и поперечно-
го сечения или линией при изображении элементов без учета геометрических ха-
рактеристик. Поперечное сечение этого параллелепипеда зависит от значения
площади сечения.
Вид элемента в первом варианте отображения показан на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Изображение элемента LINK 180 на экране
Элементы LINK1, LINK8 и LINK180 могут использоваться в расчете задач
пластичности, ползучести, задач с большими перемещениями, а также поддержи-
вают операции рождения и смерти.
При создании расчетной модели на основе ранее созданной геометрической
модели стержневые элементы создаются на основе линий (объектов типа line).
3.3. Балочные элементы
Балки являются элементами с одной осью, поддерживающими свойства растяже-
ния-сжатия, изгиба и кручения. Две балки (BEAM 188 и BEAM 189) поддержива-
ют стесненное кручение. Балки имеют два (ВЕАМЗ, ВЕАМ23, ВЕАМ54), три
Балочные элементы 19
(ВЕАМ4, ВЕАМ24, ВЕАМ44, ВЕАМ188) или четыре (ВЕАМ189) узла. Для ба-
лок, применяемых для расчета трехмерных (3D) задач один из узлов является
ориентационным и предназначен для указания направления системы координат
элемента.
Практически все балочные элементы (ВЕАМЗ, ВЕАМ23, ВЕАМ54, ВЕАМ4,
ВЕАМ24, ВЕАМ44 и BEAM 188) имеют по 2 узла на оси. Элемент BEAM 189 име-
ет три узла на оси и может использоваться для расчета балок с искривленной
осью.
При расчете трехмерных (3D) задач балочные элементы могут применяться
для моделирования естественно закрученных балок.
Балочные элементы ВЕАМЗ, ВЕАМ4, ВЕАМ23, ВЕАМ24, ВЕАМ44 и ВЕАМ54
построены на основе технической теории балок (балка Бернулли-Эйлера). Ба-
лочные элементы ВЕАМ188 и ВЕАМ189 являются балками Тимошенко.
В каждом узле балки имеют от трех до 7 степеней свободы:
> перемещения UX, UY и ROTZ (то есть 2 осевых перемещения и поворот)
в двухмерных (2D) задачах для элементов ВЕАМЗ, ВЕАМ23, ВЕАМ54;
> перемещения UX, UY, UZ, ROTX, ROTY и ROTZ (3 осевых перемещения и
3 поворота) в трехмерных (3D) задачах для элементов ВЕАМ4, ВЕАМ24,
ВЕАМ44;
> перемещения UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ и WARP (последнее - пе-
ремещение стесненного кручения) для элементов ВЕАМ188 и ВЕАМ189.
Для различных типов балочных элементов процедуры указания свойств попе-
речного сечения существенно различаются. Для части балок размеры и форма
поперечного сечения указываются через геометрические характеристики, кото-
рые включают в себя высоту и ширину, площадь поперечного сечения и различ-
ные моменты инерции. Эти значения следует определять отдельно путем допол-
нительных вычислений или по справочникам. В то же время для части элементов
размеры и форма поперечного сечения (ВЕАМ44, ВЕАМ188, ВЕАМ189) указы-
ваются посредством упрощенной процедуры использования поперечных сече-
ний, в состав которых входят формы наиболее распространенных сортаментов
проката. Пользователю остается только подставить при помощи специальных
диалоговых панелей нужные ему размеры. Вычисление всех остальных данных
проводится автоматически.
Элемент ВЕАМЗ является балкой произвольного поперечного сечения.
Элемент ВЕАМ4 является балкой произвольного поперечного сечения.
Элемент ВЕАМ23 может иметь поперечное сечение прямоугольное, цилинд-
рическое, полое цилиндрическое и произвольного вида. Данный элемент имеет
возможность учета пластического поведения материала.
Элемент ВЕАМ24 является тонкостенной балкой, для которой допускается
поперечное сечение открытого профиля или замкнутого односвязного профиля.
При указании геометрических свойств поперечного сечения элемента это попе-
речное сечение делится на отдельные сегменты, для каждого из которых указыва-
ются точки начала и конца и толщина сегмента. Данный элемент имеет возмож-
ность учета пластического поведения материала.
20 Библиотека конечных элементов
Элемент ВЕАМ44 является скошенной балкой, то есть допускает указание
различных свойств поперечного сечения в каждом узле.
Элемент ВЕАМ54 является скошенной балкой, то есть допускает указание
различных свойств поперечного сечения в каждом узле.
Элементы ВЕАМ188 и ВЕАМ189 могут применяться в задачах, учитывающих
пластичность, ползучесть, вязкоупругость и вязкопластичность, а также при на-
личии больших деформаций и больших перемещений.
При визуализации на экране без учета геометрических характеристик или по-
перечных сечений балочные элементы отображаются в виде линий. При учете гео-
метрических характеристик (и отсутствии поперечных сечений) балочные элемен-
ты отображаются в виде габаритных параллелепипедов. При наличии поперечного
сечения балочные элементы отображаются достаточно реалистично (см. рис. 3.3).
Рис. 3.3. Изображение элемента BEAM 188 на экране
Для балочных элементов обязательно следует указывать модуль Юнга, а так-
же коэффициент температурного расширения, плотность и коэффициент демп-
фирования (при необходимости). В ряде случаев следует указывать коэффици-
ент Пуассона.
При создании расчетной модели на основе ранее созданной геометрической
модели стержневые элементы создаются на основе линий (объектов типа line).
Двухмерные элементы 21
3.4. Двухмерные элементы плоского
деформированного,
плоского напряженного
и осесимметричного состояния
К двухмерным (2D) элементам, поддерживающим плоское напряженное, плоское
деформированное и осесимметричное состояния, относятся элементы PLANE2,
PLANE25, PLANE42, PLANE82, PLANE83, PLANE145, PLANE146, PLANE182,
PLANE183
Данные элементы могут иметь треугольную или четырехугольную форму,
и являться элементами I или II порядков (то есть иметь линейную или квадра-
тичную аппроксимацию поля перемещений).
Элементы создаются в плоскости XY глобальной декартовой системы координат.
Элементы применяются для двухмерного (2D) моделирования объемных (3D) тел.
В большинстве случаев, в каждом узле элементов имеется по 2 степени свобо-
ды - перемещения UX и UY в направлении осей узловой системы координат.
В состав данных элементов включаются также гармонические элементы (то
есть элементы, применяемые для расчета осесимметричных моделей при нали-
чии неосесимметричных нагрузок), к которым относятся элементы PLANE25 и
PLANE83. Гармонические элементы имеют по 3 степени свободы в узле - переме-
щения UX, UY и UZ в направлении осей узловой системы координат.
Кроме того, элементы PLANE145 и PLANE146 являются p-элементами, и име-
ют расширенные возможности аппроксимации поля перемещений и напряже-
ний, благодаря чему могут применяться для получения достаточно точных реше-
ний на относительно грубых сетках.
Несмотря на различие форм элементов, они имеют множество общих черт.
В частности, подавляющее число таких элементов (PLANE2, PLANE42, PLANE82,
PLANE145, PLANE146, PLANE182, PLANE183), в зависимости от признаков
KEYOPT, могут применяться для расчета задач с плоским деформированным со-
стоянием, с плоским напряженным состоянием, с плоским напряженным состоя-
нием с указанием толщины, а также осесимметричных.
Как правило, данные элементы (за исключением PLANE25, PLANE83,
PLANE145 и PLANE146) могут применяться в задачах, учитывающих пластичность,
ползучесть, а также при наличии больших деформаций и больших перемещений
Указание геометрических характеристик для данных элементов не требуется,
за исключением применения опции расчета задач плоского напряженного состою
яния с указанием толщины, когда эта толщина необходима.
При визуализации элементов на экране использование геометрических харак-
теристик не требуется. Вид сетки, построенной из элементов PLANE82, показан
на рис. 3.4.
Элементы могут использовать анизотропные материалы. Для элементов обя-
зательно следует указывать модуль Юнга и коэффициент Пуассона, а также ко-
22 Библиотека конечных элементов
Рис. 3.4. Вид сетки, построенной из элементов PLANE82
эффициент температурного расширения, плотность и коэффициент демпфиро-
вания (при необходимости)
При создании расчетной модели на основе ранее созданной геометрической
модели элементы описываемых типов создаются на основе поверхностей (объек-
тов типа area).
3.5. Объемные элементы
Объемные элементы (SOLID45, SOLID64, SOLID65, SOLID92, SOLID95,
SOLID147, SOLID148, SOLID185, SOLID186, SOLID187) предназначены для
расчета объемных тел произвольной формы, к которым прикладываются произ-
вольно ориентированные в пространстве нагрузки.
Элементы могут иметь форму гексаэдра или тетраэдра. В особых случаях эле-
менты - гексаэдры могут также иметь форму трехгранной призмы или пирамиды
с четырехугольным основанием. Элементы могут иметь линейную или квадра-
тичную аппроксимацию поля перемещений.
Элементы имеют по 3 степени свободы в каждом узле - перемещения в на-
правлении осей X, Y и Z узловой системы координат.
Большинство элементов не требуют обязательного указания геометрических
характеристик, хотя таковые и могут использоваться в ряде случаев. Исключени-
ем является элемент SOLID65 (элемент железобетонных конструкций), для ко-
торого требуется указание номера материала, объема и ориентации арматуры.
Элементы SOLID147 и SOLID148 являются р-элементами.
При создании нерегулярной сетки на основе геометрических моделей слож-
ной формы предпочтительнее использовать элементы-тетраэдры, а не элементы-
гексаэдры.
В большинстве случаев, объемные элементы обладают свойствами учета плас-
тичности, ползучести и больших перемещений, а в ряде случаев, и больших де-
формаций. •
Элементы оболочек 23
Объемные элементы SOLID185, SOLID186 и SOLID187 могут применяться
в задачах, учитывающих пластичность, ползучесть, вязкоупругость и вязкоплас-
тичность, а также при наличии больших деформаций и больших перемещений.
При визуализации элементов на экране использование геометрических харак-
теристик не требуется. Вид сетки, построенной из элементов SOLID95, показан
на рис. 3.5.
Рис. 3.5. Вид сетки, построенной из элементов SOLID95
Элементы могут использовать анизотропные материалы. Для элементов обя-
зательно следует указывать модуль Юнга и коэффициент Пуассона, а также ко-
эффициент температурного расширения, плотность и коэффициент демпфиро-
вания (при необходимости).
При создании расчетной модели на основе ранее созданной геометрической
модели элементы описываемых типов создаются на основе объемов (объектов
типа volume).
3.6. Элементы оболочек
Оболочки, как балки и стержни, могут быть двухмерными (2D) и трехмерными
(3D). Помимо оболочек, существуют мембраны, не воспринимающие изгиба.
Двухмерные оболочки SHELL51 и SHELL61 имеют четыре степени свободы
в каждом узле: перемещения UX, UY, UZ и ROTZ (то есть 3 осевых перемещения
и поворот).
Двухмерные оболочки SHELL208 и SHELL209 имеют три степени свободы
в каждом узле: перемещения UX, UY и ROTZ (то есть 2 осевых перемещения
и поворот).
Трехмерные оболочки SHELL43, SHELL63, SHELL93, SHELL143, SHELL150,
SHELL181 имеют шесть степеней свободы в каждом узле: перемещения UX, UY,
UZ, ROTX, ROTY и ROTZ (3 осевых перемещения и 3 поворота) в узловой сис-
теме координат.
Трехмерная сдвиговая мембрана SHELL28 имеет 3 степени свободы в каждом
узле: UX, UY и UZ (3 осевых перемещения) в узловой системе координат. Дан-
24 Библиотека конечных элементов
ный элемент также имеет опцию закручиваемой панели (в этом случае в качестве
степеней свободы выступают повороты ROTX, ROTY и ROTZ).
Трехмерная мембрана SHELL41 имеет 3 степени свободы в каждом узле: UX,
UY и UZ (3 осевых перемещения) в узловой системе координат
Элемент SHELL150 является р-элементом.
Большинство оболочек (SHELL51, SHELL43, SHELL93, SHELL143) облада-
ет свойствами учета пластичности, ползучести и больших перемещений, а в ряде
случаев, и больших деформаций.
Элементы оболочек SHELL181, SHELL208 и SHELL209 могут применяться
в задачах, учитывающих пластичность, ползучесть, вязкоупругость и вязкоплас-
тичность, а также при наличии больших деформаций и больших перемещений.
Толщина оболочек указывается при помощи набора геометрических характе-
ристик. Для ряда оболочек толщина может указываться в нескольких узлах. Если
толщина указывается только в одном узле, значения толщины в прочих узлах
равны этому указанному значению.
Толщина оболочки обязательно должна быть указана хотя бы в одном узле.
При визуализации на экране без учета геометрических характеристик элемен-
ты отображаются в виде поверхностей. При визуализации элементов мембран и
оболочек с учетом геометрических характеристик изображение элементов выгля-
дит достаточно реалистично (см. рис. 3.6).
Рис. 3.6. Вид сетки, построенной из элементов SHELL63
Элементы трубопроводов 25
Элементы могут использовать анизотропные материалы. Для элементов обя-
зательно следует указывать модуль Юнга и коэффициент Пуассона, а также ко-
эффициент температурного расширения, плотность и коэффициент демпфиро-
вания (при необходимости).
При создании расчетной модели на основе ранее созданной геометрической
модели двухмерные (2D) элементы оболочек создаются на основе линий (объек-
тов типа line). Трехмерные (3D) элементы оболочек создаются на основе поверх-
ностей (объектов типа area).
3.7. Элементы трубопроводов
Элементы трубопроводов создаются на основе трехмерных (3D) балок. Для со-
здания моделей трубопроводов обычно применяются специальные процедуры
препроцессора. В состав элементов трубопроводов входят следующие элементы:
> PIPE 16 - упругая прямая труба. Для элемента в числе геометрических
характеристик могут указываться следующие данные: наружный диа-
метр трубы, толщина стенки, коэффициенты концентрации напряжений
в узлах, плотность протекающей жидкости, плотность внешней изоля-
ции, толщина слоя изоляции, допускаемая толщина слоя коррозии и
иные;
> PIPE 17 - упругий тройник. Для элемента в числе геометрических характе-
ристик могут указываться следующие данные: наружные диаметры труб
колен, толщины стенок, коэффициенты концентрации в узлах, плотность
протекающей жидкости, плотность внешней изоляции, толщина слоя изо-
ляции, допускаемая толщина слоя коррозии и иные;
> PIPE18 - упругая искривленная труба (колено). Для элемента в числе гео-
метрических характеристик должны указываться практически те же дан-
ные, что и перечисленные выше, а также радиус изгиба колена;
> PIPE20 - прямая труба с возможностью пластического поведения матери-
ала. Для элемента в числе геометрических характеристик могут указывать-
ся следующие данные: наружный диаметр трубы, толщина стенки, коэф-
фициенты концентрации напряжений в узлах;
> PIPE59 - погруженная в воду труба или кабель. Для данного элемента мо-
гут указываться 14 геометрических характеристик, включая наружный
диаметр трубы, толщина стенки и начальную деформацию в осевом на-
правлении;
> PIPE60 - упругая искривленная труба (колено) с возможностью пласти-
ческого поведения материала.
При визуализации на экране без учета геометрических характеристик элемен-
ты трубопроводов отображаются в виде линий При визуализации с использо-
ванием геометрических характеристик элементы отображаются в виде труб
(см. рис. 3.7.)
26 Библиотека конечных элементов
Рис. 3.7. Элемент трубопровода
3.8. Контактные элементы
В комплексе ANSYS существуют три модели контакта: поверхность с поверхнос-
тью, поверхность с узлом и узел с узлом.
В особых случаях контактные элементы могут использоваться для связи балок
с оболочками (стыка торца балки с ребрами оболочек), балок с объемными элемен-
тами (стыка торца балки с гранями объемных элементов) и оболочек с объемным
телом (по ребрам оболочек и граням объемных элементов). Подобные приемы
позволяют существенно снижать размерность сетки конечных элементов.
При использовании контактных элементов типа узел с узлом между узлами
двух контактирующих тел создаются особые связи (контактные элементы), через
которые могут передаваться усилия (при наличии контакта).
При использовании контактных элементов типа поверхность с поверхностью
на контактирующие границы накладываются контактные и ответные элементы
(контактные пары), посредством которых определяются контактные взаимодей-
ствия.
Все контактные элементы являются нелинейными и требуют использования
итерационных методов расчета.
Для работы с контактными элементами в препроцессоре комплекса ANSYS
имеются специальные средства, позволяющие создавать контактные элементы
(контактные пары) в автоматизированном режиме.
Для контактных элементов могут указываться от 6 (элемент CONTAC12) до
26 (элемент CONTA175) геометрических характеристик. Обычно при расчете за-
дач МДТТ все эти значения указывать не требуется.
Для создания контактных пар, изменения их свойств, просмотра и удаления
применяется специальная диалоговая панель Contact Manager.
Контактные элементы 27
При расчете контактных задач МДТТ контактные элементы позволяют учи-
тывать начальные зазоры и натяги контактирующих тел.
При визуализации контактных элементов они представляются в виде, до-
статочно близком к оболочкам или пластинам (хотя и не имеют толщины, см.
рис. 3.8).
Рис. 3.8. Изображение контактных элементов
Элементы газовых уплотнений, двухмерные (2D), INTER192, элемент I по-
рядка, INTER193, элемент II порядка, и трехмерные (3D), INTER194 элемент
I порядка и INTER195, элемент II порядка, располагаются между двухмерными
(2D) элементами объемного НДС или объемными элементами. Для материалов
газовых уплотнений отдельно требуется указывать свойства уплотнений при
сжатии (нагружении) и снятии нагрузки - линейном или нелинейном.
Многослойные элементы (элементы, применяемые при расчете композитных
конструкций) могут быть объемными (SOLID46 и SOLID191), или оболочками
(SHELL91 и SHELL99). Номера материалов для отдельных слоев, углы ориента-
ции слоев и толщины слоев указываются в виде геометрических характеристик
элементов, как для объемных элементов, так и для элементов оболочек.
Элементы расчета задач гиперупругости могут быть двухмерными (2D), как
HYPER56, HYPER74 и HYPER84, или трехмерными (3D), как HYPER58,
HYPER86 и HYPER158.
Элементы расчета задач вязкоупругости также могут быть двухмерными
(2D), как VISCO88, VISCO106, VISCO108 или трехмерными (3D), как VISCO89
HVISCO107.
Суперэлемент (подконструкция) MATRIX50 создается пользователем и при-
меняется при помощи специальных процедур (проходы создания, использования
28 Библиотека конечных элементов
Рис. 3.9. Вид элементов
SURF 154, построенных
на торце объемного тела
и расширения). Свойства материала суперэлемента
в задачах МДТТ могут быть только линейными.
Элементы поверхностных эффектов SURF153
(2D) и SURF154 (3D) создаются на торцах и гранях
элементов объемного НДС (2D) или объемных конеч-
ных элементов. Визуализируются данные элементы
точно так же, как и оболочки Для данных элементов
требуется указывать толщину в узлах, но можно также
указывать жесткость упругого основания, добавочную
массу и иные данные Вид элементов SURF154 пока-
зан на рис. 3.9.
Вспомогательный элемент MESH200, не имеющий
жесткости, имеет множество вариантов форм. Данный
элемент применяется, прежде всего, для упрощения
отдельных работ при построении сеток
Глава 4
Графический интерфейс
пользователя
30 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface, GUI) служит для
удобства работы пользователя в среде комплекса ANSYS. Графический интер-
фейс пользователя включает в себя следующие объекты:
> выпадающее меню (Utility Menu);
> экранное меню (Main Menu);
> командная строка (Command Input Area);
> панели инструментов (Standard Toolbar и ANSYS Toolbar);
> графическое окно (Graphics Window);
> текстовое окно (Output Window);
> область указания состояния (Status and Prompt Area);
> дополнительные панели инструментов (пиктограммы настройки изобра-
жения);
> дополнительные, появляющиеся на экране панели указания и диалоговые
панели, необходимые для выполнения отдельных операций.
Вид Графического интерфейса пользователя показан на рис. 4.1.
Каждый из объектов Графического интерфейса пользователя (меню, панели
инструментов, графическое и текстовое окно и так далее) имеет свои функции.
В отдельных случаях, часть этих функций может дублироваться, а соответствую-
Рис. 4.1. Объекты Гсафического интерфейса пользователя.
Графический интерфейс пользователя 31
щие функциям операции (вызываемые различными командами комплекса) мо-
гут вызываться различными способами, из различных составных частей интер-
фейса (например, из экранного, выпадающего меню и панели инструментов).
Краткое описание каждого из объектов приведено ниже.
Выпадающее меню (Utility Menu) содержит команды операций с файлами,
активным набором, изображением объектов геометрической и расчетной моде-
лей и результатами расчета, системами координат, параметрами, вызов справки и
некоторые другие команды. Это меню, как правило, может использоваться на
любых этапах работы с комплексом (при создании геометрической и расчетной
модели, при выполнении вычислений и при анализе результатов).
Выпадающее меню вызывает следующие функции:
> File - операции с файлами (см. рис. 4.2):
> Clear & Start New... - очистка текущей базы данных. Данная команда
уничтожает всю имеющуюся в памяти модель и, фактически, вызывает
заново сеанс работы с комплексом ANSYS. В случае, если ранее исполь-
зовавшаяся модель не была сохранена в файле базы данных (файле
*.db), все результаты работы стираются;
> Change Jobname... - указание имени задания (то есть названия всех
файлов, используемых при работе с комплексом ANSYS);
> Change Directory... - указание директории, в которой создаются все
файлы, используемые комплексом ANSYS;
> Change Title... - указание заголовка задания (то есть текста, отображен-
ного на графическом экране, при работе с комп-
лексом) Заголовок задания является исключи-
тельно информационным и не влияет на работу
комплекса. При импорте геометрических моде-
лей заголовок задания совпадает с названием
файла, из которого импортировалась модель, что
позволяет указывать, например, чертежный но-
мер исследуемой детали или сборочной еди-
ницы;
> Resume Jobname.db... - чтение базы данных из
файла, название которого совпадает с текущим
именем задания;
> Resume from... - чтение базы данных из файла,
название которого указывается пользователем
при помощи специальной диалоговой панели;
> Save as Jobname.db... - запись базы данных
в файл, название которого совпадает с текущим
именем задания;
> Save as... - запись базы данных в файл, название
которого задается пользователем при помощи
специальной диалоговой панели;
> Write DB log file... - запись протокола базы дан-
ных в текстовый (ASCII) файл;
Clear Вс Start New...
Change Jobname.
Change Directory .
Change Title...
Resume Jobname.db..
Resume from...
Save as Jobname.db
Save as...
Write DB log file...
Read Input from...
Switch Output to ►
List ►
File Operations ►
ANSYS File Options...
Import ►
Export...
Report Generator...
Exit...
Рис. 4.2. Операции
работы с файлами
32 Графический интерфейс комплекса ANSYS
> Read input from... - чтение последовательности выполняемых команд
комплекса из текстового (ASCII) файла;
> Switch Output to - команда вывода текстовой (ASCII) информации, слу-
жащей для обратной связи комплекса с пользователем (различных сооб-
щений о выполненных действиях, созданных объектах, о предупреждени-
ях, ошибках и т. д.) в текстовое окно (Output Window) или специальный
файл;
> List - просмотр содержания текстовых (ASCII) или бинарных файлов,
созданных комплексом;
> File Operations - операции с имеющимися файлами (изменение назва-
ния, удаление, копирование);
> Import - импорт геометрических моделей, созданных ранее средствами
CAD (то есть файлов в формате IGES (* igs),
ACIS (*.sat), Parasilid (*.x_t) и т. д.);
> Export... - экспорт созданной в среде комплекса
ANSYS геометрической модели в формате IGES
(*-igs);
> Report Generator... - вызов генератора отчета
(в формате HTML);
> Exit... - выход из комплекса ANSYS (объем со-
храняемой информации указывается при помо-
щи специальной диалоговой панели);
> Select - операции с активным набором (рис. 4.3).
Использованию активного набора в данной книге
посвящена отдельная глава (см. ниже). Здесь следует указать, что актив-
ный набор позволяет выделять отдельные фрагменты геометрической и
расчетной модели (точки, линии, поверхности, объемы, узлы и элементы)
и проводить с ними различные операции (удаление, перенос, копирование,
приложение нагрузок, просмотр результатов и другие). При выполнении
операций с использованием активного набора иные
объекты, не входящие в активный набор, не использу-
ются и их случайное указание и дальнейшее примене-
ние невозможно:
> List - операции (как правило, просмотр) со списками
объектов (см. рис. 4.4):
> Files - просмотр содержания текстовых (ASCII)
файлов, в том числе файла протокола, файла сообще-
ний об ошибках и предупреждениях, а также бинар-
ных (двоичных) файлов;
> Status - просмотр состояния базы данных (коли-
чества объектов, таких как точки, линии, поверхнос-
Entities..
Component Manager..
Comp/Assembly ►
Parts
Everything
Everything Below ►
Рис. 4.3. Операции
работы с активным
набором
Рис. 4.4. Операции работы со списками данных
Files ►
Status ►
Keypoint ►
Lines...
Areas
Volumes
Nodes...
Elements ►
Components
Parts ..
Picked Entities +
Properties ►
Loads ►
Results ►
Other ►
Графический интерфейс пользователя 33
ти, объемы, узлы, элементы), проверка наличия различных нагрузок,
состояния задания, имени задания и т. д.;
> Keypoint - просмотр списка точек (координат и атрибутов);
> Lines... - просмотр списка линий (включающего длину, атрибуты, ради-
ус и так далее);
> Areas - просмотр списка поверхностей;
> Volumes - просмотр списка объемов;
> Nodes... - просмотр списка узлов (с координатами);
> Components - просмотр списка компонентов (именованных наборов
объектов, подробнее см. ниже, в описании активного набора);
> Parts... - команда, применяющаяся только в модуле ANSYS/LS-DYNA;
> Picked Entities + - определение различных данных (длин, расстояний,
углов и других);
> Properties - просмотр списков типов элементов, материалов, попереч-
ных сечений и других;
> Loads - просмотр списков нагрузок (сосредоточенных, распределенных
на поверхности, приложенных перемещений и других);
> Results - просмотр результатов;
> Other - просмотр списков иных объектов;
> Plot - операции с изображением объектов в графическом окне (рис. 4.5):
> Replot - повторное создание ранее существовавшего изображения
(применяется, например, при добавлении объектов);
> Keypoint - создание изображения существующих точек;
> Lines - создание изображения линий;
> Areas - создание изображения поверхностей;
> Volumes - создание изображения объемов;
> Specified Entities - создание изображения точек, линий, поверхностей
или объемов, номера которых соответствуют ука-
занному пользователем диапазону номеров;
> Nodes - создание изображения узлов;
> Elements - создание изображения элементов;
> Layered Elements... - создание изображения мно-
гослойных элементов;
> Materials... - построение графиков свойств мате-
риала (модуля Юнга, коэффициента Пуассона,
плотности и т. д.) в виде функции температуры;
> Data Tables... - построение графиков нелинейных
свойств материала;
> Array Parameters... - графическое отображение
таблиц данных;
> Results - графическое отображение результатов;
Рис. 4.5. Операции работы с изображениями объектов
Replot
Keypoints >
Lines
Areas
Volumes
Specified Entities >
Nodes
Elements
Layered Elements ...
Materials
Data Tables
Array Parameters ...
Results ►
Mufti-Plots
Components ►
Parts
2 зак. 103
34 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 4.6. Операции работы с настройками изображения
Pan Zoom Rotate ... View Settings ►
Numbering ... Symbols ... Style ►
Font Controls ►
Window Controls ►
Erase Options ►
Animate ►
Annotation ►
Device Options... Redirect Plots ►
Hard Copy ►
Save Plot Ctrls ... RestorePlotCtrls ... Reset Plot Ctrls
Capture Image ... Restore Image ... Write Metafile >
Multi-Plot Controls ... Multi-Window Layout ...
Best Quality Image ►
> Multi-Plots - графическое отображение объек-
тов нескольких типов одновременно;
> Components - создание изображения компонен-
тов (именованных наборов объектов, подробнее
см. ниже, в описании активного набора);
> Parts - команда, применяющаяся только в моду-
ле ANSYS/LS-DYNA;
> PlotCtrls - операции с настройками изображения
(см. рис. 4.6):
> Pan Zoom Rotate - вызов на экран специаль-
ной панели настройки вида (которая в после-
дних версиях комплекса ANSYS дублируется
постоянно находящейся на экране панелью
инструментов);
> View Settings - настройка положения точки, из
которой пользователь должен смотреть на мо-
дель, точки фокуса (направления вида) и других
параметров;
> Numbering... - вызов на экран диалоговой пане-
ли, посредством которой можно указать приме-
нение или отмену нумерации точек, линий, поверхностей, объемов, уз-
лов и атрибутов;
> Symbols... - вызов на экран диалоговой панели, посредством которой
можно указать применение или отмену отображения на экране симво-
лов приложенных нагрузок, систем координат и прочих объектов;
> Style - контролирует способы отображения элементов, фон графичес-
кого окна, масштаб отображения перемещения и иных объектов;
> Font Controls - контролирует размер и тип шрифтов, применяемых для
создания подписей на экране;
> Window Controls - контролирует вид графического окна и расположе-
ние в нем различной текстовой информации;
> Erase Options - контролирует порядок удаления изображения с экрана
при создании нового изображения;
> Animate - создание анимации;
> Annotation - создание аннотации (подписи на изображении).
> Остальные команды обеспечивают контроль качества изображения, со-
хранение изображения в файле (в формате *.bmp) и иные дополнитель-
ные действия.
> WorkPlane - операции с рабочими плоскостями и системами координат
(см. рис. 4.7).
Графический интерфейс пользователя 35
Использованию рабочих плоскостей и систем координат в данной книге
посвящена отдельная глава (см. ниже). В данном разделе следует только
указать, что комплекс ANSYS допускает создание, использование и удале-
ние прямоугольной декартовой, цилиндрической и сферической локаль-
ных систем координат. Кроме того, существуют также исходные глобаль-
ная декартова, две цилиндрических, и сферическая системы координат, с
общей точкой начала координат (0,0,0). Существует также торовая система
координат, пользоваться которой при создании геометрической модели не
рекомендуется. По умолчанию используется глобальная декартова систе-
ма координат;
> Parameters - операции с параметрами (см. рис. 4.8):
D isplay Working Plane
Show WP Status
WP Settings ...
Offset WP by Increments ...
Offset WP to ►
Align WP with ►
Change Active CS to ►
Change Display CS to ►
Local Coordinate Systems ►
Рис. 4.7. Операции работы с рабочими
плоскостями и системами координат
Scalar Parameters ...
Get Scalar Data ...
Array Parameters ►
Get Array Data ..
Array Operations ►
Functions ►
Angular Units ...
Save Parameters
Restore Parameters ...
Рис. 4.8. Операции работы
с параметрами
> Scalar Parameters... - вызывает на экран диалоговую панель, при помо-
щи которой создаются, изменяются и удаляются скалярные параметры
(именованные переменные). Скалярные параметры могут применяться
для указания расположения и размеров геометрических объектов, ука-
зания значений нагрузок и т. д.;
> Get Scalar Data... - указание значения скалярного параметра на основе
имеющейся модели (например, координаты узла);
> Array Parameters - вызывает на экран диалоговую панель, при помощи
которой создаются, изменяются и удаляются массивы параметров;
> Get Array Data... - операция указания значений элементов массива па-
раметров;
> Array Operations - операции над массивами параметров,
> Functions - операции с функциями;
> Angular Units... - указание единиц измерения для операций с углами
(радианы или градусы);
> Save Parameters... - сохранение параметров (скалярных и массивов)
в файле, указанном пользователем;
2*
36 Графический интерфейс комплекса ANSYS
> Restore Parameters... - чтение параметров (скаляр-
ных и массивов) из файла, указанного пользовате-
лем;
> Macro - операции создания и выполнения макросов и
аббревиатур;
> MenuCtrls - операции с цветом, шрифтом меню и пане-
лями инструментов;
> Help - вызов интерактивной справки.
Экранное меню, фактически, является основным сред-
ством работы с комплексом ANSYS Вид экранного меню по-
казан на рис. 4.9.
Практически каждая строка исходного экранного меню со-
ответствует одному из модулей комплекса ANSYS: препроцес-
сору, модулю проведения расчета, двум постпроцессорам, мо-
ЕЗ Preferences
Е Preprocessor
Е] Solution
Е) General Postproc
Е] TimeHist Postpro
El Topological Opt
El ROM Tool
E] DesignXplorer VT
El Design Opt
El Prob Design
El Radiation Opt
El Run-Time Stats
Session Editor
H Finish
Рис. 4.9.
Экранное меню
дулям проведения оптимизации и т. д. Три строки экранного меню выполняют
специальные функции - Preferences, Session Editor и Finish.
Пункт меню Preferences вызывает специальную диалоговую панель, в кото-
рой, в частности, можно указать тип применяемых конечных элементов - h-ме-
тод и р-метод.
Пункт меню Session Editor позволяет проводить редактирование сеанса рабо-
ты с комплексом.
Пункт меню Finish выполняет специальные функции, связанные с изменени-
ем типа расчета.
Описание работы с комплексом ANSYS является описанием последователь-
ного выполнения команд, вызываемых преимущественно из экранного меню.
Панели инструментов (Standard Toolbar и ANSYS Toolbar) располагаются
ниже выпадающего меню. Эти панели инструментов вызывают часто применяе-
мые команды, в том числе команды работы с файлами. Панель инструментов
ANSYS Toolbar может добавляться специальными аббревиатурами, создаваемы-
ми пользователем.
Командная строка располагается на одном уровне с панелью инструментов
Standard Toolbar и предназначена для непосредственного вызова команд (минуя
меню и панели инструментов).
Графическое окно (Graphics Window) позволяет проводить визуализацию со-
зданной геометрической и расчетной моделей, в нем курсором мыши указывают-
ся объекты, предназначенные для проведения различных операций, отображают-
ся расчетные объекты.
Текстовое окно (Output Window) содержит информацию о проведении раз-
личных операций, вызове команд и является важным средством обратной связи
с комплексом. Обычно текстовое окно расположено позади остальных объектов
Графического интерфейса пользователя.
Область указания состояния (Status and Prompt Area) указывает на действую-
щие в настоящий момент номера материала, набора геометрических характерис-
тик, типа элемента и системы координат.
Графический интерфейс пользователя 37
Панель инструментов настройки изображения рас-
положена справа от графического экрана.
Диалоговые панели комплекса ANSYS появляются
на экране только тогда, когда в них возникает необхо-
димость, и они вызываются из экранного или выпадаю-
щего меню. В ряде случаев, одна диалоговая панель мо-
жет соответствовать нескольким командам комплекса.
Помимо диалоговой панели, в комплексе ANSYS
имеются панели указания. Эти панели указания имеют
стандартный вид. Пример панели указания показан
ниже, на рис. 4.10.
На рис. 4.10 показана панель указания, применяемая
при приложении сосредоточенных усилий или момен-
тов к точкам. Переключатель Pick соответствует указа-
нию точки, в которой будет прикладываться усилие.
Переключатель Unpick соответствует отказу от указа-
ния уже выделенной точки (отмене указания). Пере-
ключатель Single соответствует указанию единичных
объектов (в данном случае точек), переключатель Poly-
gon - указанию объектов при помощи рамки, состоя-
щей из отрезков линий (ломаная линия проводится на
экране пользователем), переключатель Box - указанию
объектов при помощи прямоугольной рамки, переклю-
чатель Circle позволяет указывать объекты, располо-
женные внутри окружности. Переключатель Loop по-
Рис. 4.10. Панель
указания
зволяет указывать один объект, входящий в контур, что приводит к выбору всего
контура.
Запись Count указывает число выбранных объектов. Count = 0 означает, что
на данный момент выбранных объектов нет. Maximum и Minimum указывают
максимальный и минимальный номера существующих объектов. Запись Кеур
Nq указывает номер последней указанной точки. Переключатель List of Items
указывает, что объекты выбираются мышью. Переключатель Min, Max, Inc соот-
ветствует указанию номеров объектов (начального, конечного и приращения но-
меров в списке) при помощи имеющегося ниже текстового поля.
Кнопка ОК позволяет вызвать диалоговую панель, в которой указывается на-
правление и значение усилия, с прекращением дальнейшего указания объектов
(то есть с прекращением операции). Кнопка Apply позволяет вызвать диалого-
вую панель, и далее вернуться к указанию объектов (то есть соответствует про-
должению операции после выполнения соответствующих действий). Кнопка
Reset позволяет полностью отказаться от выбранных объектов и продолжить
операцию с начала. Кнопка Cancel вызывает прекращение операции без выполне-
ния каких - либо действий. Кнопка Pick All позволяет выбрать все существую-
щие объекты. Кнопка Help вызывает интерактивную справку
Г лава 5
Препроцессор.
Указание типов элементов,
геометрических
характеристик, поперечных
сечений элементов
и свойств материала
40 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Указание типов элементов, свойств материалов и геометрических характеристик
элементов проводится в препроцессоре.
Для выбора типа элемента, применяемого для создания сетки конечных эле-
ментов, используется экранное меню. В данном случае из экранного меню вызы-
вается следующая последовательность (см. рис. 5.1):
Preprocessor => Element Type => Add/Edit/Delete
Ниже опции Add/Edit/Delete имеются еще несколько опций, позволяющих
выполнять дополнительные действия с типами конечных элементов:
> Switch Elem Type - изменение типа конечного элемента для проведения
расчетов иных задач механики сплошной среды (переход от задач МДТТ к
задачам расчета полей температур и обратно, переход от элементов расчета
магнитных полей к элементам расчета полей температур и так далее). При
расчетах только задач МДТТ применение этой опции не требуется;
> Add DOF - добавление степеней свобод в узлы элементов (перемещений,
скоростей, давления и так далее). При расчетах задач МДТТ применение
этой опции не требуется;
> Remove DOFs - удаление степеней свобод;
> Elem Tech Control - опция формулировки свойств отдельных элементов
(SHELL181, PLANE182, PLANE183, SOLID185, SOLID186, SOLID187,
BEAM 188, BEAM 189, SHELL208, SHELL209). Как указывалось выше,
данные элементы (кроме балок) используются для расчета сложных физи-
чески нелинейных задач.
После вызова данной последовательности (Add/Edit/Delete, см. выше) на эк-
ране появляется диалоговая панель Element Types, показанная на рис. 5.2.
В поле Defined Element Types: указываются типы элементов, выбранные из биб-
лиотеки элементов, которые в дальнейшем будут применяться для создания сетки.
Запись NONE DEFINED означает, что ни один из типов элементов не указан.
Кнопка Add... позволяет добавлять новый тип элемента в список используе-
мых типов элементов.
Кнопка Options... позволяет менять признаки элементов (например, для элемен-
тов типа Plane можно указывать тип напряженно-деформированного состояния).
Кнопка Delete позволяет удалять тип элемента из списка используемых для
создания расчетной модели (сетки).
Кнопка Close закрывает диалоговую панель Element Types.
Кнопка Help вызывает интерактивную помощь.
После применения кнопки Add... на экране появляется еще одна диалоговая
панель Library of Element Types, показанная на рис. 5.3.
В поле Library of Element Types указываются типы применяемых элементов.
В левой части списка указывается группа типов конечных элементов (например,
Structural Mass - сосредоточенная масса задач МДТТ, Structural Link - стержень
задач МДТТ, Structural Beam - балка задач МДТТ и так далее). В правой части
списка указывается конкретный тип конечного элемента - 3D mass 21 (то есть
элемент MASS21), 3D finit stn 180 (то есть элемент LINK180) и т. д.
Указание типов элементов, геометрических характеристик 41
£3 Preferences
□ Preprocessor
□ Element Type
Element Types
dd/E di t/Delete
В Switch Elem Type
В Add DOF
В Remove DOFs
В Elem Tech Control
El Real Constants
E] Material Props
El Sections
El Modeling
El Meshing
El Checking Ctrls
El Numbering Ctrls
El Archive Model
El Coupling / Ceqn
0 FLOTRAN Set Up
0 FSI Set Up
0 MultiField Set Up
0 Loads
0 Physics
0 Path Operations
Рис. 5.1. Последовательность
указания типа элемента из
экранного меню
Defined Element Types:
(NONE DEFINED
Add..;
Options .
Delete |
Close |
Help |
Рис. 5.2. Диалоговая панель Element Types
Рис. 5.3. Диалоговая панель Library of Element Types
В поле Element type reference number указывается порядковый номер, под ко-
торым данный тип элемента будет помещен в список применяемых типов конеч-
ных элементов. Как правило, данный номер назначается автоматически (1,2,3...),
и менять его не обязательно.
Кнопка ОК вызывает внесение указанного типа элемента в список применяе-
мых типов. После применения кнопки ОК диалоговая панель Library of Element
Types закрывается
42 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Кнопка Apply вызывает внесение указанного типа элемента в список приме-
няемых типов. После применения кнопки Apply диалоговая панель Library of Ele-
ment Types не закрывается и можно указывать новый тип конечного элемента.
Кнопка Cancel вызывает выход из диалоговой панели Library of Element Types
без сохранения.
Кнопка Help вызывает интерактивную помощь.
После указания типа конечного элемента и выхода из диалоговой панели
Library of Element Types исходная (вызванная первой) диалоговая панель
Element Types приобретает вид, показанный на рис. 5.4 (Туре 1 SOLID92).
Геометрические характеристики предназначены для указания свойств жест-
кости, массы и иных характеристик элементов, которые не определяются только
по координатам узлов элементов. К таковым относятся толщина оболочек, пло-
щадь поперечного сечения стержней, площадь поперечного сечения и различные
моменты инерции балок, присоединенные массы и иные данные.
Примером присоединенной массы является масса снега или подобной суб-
станции, отнесенная к единице поверхности, которую следует учитывать при
расчете прочности несущих (строительных) конструкций. Ряд элементов геомет-
рических характеристик не имеют.
Для указания геометрических характеристик элементов из экранного меню
вызывается следующая последовательность (см. рис. 5.5):
Preprocessor => Real Constants => Add/Edit/Delete
Опция Thickness Func применяется для указания переменной толщины эле-
ментов оболочек (толщина в узлах указывается при помощи массива параметров).
Для оболочек постоянной толщины применение данной опции не требуется.
Рис. 5.4. Диалоговая панель
Element Types с записью
о выбранном типе конечного
элемента
В Preprocessor
Е Element Туре
Real Constant;
ЕЗ Add/Edit/Delete
ЁЗ Thickness Func
Рис. 5.5. Последовательность
указания геометрических
характеристик элементов
из экранного меню
1А|
Defined Element Types:
Element T^s
Options.
Close |
|
Указание типов элементов, геометрических характеристик 43
После вызова данной последовательности (Add/Edit/ Delete, см. выше) на эк-
ране появляется диалоговая панель Real Constants, показанная на рис. 5.6.
В поле Defined Real Constant Sets содержится список всех наборов геометри-
ческих характеристик. Запись NONE DEFINED обозначает, что такой список
еще не указан.
Кнопка Add... позволяет добавлять новый набор геометрических характерис-
тик. После нажатия данной кнопки на экране появляется диалоговая панель
Element Type for Real Constant, показанная на рис. 5.7.
yjReal Constants
Element Tj’pr fot
-sdSJxJ
Defined Real Cons ant Sets
NONE DEFINED
Add... [ Edit. |4 Defeta |
Close | Help |
Рис. 5.6. Диалоговая панель
Peal Constants
Choose element type.
1 SHELL63
Рис. 5.7. Диалоговая панель
Element Type for Peal Constant
Cancel |
Кнопка Edit... позволяет редактировать существующий набор геометрических
характеристик (при этом вызывается диалоговая панель, один из вариантов ко-
торой показан ниже, на рис. 5.8).
В поле Choose element type: указывается тип элемента, для которого создается
набор геометрических характеристик. Этот тип элемента уже должен быть ука-
зан в порядке, описанном выше. В данном случае, как показано на рис. 5.7, таким
типом элемента является SHELL63.
После использования кнопки ОК на экране появляется диалоговая панель
Real Constant Set, при помощи которой указываются геометрические характери-
стики для выбранного в списке типа элемента (см. рис. 5.8).
Для каждого типа элемента данная диалоговая панель имеет свой вид. Пере-
чень геометрических характеристик приводится в описании каждого элемента.
44 Графический интерфейс комплекса AN8YS
Real Constant Set Numbei Ъ for SHELL63
OK I Apply I Cancel I Help
Рис. 5.8. Диалоговая панель Peal Constant Set
При помощи диалоговой панели, показанной на рис. 5.8, указываются следую-
щие геометрические характеристики:
> Shell thickness at node I TK(I) - толщина оболочки в узле I; если оболочка
имеет постоянную толщину, можно указывать только это значение;
> (Shell thickness) at node J TK(J) - толщина оболочки в узле J;
> (Shell thickness) at node К TK(J) - толщина оболочки в узле К;
> (Shell thickness) at node L TK(J) - толщина оболочки в узле L;
> Elastic foundation stiffness EFS - жесткость упругого основания (применя-
ется только при расчете конструкций на упругом основании);
> Element X-axis rotation THETA - угол поворота оси X системы координат
элемента относительно направления оси X, используемого по умолчанию
(то есть от узла I к узлу J); применяется, в основном, при использовании
анизотропных материалов;
> Bending mom of inertia ratio RMI - отношение действительного момента
инерции сечения оболочки к моменту инерции (в отечественной литерату-
ре обозначается D и именуется цилиндрической жесткостью), вычисляе-
мому на основе значения толщины оболочки; используется при расчете
трехслойных оболочек; по умолчанию применяется значение RMI = 1;
> Dist from mid surf to top CTOP - расстояние от срединной поверхности до
верхнего волокна оболочки (если не указывается, применяется значение,
Указание типов элементов, геометрических характеристик 45
равное половине толщины оболочки); нижняя и
верхняя поверхности учитывают направление
нормали к элементу;
> Dist from mid surf to bot CBOT - расстояние от
срединной поверхности до нижнего волокна обо-
лочки;
> Added mass/unit area ADMSUA - дополнитель-
ная (присоединенная) масса, относящаяся к еди-
нице площади поверхности.
В поле Real Constant Set No указывается номер на-
бора геометрических характеристик. Обычно этот но-
мер назначается автоматически.
Для указания свойств материалов также использует-
laterial Ргорл
0 Material Library
El Temperature Units
El Electromag Units
IE Material Models
S Convert ALPx
IE Change Mat Num
IE Write to File
IE Read from File
Рис. 5.9. Последова-
тельность указания
свойств материала
ся экранное меню. В данном случае из экранного меню вызывается следующая пос-
ледовательность (см. рис. 5.9): Preprocessor => Material Props => Material Models.
Опция Material Library позволяет работать с библиотеками материалов (запи-
сывать (импортировать) свойства материала в специальный файл, читать (экс-
портировать) свойства материала из файла, указывать директорию для чтения и
записи такого файла и так далее).
Опция Temperature Units позволяет указывать применяемую шкалу темпера-
тур (Кельвина, Цельсия, Фаренгейта).
Опция Electromag Units позволяет указывать систему единиц для электро-
магнитных расчетов.
Опция Convert ALPx позволяет изменять температуру, применяемую для вы-
числения коэффициентов температурного расширения.
Опция Change Mat Num позволяет изменять номер материала, применяемого
для указываемых пользователем элементов.
Опция Write to File позволяет записывать линейные свойства материала в файл.
Опция Read from File позволяет читать данные материала из файла.
После вызова последовательности Preprocessor => Material Props => Material
Models на экране появляется диалоговая панель Define Material Model Behavior,
показанная на рис. 5.10.
В данной диалоговой модели в левой части имеется поле Material Models
Defined, в котором содержится список введенных свойств материалов. При пер-
вом вызове данной диалоговой панели в списке уже имеется запись Material
Model Number 1, но никаких свойств материала еще не задано.
В правой части диалоговой панели имеется исходно свернутая иерархическая
(древовидная) структура свойств материалов. Для указания свойств материала
(в первом приближении, модуля Юнга, коэффициента Пуассона и плотности, не
зависящих от температуры) следует производить двойные щелчки кнопкой
мыши на следующих объектах: Structural (материалы МДТТ), Linear (линейные
материалы), Elastic (упругие материалы), Isotropic (изотропные материалы).
При этом структура свойств материала раскрывается Диалоговая панель выгля-
дит как показано на рис. 5.11.
46 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 5.10. Диалоговая панель Define Material Model Behavior
После вызова свойств Isotropic на экране появляется диалоговая панель
Linear Isotropic Properties, показанная на рис. 5.12. В этой диалоговой панели
указываются значения модуля Юнга (ЕХ) и коэффициента Пуассона (PRXY).
Кнопка Add Temperature позволяет указывать температуру, для которой опре-
деляются свойства материала. Кнопка Delete Temperature позволяет удалять та-
кое значение температуры. Кнопка Graph позволяет строить на экране график
Рис. 5.11. Диалоговая панель Define Material Model Behavior
с раскрытой структурой материала
Указание типов элементов, геометрических характеристик 47
зависимости свойств материала от
температур.
Для указания плотности следует
произвести двойной щелчок кноп-
кой мыши на объекте Density. После
этого плотность указывается также
при помощи специальной диалого-
вой панели.
После указания свойств материа-
ла в поле (списке) Material Models
Defined под объектом Material Model
Number 1 появляются объекты Li-
near Isotropic и Density (если плот-
ность также указывалась).
Для указания свойств последую-
Рис. 5.12. Диалоговая панель
Linear Isotropic Properties
щих материалов (если расчетная мо-
дель использует более одного материала) из меню диалоговой панели следует
вызвать последовательность Material => New Model.
Для указания поперечных сечений элементов (чаще всего, балок) использует-
ся экранное меню. В данном случае (для балок) из экранного меню вызывается
следующая последовательность (см. рис. 5.13): Preprocessor => Sections => Beam
=> Common Sections.
Опция Section Library позволяет работать с библиотеками поперечных сече-
ний (специальными файлами, описывающими поперечные сечения, созданные
пользователем).
Опция Shell позволяет работать с поперечными сечениями оболочек (приме-
няются при расчетах многослойных оболочек).
Опция Pretension позволяет работать с предварительно нагруженными эле-
ментами (PRETS179), предназначенными для моделирования болтов, заклепок
и прочих крепежных элементов.
Опция Joints позволяет указывать свойства элементов связей (МРС184).
Опция List Section позволяет просматривать список имеющихся поперечных
сечений.
Section:
В
В
El Section Library
Beam
После вызова упомянутой выше последовательности (Preprocessor => Sec-
tions => Beam => Common Sections) на экране появляется диалоговая панель вы-
бора типа существующих в комплексе ANSYS предвари-
тельно определенных поперечных сечений балок Beam
Tool (см. рис. 5.14).
Следует помнить, что прямое указание поперечного се-
чения может применяться только для балок типов ВЕАМ44,
BEAM 188 или BEAM 189. Для остальных элементов балок
(ВЕАМЗ, ВЕАМ4, ВЕАМ23, ВЕАМ24 и ВЕАМ54) все дан-
El
El Shell
El
Pretension
ЕЕ] Joints
1Ш List Sections
В Delete Section
Рис. 5.13. Последовательность указания поперечных сечений
48 Графический интерфейс комплекса ANSY8
Рис. 5.14. Диалоговая
панель Beam Tool
ные (площадь поперечного сечения, моменты инер-
ции и тому подобное) указываются посредством гео-
метрических характеристик (см. выше).
В состав предварительно определенных попереч-
ных сечений балок входят: прямоугольное попереч-
ное сечение, четырехугольное поперечное сечение
произвольной формы, цилиндрическое поперечное
сечение без внутренней полости, трубчатое попе-
речное сечение, швеллер, тавр, двутавр, и некоторые
иные. Таким образом, комплекс ANSYS позволяет
работать с балками, изготовленными из проката.
В поле ID указывается номер поперечного сече-
ния (назначается автоматически).
В поле Name указывается название поперечного се-
чения (не обязательное), указываемое пользователем.
В поле Sub-Type указывается вид поперечного се-
чения (из имеющегося списка). *
В списке Offset То указывается один из вариантов
взаимного расположения узлов балки и поперечного
сечения (Centroid (узел располагается в центре тяже-
сти поперечного сечения), Shear Сеп (узел располага-
ется в центре сдвига поперечного сечения), Origin
(узел располагается в условной точке начала коорди-
нат поперечного сечения), Location (узел удален от
точки начала координат поперечного сечения на рас-
стояние, указываемое пользователем)).
В полях Offset-Y и Offset-X указываются рассто-
яния от узла до точки начала координат поперечно-
го сечения в системе координат элемента балки.
Ниже приводится пиктограмма поперечного сечения и основные размеры, ко-
торые должен указать пользователь. Там же приводится поле, одно или более,
посредством которого указывается число точек интегрирования, применяемых
для определения свойств поперечного сечения (площадь поперечного сечения,
моменты инерции и тому подобное). Иногда это поле заменяется ползунком.
Кнопка Preview позволяет просмотреть вид поперечного сечения.
Кнопка Mesh view позволяет просмотреть расположение точек интегрирования.
Помимо опции использования предварительно определенных поперечных се-
чений для балок также возможны перечисленные ниже операции.
Опция Custom Section позволяет использовать специальные библиотеки по-
перечных сечений (создавать, читать и редактировать поперечные сечения).
Опция Taper Section позволяет создавать балки переменного поперечного се-
чения.
Опция Plot Section позволяет отображать на экране поперечное сечение.
Опция Sect Control позволяет указывать дополнительные данные для попе-
речного сечения (в частности, присоединенную массу).
Глава 6
Препроцессор.
Создание геометрической
модели снизу вверх
61 Создание точек............ 51
6.2. Создание линий.......... 54
6.3. Создание поверхностей..... 58
6.4. Создание объемов.... 59
50 Препроцессор. Создание геометрической модели снизу вверх
Геометрическая модель, прежде всего, предназначена для последующего созда-
ния на ее основе расчетной модели (сетки конечных элементов). Несмотря на то,
что в комплексе МКЭ ANSYS объекты расчетной модели (узлы и элементы) мо-
гут создаваться и непосредственно, геометрическая модель способствует ускоре-
нию создания расчетной модели и, при необходимости, ее изменению. Создание
геометрической модели как снизу вверх, так и сверху вниз проводится средства-
ми препроцессора PREP7.
При создании модели снизу вверх сначала создаются точки, затем, на основе
точек, линии, а далее поверхности и объемы. При этом геометрические объекты
препроцессора имеют иерархию, которая требует при использовании метода сни-
зу вверх для создания линий наличия точек, для создания поверхностей - нали-
чия линий, а для создания объемов - наличия поверхностей.
Для создания объектов геометрической модели используется вызываемая из
экранного меню следующая последовательность (см. рис. 6.1):
Preprocessor => Modeling => Create
В данном разделе экранного меню содержатся операции, позволяющие созда-
вать различные объекты геометрической и расчетной моделей:
> Keypoints - точки;
> Lines - линии;
> Areas - поверхности;
> Volumes - объемы;
> Nodes - узлы;
> Elements - элементы;
> Contact Pair - контактные пары (используются при расчете контактных
задач);
> Piping Models - модели трубопроводов;
> Circuit - модели различных объектов, включая электрические сети, упру-
гие демпферы и различные связи, пьезоэлектрические элементы и тому по-
добное;
> Racetrack Coil - электромагнитные контуры;
> Transducers - электромеханические преобразова-
тели.
6.1. Создание точек
Для создания точек могут использоваться следующие
операции (см. рис. 6.2):
> On Working Plane - создание новой точки в имею-
щейся рабочей плоскости путем указания ее распо-
ложения мышью;
Рис. 6.1. Последовательность вызова из экранного меню
операций создания геометрических объектов
El Preprocessor
Е Element Туре
Е Real Constants
ЕВ Material Props
ЕВ Sections
El Modeling
e 0EE
E Keypoints
□ Lines
[+ Areas
E Volumes
E Nodes
E Elements
13 Contact Pair
E Piping Models
E Circuit
E3 Racetrack Coil
E Transducers
Создание точек 51
El Create
Keypoint:
On Working Plane
In Active CS
On Line
On Line w/Ratio
On Node
KP between KPs
Fill between KPs
E KP al center
E Hard PT on line
В Hard PT on area
Рис. 6.2. Операции
создания точек
> In Active CS - создание новой точки в актив-
ной системе координат при помощи специаль-
ной диалоговой панели;
> On Line - создание новой точки, располагаю-
щейся на уже существующей линии (располо-
жение точки указывается мышью);
> On Line w/Ratio - создание новой точки, рас-
полагающейся на уже существующей линии
(расположение точки указывается при помо-
щи специальной диалоговой панели);
> On Node - создание новой точки, координаты
которой совпадают с координатами существу-
ющего узла;
> КР between KPs - создание новой точки, рас-
полагающейся на условной линии, соединяю-
щей 2 существующие точки (расположение точки указывается при помо-
щи специальной диалоговой панели). Данная условная линия является
прямой в декартовой системе координат, и спиралью в цилиндрической
системе координат;
> Fill between KPs - создание нескольких новых точек, располагающихся на
условной линии, соединяющей 2 существующие точки (расположение то-
чек указывается при помощи специальной диалоговой панели);
> КР at center - создание новой точки в центре окружности, проходящей
через 3 существующие точки (операция имеет дополнительные возмож-
ности);
> Hard PT on line - создание специального объекта, имеющего вид точки
(жесткой точки, объекта типа hardpoint), на существующей линии;
> Hard PT on area - создание специального объекта, имеющего вид точки
(жесткой точки, объекта типа hardpoint), на существующей поверхности.
При вызове последовательности Preprocessor => Modeling => Create => Key-
points => In Active CS на экране появляется диалоговая панель Create Keypoints
in Active Coordinate System, показанная на рис. 6.3.
[УД Create Keypoint* in Active Coordinate System
[K] Create Keypoints in Adive Coordinate System
NPT Keyporrt number
X YZ Location in active CS
Cancel
OK
Рис. 6.3. Диалоговая панель Create Keypoints in Active Coordinate System
52 Препроцессор. Создание геометрической модели снизу вверх
В данной диалоговой панели в поле NPT Keypoint number указывается номер
создаваемой точки (если номер точки не указывается, таковой назначается авто-
матически), а в поле X,Y,Z Location in active CS указываются координаты точки
в действующей системе координат.
При вызове последовательности Preprocessor => Modeling => Create => Key-
points => On Line w/Ratio на экране сначала появляется панель указания, при
помощи которой указывается линия, на которой создается новая точка. Далее
появляется диалоговая панель Create КР on Line (см. рис. 6.4), в которой в поле
Line ratio (0-1) указывается относительная координата создаваемой точки на ли-
нии (поскольку относительная длина линии равна 1, это значение должно нахо-
диться в пределах от 0 до 1). Значение 0,5 соответствует созданию точки на сере-
дине линии. При указании других значений данной относительной координаты
следует учитывать направление линии.
Рис. 6.4. Диалоговая панель Create КР on Line
При вызове последовательности Preprocessor => Modeling => Create => Key-
points => KP between KPs на экране сначала появляется панель указания, при
помощи которой указываются точки, между которыми создается новая точка.
Далее появляется диалоговая панель KBETween options (см. рис. 6.5), в которой в
поле [KBET]Value Туре: указывается признак расположения точки (RATI, то
есть относительная длина, или DIST, то есть длина), а в поле [КВЕТ] Value (ratio,
or distance): указывается значение этого расстояния. При использовании данной
операции относительное расстояние может превосходить значение 1.
При вызове последовательности Preprocessor => Modeling => Create => Key-
points => Fill between KPs на экране сначала появляется панель указания, при по-
мощи которой указываются точки, между которыми создаются новые точки. Далее
появляется диалоговая панель Create КР by Filling between KPs (см. рис. 6.6).
В данной диалоговой панели в полях NP1, NP2 Fill between keypoints указыва-
ются номера исходных точек, между которыми создаются новые. В поле NFILL
No of keypoints to fill указывается число создаваемых точек. В поле NSTRT
Starting keypoint number указывается номер первой создаваемой точки. В поле
NINC Inc. between filled keyps указывается приращение номеров создаваемых то-
чек. В поле SPACE Spacing ratio указывается отношение расстояний между созда-
ваемыми точками.
Создание линии 53
iAJ
Рис. 6.5. Диалоговая панель КВ ETween options
Create КР by Ailing between KPs
[KFILL] Create Keypants by Filling Between 2 Keypoints
NP1.NP2 Fill between keypoints
NFILL No of keypoints to fil
NSTRT Starting keypoint number
NINC Inc. between hied keyps
SPACE Spacing ratio
Cancel
Hdp |
Apply |
Рис. 6.6. Диалоговая панель Create KP by Filling between KPs
6.2. Создание линий
Для создания линий могут использоваться следующие опе-
рации (см. рис. 6.7):
> Lines - создание линий (в основном, прямых линий,
спиралей в цилиндрической системе координат и не-
которых иных типов линий);
□ Preprocessor
Е Element Туре
Е Real Constants
Е Material Props
Е Sections
В Modeling
Е Create
Е Keypoints
е 222S
Е Lines
Е Arcs
Е Splines
Line Fillet
Рис. 6.7. Операции создания линии
54 Препроцессор Создание геометрической модели снизу вверх
Рис. 6.8. Операции создания собственно линий
El Lines
Б WW
Straight Line
In Active Coord
Overlaid on Area
T angent to Line
Tan to 2 Lines
Normal to Line
Norm to 2 Lines
At angle to line
Angle to 2 Lines
> Arcs - создание дуг окружностей;
> Splines - создание сплайнов;
> Line Fillet - создание галтелей между существующи-
ми линиями.
Операции построения собственно линий включают
в себя следующие (см. рис. 6.8):
> Straight Line - создание прямой линии (кратчайшей
линии между 2 точками);
> In Active Coord - создание линии, имеющей постоянный наклон к осям ак-
тивной системы координат (прямой в декартовой системе координат и
спирали в цилиндрической системе координат);
> Overlaid on Area - создание линии, лежащей на указанной поверхности, и
соединяющей 2 указанные пользователем точки;
> Tangent to Line - создание линии, касательной к существующей линии, и
проходящей через указанные пользователем точку, лежащую на существу-
ющей линии и точку, являющуюся вторым концом создаваемой линии
(данная операция требует существования линии и точки, не совпадающей
с концами этой линии);
> Tan to 2 Line - создание линии, касательной к двум существующим линиям,
проходящей через указываемые пользователем конечные точки этих линий;
> Normal to Line - создание линии, перпендикулярной к существующей ли-
нии, и проходящей через указываемую пользователем точку (существую-
щая линия в точке пересечения делится на 2 новых);
> Norm to 2 Lines - создание линии, перпендикулярной к двум существующим
линиям (существующие линии в точках пересечения делятся на 2 новых);
> At angle to line - создание линии, проходящую через указываемую пользо-
вателем точку, и пересекающей существующую линию под указываемым
пользователем углом. Значение данного угла указывается при помощи диа-
логовой панели Straight line at angle to line (см. рис. 6.9);
> Angle to 2 Lines - создание линии, пересекающей 2 существующие под ука-
занными пользователем углами. Значения данных углов задаются при по-
мощи диалоговой панели Straight Line at Angle to 2 Lines (см. рис. 6.10).
Рис. 6.9. Диалоговая панель Straight line at angle to line
Создание линий 55
Рис. 6.10. Диалоговая панель Straight Line at Angle to 2 Lines
Рис. 6.11. Операции создания дуг окружностей
Дуги окружностей создаются следующими операциями
(см. рис. 6.11):
в ЗЕ
Through 3 KPs
By End KPs Rad
By Cent К Radius
Full Circle
> Through 3 KPs - построение дуги окружности по начальной, конечной и
внутренней точкам дуги окружности;
> By End KPs & Rad - построение дуги окружности по начальной и конечной
точкам, и точке, заведомо лежащей внутри окружности (радиус окружнос-
ти указывается в поле RAD Radius of the Arc диалоговой панели Arc by End
KPs & Radius, показанной на рис. 6.12).
{Arc by End KPs & Radius
[LARCJ Define Arc by End Keypoints and Radus
RAD Radusd the arc
P1P2 Keypoints at start + end
PC KP on center-of-curvature
•side and plane of arc
Help |
Apply |
Рис. 6.12. Диалоговая панель Arc by End KPs & Radius
> By Cent & Radius - построение дуги окружности по центру и радиусу (для
указания точки центра и радиуса используется рабочая плоскость; длина
дуги создаваемой окружности и число действительно создаваемых линий
указывается в полях ARC Arc length in degrees и NSEG Number of lines in
arc диалоговой панели Arc by Center & Radius, показанной на рис. 6.13).
56 Препроцессор. Создание геометрической модели снизу вверх
Рис. 6.13. Диалоговая панель Arc by Center & Radius
Рис. 6.14. Операции создания сплайнов
В Modeling
В Create
> Full Circle - построение полной окружности по
В Keypoints
В Lines
В Lines
В Arcs
в FBffMS
Spline thru Loes
Spline thru KPs
Segmented Spline
В With Options
Line Fillet
центру и радиусу (для указания точки центра и
радиуса используется рабочая плоскость).
Сплайны создаются следующими операциями
(см. рис. 6.14):
> Spline thru Loes - создание сплайна по началь-
ной, конечной точкам и промежуточным точ-
кам (на самом деле указываются только 2 точ-
ки, а промежуточные точки указываются на рабочей плоскости);
> Spline thru KPs - создание сплайна по начальной, промежуточным и ко-
нечной точкам;
> Segmented Spline - создание серии сплайнов, каждый из которых проходит
только через 2 точки, имеющих идентичное направление касательных в об-
щих конечных точках;
> With Options - те же самые перечисленные выше три операции, имеющие
дополнительную возможность указания направления касательных в на-
чальной и конечной точке создаваемого сплайна. Направления касатель-
ных указываются при помощи специальной диалоговой панели B-Spline,
показанной на рис. 6.15.
Рис. 6.15. Диалоговая панель B~Spline
Создание поверхностей 57
При построении галтели указываются 2 линии, имеющие общую точку. Ради-
ус галтели указывается в поле RAD Fillet radius диалоговой панели Line Fillet,
показанной на рис. 6.16.
Line Fillet
[LFILLT] Create Filet Line
NL1M2 Intersecting lines
RAD Filet radius
PCENT Number to assign -
• to generated keypoint at fillet center
OK I Apply
Cancel | Help |
Рис. 6.16. Диалоговая панель Line Fillet
6.3. Создание поверхностей
Операции создания поверхностей включают в себя следующие (см рис. 6.17):
> Arbitrary - создание поверхностей при помощи существующих точек, Ли-
ний или путем использования существующих поверхностей;
> Rectangle - создание поверхностей прямоугольной формы (см. Главу 7);
> Circle - создание круглых поверхностей (см. Главу 7);
> Polygon - создание поверхностей - правильных многоугольников (см. гла-
ву 7);
> Area Fillet - создание галтели между двумя поверхностями.
Операции создания поверхностей на основе существующих объектов нижнего
уровня (точек, линий) или при помощи отдельных операций над существующи-
ми поверхностями включают в себя следующие (см. рис. 6.18):
□ Modeling
В Create
Е Keypoints
Е Lines
Е 22В
Е Arbitrary
В Rectangle
Е Circle
В Polygon
Area Fillet
Рис. 6.17. Операции создания
поверхностей
В Areas
irbitrarj
Through KPs
Overlaid on Area
By Lines
By Skinning
By Offset
Рис. 6.18. Операции создания
поверхностей на основе
существующих объектов
нижнего уровня
58 Препроцессор. Создание геометрической модели снизу вверх
> Through KPs - создание поверхности по точкам, являющимися конечными
точками ребер поверхности. Если между точками существуют линии, эти
линии будут являться ребрами новой поверхности. Если между точками
линии отсутствуют, ребра будут являться прямыми линиями. Создание
поверхности, имеющей более четырех ребер, не лежащих в одной плоско-
сти, невозможно;
> Overlaid on Area - создание поверхности по точкам и существующей по-
верхности Ребра новой поверхности являются линиями, проведенными
между указанными пользователем точками по данной поверхности;
> By Lines - создание поверхности путем указания ее ребер. Все ребра долж-
ны попарно иметь общие конечные точки. Создание поверхности, имею-
щей более четырех ребер, не лежащих в одной плоскости, невозможно;
> By Skinning - создание поверхности, проходящей через семейство не пере-
секающихся линий (аналог операций Loft, имеющихся в комплексах CAD);
> By Offset - создание поверхности путем перемещения существующей по-
верхности в направлении ее нормали. Величина перемещения указывается
в поле DIST Offset distance диалоговой панели Create Area by Offset From
Base Area (см. рис. 6.19).
Рис. 6.19. Диалоговая панель
Create Area by Offset From Base Area
Построение галтели между двумя существующими поверхностями (Area Fil-
let) проводится путем указания двух пересекающихся поверхностей и радиуса
галтели. Радиус указывается в поле RAD Fillet radius диалоговой панели Area Fil-
let (см. рис. 6.20).
6.4. Создание объемов
Операции создания поверхностей включают в себя следующие (см. рис. 6.21):
> Arbitrary - создание объемов при помощи существующих точек или поверх-
ностей;
> Block - создание параллелепипедов (см. Главу 7);
Создание объемов 59
Рис. 6.20. Диалоговая панель Area Fillet
Рис. 6.21. Операции создания объемов
□ Create
В Keypoints
Е Lines
Е Areas
□ Volumes
в ШШЕЕ
+ Block
В Cylinder
Е Prism
Е Sphere
+ Cone
El Torus
> Cylinder - создание цилиндров (см. Главу 7);
> Prism - создание призматических объемов (см. Главу 7);
> Sphere - создание сфер (см. Главу 7);
> Cone - создание конусов (см. Главу 7);
> Torus - создание торов (см. Главу 7).
- Операции создания объемов на основе существующих точек
или поверхностей включают в себя следующие (см. рис. 6.22):
> Through KPs - создание объема путем указания точек - его
вершин. При создании объема следует указывать точки в порядке обхода
таковых по правой восходящей спирали;
> By Areas - создание объема путем замыкания поверхностей. Все поверхно-
сти должны иметь общие ребра, а каждое ребро должно использоваться
только 2 раза.
E Volumes
irbitrarj
F Through KPs Рис. 6.22. Операции создания объемов на основе
F By Areas существующих объектов нижнего уровня
Глава?
Препроцессор. Создание
геометрической модели
сверху вниз
7.1. Создание поверхностей..... 63
7.2. Создание объемов.........69
62 Препроцессор Создание геометрической модели сверху вниз
Данная глава посвящена созданию геометрических объектов (поверхностей и
объемов) предварительно установленной формы - окружностей, прямоугольни-
ков, сфер, цилиндров, конусов и тому подобных, так называемых примитивов.
В любом случае, при создании поверхностей всегда создаются и их ребра - ли-
нии, а также точки (концы линий), а при создании объемов создаются поверхно-
сти (грани), линии (ребра) и точки (вершины)
7.1. Создание поверхностей
Как уже указывалось в Главе 6, при вызове последовательности Preprocessor =>
Modeling => Create => Areas в экранном меню появляются операции создания
поверхностей (см. рис. 6.17). В данном случае поверхности предварительно уста-
новленного типа создаются следующими наборами операций:
> Rectangle - создание поверхностей прямоугольной формы;
> Circle - создание круглых поверхностей;
> Polygon - создание поверхностей - правильных многоугольников.
Для создания поверхностей прямоугольной формы (Preprocessor => Mode-
ling => Create => Areas =$ Rectangle) применяются следующие операции (рис. 7.1):
> By 2 Corners - создание прямоугольной поверхности по двум угловым точ-
кам (то есть лежащим на диагонали). При создании поверхности использу-
ется диалоговая панель Rectangle by 2 Corners, показанная на рис. 7.2.
В данном случае поверхность может создаваться двумя способами: либо
2 точки указываются курсором мыши на рабочей плоскости (при этом ко-
ординаты точек появляются в соответствующих полях диалоговой пане-
□ Areas
ЕВ Arbitrary
|Rectangli
«Я By 2 Corners
By Centr & Cornr
@ By Dimensions
Рис. 7.1. Операции
создания поверхностей
прямоугольной формы
Рис. 7.2. Диалоговая панель
Rectangle Ру 2 Corners
Создание поверхностей 63
Рис. 7.3. Диалоговая панель Rectangle by Ctr, Corner
1Л|
RectwHj by Ctr,
<• Pick C Unpick
ли), либо путем указания координат первой
точки (в полях WP X и WP Y, в системе коор-
динат рабочей плоскости), а также размеров
поверхности (в полях Width и Height). Не-
смотря на то, что данная панель формально мо-
жет считаться панелью указания, все панели
подобного назначения (допускающие прямое
указание координат и габаритных размеров)
здесь и далее классифицируются в качестве
диалоговых;
> By Centr & Согпг- создание прямоугольной
поверхности по центру (середине диагонали) и
одной из вершин. При создании поверхности
используется диалоговая панель Rectangle by
Ctr, Corner, показанная на рис. 7.3.
WP X
¥
Global X =
Y =
Z =
Как и в предыдущем случае, поверхность может создаваться двумя путя-
ми - указанием требуемых точек на рабочей плоскости или вводом коор-
динат и размеров;
> By Dimension - создание прямоугольной поверхности по координатам
двух точек (лежащих на одной диагонали). В данном случае рабочая плос-
кость не используется, а координаты X и Y указываются в полях XI, Х2 X-
coordinates и Yl, Y2 Y-coordinates диалоговой панели Create Rectangle by
Dimensions, показанной на рис. 7.4.
Create Rectangle Ьу Dinx-nians
[RECTNG] Create Rectangle by Dimensions
X1X2 X-coorcSnates
Y1,Y2: Y-coordinates
OK I Apply
Cancel
Help |
Рис. 7.4. Диалоговая панель Create Rectangle by Dimensions
Для создания окружностей (Preprocessor => Modeling Create => Areas =>
Circle) применяются следующие операции (см. рис. 7.5):
> Solid Circle - создание круглой (плоской) поверхности по центру и радиу-
су. При создании поверхности допускается использование рабочей плос-
кости. Точка центра поверхности и точка, лежащая на ее границе, могут
64 Препроцессор. Создание геометрической модели сверху вниз
указываться на рабочей плоскости мышью, или же координаты центра
(в системе координат рабочей плоскости) и радиус указываются в диалого-
вой панели Solid Circular Area, показанной на рис. 7.6:
□ Areas
S Arbitrary
Е Rectangle
□ SEE
Solid Circle
Annulus
Partial Annulus
«Я By End Points
H By Dimensions
Рис. 7.5. Операции создания
поверхностей круглой формы
Рис. 7.6. Диалоговая панель
Solid Circular Area
> Annulus - создание круглой (плоской) поверхности с отверстием в центре
по центру и двум радиусам. При создании поверхности допускается ис-
пользование рабочей плоскости. Точка центра поверхности и точки, лежа-
щие на ее наружном и внутреннем контурах,
могут указываться на рабочей плоскости мы-
шью, или же координаты центра (в системе ко-
ординат рабочей плоскости) и соответствую-
щие радиусы (наружный kad-1 и внутренний
Rad-2) указываются в диалоговой панели
Annulus Circular Area, показанной на рис. 7.7;
> Partial Annulus - создание сектора круглой
(плоской) поверхности с отверстием в центре
по центру, двум радиусам и двум углам. При
создании поверхности допускается использо-
вание рабочей плоскости. Однако, использова-
ние только диалоговой панели Part Annular
Circ Area, показанной на рис. 7.8, как представ-
ляется, несколько удобнее.
Рис. 7.7. Диалоговая панель Annulus Circular Area
[Annular Сисикм Ай»Л§
Создание поверхностей 65
Начальное и конечное значения углов, в которых строится сектор (Theta-1
и Theta-2) отсчитываются от оси X;
> By End Points - создание круглой (плоской) поверхности по двум точкам
(лежащим на одном диаметре). При создании поверхности допускается ис-
пользование рабочей плоскости. Координаты точек могут указываться
в диалоговой панели Circ Area by End Pts, показанной на рис. 7.9;
Рис. 7.8. Диалоговая
панель Part Annular
Circ Area
Рис. 7.9. Диалоговая
панель Circ Area by End Pts
> By Dimension - создание сектора круглой (плоской) поверхности с воз-
можным отверстием в центре по двум радиусам. Центр отверстия всегда
совпадает с началом системы координат. Значения радиусов и углов (при
создании сектора) указывается при помощи диалоговой панели Circular
Area by Dimensions, показанной на рис. 7.10.
В данной диалоговой панели радиус наружной окружности указывается
в поле RADI Outer radius, радиус внутренней окружности (необязательный) -
в поле RAD2 Optional inner radius, начальный угол (при создании сектора) -
в поле THETA 1 Starting angle (degrees), а конечный угол - в поле ТНЕТА2 En-
ding angle (degrees).
Для создания многоугольников (Preprocessor => Modeling => Create => Areas
=> Polygon) применяются следующие операции (см. рис. 7.11):
3 зак ЮЗ
66 Препроцессор. Создание геометрической модели сверху вниз
Рис. 7.10. Диалоговая панель Circular Area by Dimensions
> Triangle - создание правильного треугольника по центру, радиусу описан-
ной окружности и углу поворота. При выполнении данной операции ис-
пользуется рабочая плоскость и диалоговая панель Triangular Area, пока-
занная на рис. 7.12.
В полях WP X и WP Y указываются координаты центра поверхности в си-
стеме координат рабочей плоскости, в поле Radius указывается радиус
описанной поверхности, а в поле Theta - поворот поверхности;
> Square - создание квадрата по центру, радиусу описанной окружности и
углу поворота. При выполнении данной операции используются рабочая
□ Areas
S Arbitrary
ЕЕ] Rectangle
Е Circle
s
Triangle
Square
ft Pentagon
Hexagon
ft Septagon
ft Octagon
§ By Inscribed Rad
0 By Circumscr Rad
ЁЗ By Side Length
By Vertices
Рис. 7.11. Операции создания
правильных многоугольников
Рис. 7.12. Диалоговая
панель Triangular Area
Создание поверхностей 67
плоскость и диалоговая панель Square Area, вид которой практически пол-
ностью воспроизводит вид диалоговой панели Triangular Area, показанной
на рис. 7.12;
> Pentagon - создание правильного пятиугольника по центру, радиусу опи-
санной окружности и углу поворота. При выполнении данной операции
используются рабочая плоскость и диалоговая панель Pentagonal Area, вид
которой практически полностью воспроизводит вид диалоговой панели
Triangular Area, показанной на рис. 7.12;
> Hexagon - создание правильного шестиугольника по центру, радиусу опи-
санной окружности и углу поворота. При выполнении данной операции
используются рабочая плоскость и диалоговая панель Hexagonal Area, вид
которой практически полностью воспроизводит вид диалоговой панели
Triangular Area, показанной на рис. 7.12;
> Septagon - создание правильного семиугольника по центру, радиусу опи-
санной окружности и углу поворота. При выполнении данной операции
используются рабочая плоскость и диалоговая панель Septagonal Area, вид
которой практически полностью воспроизводит вид диалоговой панели
Triangular Area, показанной на рис. 7.12;
> Octagon - создание правильного восьмиугольника по центру, радиусу опи-
санной окружности и углу поворота. При выполнении данной операции
используются рабочая плоскость и диалоговая панель Octagonal Area, вид
которой практически полностью воспроизводит вид диалоговой панели
Triangular Area, показанной на рис. 7.12;
> By Inscribed Rad - создание правильного многоугольника по числу ребер и
радиусу вписанной окружности. Центр многоугольника совпадает с точ-
кой начала системы координат. При создании поверхности используется
диалоговая панель Polygon by Inscribed Radius, показанная на рис. 7.13.
Число ребер указывается в поле NSIDES Number of sides, радиус вписан-
ной окружности указывается в поле MINRAD Minor (inscribed) radius;
> By Circumscr Rad - создание правильного многоугольника по числу ребер
и радиусу описанной окружности. Центр многоугольника совпадает с точ-
кой начала системы координат. При создании поверхности используется
Рис. 7.13. Диалоговая панель Polygon by Inscribed Radius
3*
68 Препроцессор. Создание геометрической модели сверху вниз
диалоговая панель Polygon by Circumscribed Radius, показанная на рис. 7.14.
Число ребер указывается в поле NSIDES Number of sides, радиус вписан-
ной окружности указывается в поле MAJRAD Major (circumscr) radius;
Рис. 7.14. Диалоговая панель Polygon by Circumscribed Radius
> By Side Length - создание правильного многоугольника по числу ребер и
длине ребра. Центр многоугольника совпадает с точкой начала системы ко-
ординат. При создании поверхности используется диалоговая панель
Polygon by Side Length, показанная на рис. 7.15. Число ребер указывается в
поле NSIDES Number of sides, длина ребра указывается в поле LSIDE
Length of each side;
> By Vertices - создание многоугольной поверхности путем указания ее вер-
шин на экране. Поверхность не обязательно имеет правильную форму.
Рис. 7.15. Диалоговая панель Polygon by Side Length
7.2. Создание объемов
Объемы предварительно установленного типа создаются следующими набо-
рами операций:
> Block - создание параллелепипедов;
> Cylinder - создание цилиндров;
> Prism - создание призматических объемов;
Создание объемов 69
> Sphere - создание сфер;
> Cone - создание конусов;
> Torus - создание торов.
Для создания параллелепипедов применяются следующие операции (рис. 7.16):
> By 2 Corners & Z - создание параллелепипеда по координатам одной из
вершин (эта вершина может указываться на рабочей плоскости), длине,
ширине и высоте. При этом основание и высота могут указываться как при
помощи рабочей плоскости, так и при помощи диалоговой панели Block
by 2 Corners & Z, показанной на рис. 7.17 (при использовании рабочей
плоскости соответствующие координаты и размеры дублируются в диало-
говой панели);
□ Volumes
ЕЕ] Arbitrary
□ EES2
By 2 Corners fc Z
By Centr,Cornr.Z
EJ By Dimensions
Рис. 7.16. Операции создания
параллелепипедов
Рис. 7.17. Диалоговая панель
Block by 2 Corners & Z
> By Centr, Cornr, Z - создание параллелепипеда по координатам центра ос-
нования, длине, ширине и высоте. При этом основание и высота могут ука-
зываться как при помощи рабочей плоскости, так и при помощи диалого-
вой панели Block by Ctr, Cornr, Z, которая весьма похожа на диалоговую
панель Block by 2 Corners & Z, показанную на рис. 7.17 (при использовании
рабочей плоскости соответствующие координаты и размеры дублируются
в диалоговой панели);
> By Dimension - создание параллелепипеда по координатам вершин. Значе-
ния координат указываются при помощи диалоговой панели Create Block
by Dimension, показанной на рис. 7.18.
70 Препроцессор. Создание геометрической модели сверху вниз
Рис. 7.18. Диалоговая панель Create Block by Dimension
Фактически, в левом столбце полей диалоговой панели Create Block by Di-
mension указываются координаты одной вершины, а в правом - координаты вто-
рой (координаты в двух соседних горизонтально расположенных полях попарно
совпадать не могут).
Для создания цилиндров применяются следующие операции (см. рис. 7.19):
> Solid Cylinder - создание цилиндра по центру основания, радиусу и высо-
те. Соответствующие координаты точки центра и значения могут указы-
ваться на рабочей плоскости или при помощи диалоговой панели Solid
Cylinder (см. рис. 7.20).
> Hollow Cylinder - создание полого цилиндра по центру основания, внутрен-
нему и наружному радиусам, и высоте. Появляющаяся при выполнении дан-
ной операции на экране диалоговая панель отличается от диалоговой панели
Solid Cylinder добавлением поля для указания внутреннего радиуса;
□ Volumes
Е Arbitrary
S Block
iCylindei
Solid Cylinder
Hollow Cylinder
Partial Cylinder
By End Pts & Z
EJ By Dimensions
Рис. 7.19. Операции
создания цилиндров
Рис. 7.20. Диалоговая панель
Solid Cylinder
Создание объемов 71
> Partial Cylinder - создание сектора полого цилиндра по центру основания,
внутреннему и наружному радиусам, двум значениям углов и высоте. По-
являющаяся при выполнении данной операции на экране диалоговая па-
нель отличается от диалоговой панели Solid Cylinder добавлением полей
для указания внутреннего радиуса и углов;
> By End Pts & Z - создание цилиндра по двум точкам, лежащим на одном
диаметре и высоте. Координаты двух точек (в системе координат рабочей
плоскости и высота) могут указываться^ экране или при помощи спе-
циальной диалоговой панели, вид которои”от вида показанных выше пане-
лей особо не отличается;
> By Dimension - создание цилиндра (или сектора цилиндра), могущего
иметь внутреннюю полость, по наружному и внутреннему радиусам, коор-
динатам Z нижнего и верхнего торца и значениям двух углов секторов. Ось
цилиндра проходит через начало координат. Все размеры указываются при
помощи диалоговой панели Create Cylinder by Dimension (см. рис. 7.21).
Рис, 7.21. Диалоговая панель Create Cylinder by Dimension
Для создания призматических объемов применяются
следующие операции (см. рис. 7.22):
> Triangle - создание правильной трехгранной при-
змы по центру основания, радиусу описанной вок-
руг основания окружности и углу поворота. При
выполнении данной операции используется рабо-
чая плоскость и диалоговая панель Triangular Prism,
весьма похожая на диалоговую панель Triangular
Area, показанную на рис. 7.12 (в нее добавлена толь-
ко высота призмы Depth);
Рис. 7.22. Операции создания призматических объемов
□ Volumes
El Arbitrary
Fl Block
El Cylinder
s
«Я Triangular
Square
Pentagonal
Hexagonal
Septagonal
Octagonal
@ By Inscribed Rad
0 By Circumscr Rad
0 By Side Length
By Vertices
72 Препроцессор. Создание геометрической модели сверху вниз
> Square - создание правильной четырехгранной призмы по центру основа-
ния, радиусу описанной вокруг основания окружности и углу поворота.
Применяемая диалоговая панель имеет достаточно стандартный вид и не
приводится;
> Pentagonal - создание правильной пятигранной призмы по центру основа-
ния, радиусу описанной вокруг основания окружности и углу поворота.
Применяемая диалоговая панель имеет достаточно стандартный вид и не
приводится; [ н
> Hexagonal - создание правильной шестигранной призмы по центру осно-
вания, радиусу описанной вокруг основания окружности и углу поворота.
Применяемая диалоговая панель имеет достаточно стандартный вид и не
приводится;
> Septagonal - создание правильной семигранной призмы по центру основа-
ния, радиусу описанной вокруг основания окружности и углу поворота.
Применяемая диалоговая панель имеет достаточно стандартный вид и не
приводится;
> Octagonal - создание правильной восьмигранной призмы по центру осно-
вания, радиусу описанной вокруг основания окружности и углу поворота.
Применяемая диалоговая панель имеет достаточно стандартный вид и не
приводится;
> By Inscribed Rad - создание правильной многоугольной призмы по числу
ребер основания, координатам Z нижнего и верхнего торца, и радиусу впи-
санной в основание окружности. Координаты X и Y центра основания рав-
ны 0. При создании поверхности используется диалоговая панель Prism by
Inscribed Radius, показанная на рис. 7.23. Число ребер указывается в поле
NSIDES Number of sides, радиус вписанной в основание окружности ука-
зывается в поле MINRAD Minor (inscribed) radius;
> By Circumscr Rad - создание правильной многоугольной призмы по числу
ребер основания, координатам Z нижнего и верхнего торца, и радиусу опи-
санной вокруг основания окружности. Координаты X и Y центра основа-
ния равны 0. Применяемая диалоговая панель похожа на предыдущую и не
приводится;
Prism by Inscribed Radius
|Л1
[RPRISM] Create Prism by Inscribed Radius
Z1Z2 Z-coordinates
NSIDES Number of sides
MINRAD Mra (inscribed] radrus
Apply
Help [
Рис. 7.23. Диалоговая панель Prism by Inscribed Radius
Создание объемов 73
> By Side Length - создание правильной многоугольной призмы по числу
ребер основания, координатам Z нижнего и верхнего торца, и длине ребра
основания Применяемая диалоговая панель похожа на панель, показан-
ную на рис. 7.23, и не приводится;
> By Vertices - создание многоугольной призмы путем указания на рабочей
плоскости вершин основания и высоты
Для создания сфер применяются следующие операции (см. рис. 7.24):
> Solid Sphere - создание сферы по центру и радиусу. Точка центра и точка,
лежащая на периферии сферы, могут указываться на рабочей плоскости.
Другим вариантом создания сферы является указание при помощи диало-
говой панели Solid Sphere (см. рис. 7.25) координат центра и радиуса;
□ Volumes
Е Arbitrary
Е Block
Е Cylinder
Е Prism
в S5J3E
Solid Sphere
Hollow Sphere
By End Points
E By Dimensions
Рис. 7.24. Операции
создания сфер
Рис. 7.25. Диалоговая панель
Solid Sphere
> Hollow Sphere - создание полой сферы по центру и двум радиусам. Приме-
няемая при этом диалоговая панель отличается от диалоговой панели Solid
Sphere наличием поля для указания внутреннего радиуса;
> By End Points - создание сферы по двум точкам, лежащим на рабочей
плоскости. Применяемая при этом диалоговая панель содержит 4 поля,
в которых указываются координаты двух точек (в системе координат рабо-
чей плоскости);
> By Dimension - создание сектора сферы (или полной сферы), с возможно-
стью наличия у таковой внутренней полости. Центр сферы совпадает с на-
чалом системы координат. Радиусы и углы указываются при помощи диа-
логовой панели Create Sphere by Dimensions, показанной на рис. 7.26.
74 Препроцессор Создание геометрической модели сверху вниз
Рис. 7.26 Диалоговая панель Create Sphere by Dimensions
Для создания конусов требуются следующие операции (см. рис. 7.27):
> By Picking - создание конуса по координатам точки основания, радиусу
основания и вершины (для усеченного конуса) и высоте. Соответствую-
щие точки могут указываться на рабочей плоскости или при помощи диа-
логовой панели Cone by Picking, показанной на рис. 7.28. Особенно нагляд-
но операция создания конуса на рабочей плоскости проходит при
использовании изометрической проекции;
> By Dimension - создание конуса (или его сектора), ось которого проходит
через начало системы координат, по координатам Z центра основания и вер-
шины, двум радиусам (второй - если конус является усеченным) и значени-
0 Volumes
0 Arbitrary
0 Block
0 Cylinder
0 Prism
0 Sphere
□
By Picking
H By Dimensions
Рис. 7.27. Операции
создания конусов
Рис. 7.28. Диалоговая панель
Cone by Picking
Создание объемов 75
ям двух углов (при создании сектора конуса). Все размеры указываются при
помощи диалоговой панели Create Cone by Dimension (см. рис. 7.29).
Рис. 7.29. Диалоговая панель Create Cone by Dimension
Top создается при помощи диалоговой панели Create Torus by Dimension, по-
казанной на рис. 7.30.
Рис. 7.30. Диалоговая панель Create Torus by Dimension
Top можно представить в виде трубы (или цилиндра), изогнутой вокруг оси Z.
В поле RADI Outer radius указывается наружный диаметр этой трубы. В поле
RAD2 Optional inner radius указывается внутренний радиус этой трубы (при от-
сутствии внутренней полости не указывается). В поле RADMAJ Major radius of
torus указывается радиус окружности, образованной осью трубы. Значения углов
ТНЕТА1 Starting angle (degrees) и ТНЕТА2 Ending angle (degrees) применяются
при построении сектора тора.
Иных методов построения тора не имеется.
Глава 8
Препроцессор. Создание
геометрической модели.
Копирование,
масштабирование
и иные операции создания
геометрических объектов
8.1. Операции вытягивания
и вращения объектов.... ...... 78
8.2. Операции масштабирования
объектов.............................. 82
8.3. Операции вычисления
характеристик геометрических
объектов .я.......»...,.............*..,.....84
8.4. Операции переноса
геометрических объектов........85
8.5. Операции копирования
объектов ......................87
8.6. Операции зеркального
отражения объектов.............88
8.7. Операции проверки
геометрических объектов 90
8.8. Операции удаления
геометрических объектов.. 91
78 Препроцессор. Создание геометрической модели
Процедура создания геометрической модели не ограничивается только операци-
ями ее последовательного формирования снизу вверх или прямого - сверху
вниз. Препроцессор комплекса МКЭ ANSYS допускает и иные методы подготов-
ки геометрической модел^,^ этим методам относятся операции создания геомет-
рических объектов путем экструзии (вытягивайия или выдавливания) объектов
вдоль линий или на указанное пользователем расстояние, вращения таковых
вокруг осей, копирования, масштабирования, переноса, отражения относительно
плоскостей, и иные.
Данные операции с объектами также вызываются из экранного меню (модуль
препроцессора, см. рис. 8.1):
> Operate - операции создания и вычисления характеристик геометриче-
ских объектов, к которым, в свою очередь, относятся:
> Extrude - операции экструзии (вытягивания или выдавливания)
объектов и создания тел (и поверхностей) вращения;
> Extend Line - операция продления линий;
> Boolean - логические (Булевы) операции (см, следующую главу);
> Scale - операции масштабирования объектов;
> Calc Geom Items - операции вычисления характеристик геометричес-
ких объектов (объема, моментов инерции и других);
> Move / Modify - перенос и изменение отдельных ха-
рактеристик геометрических объектов;
> Сору - операции копирования объектов;
> Reflect - операции отражения объектов;
> Check Geom- контроль формы геометрических
объектов;
> Delete - удаление объектов.
Рис. 8.1. Различные операции создания и дальнейшего
использования геометрических объектов
□ Modeling
El Create
в ЕРЯЕТЕ
В Extrude
Extend Line
В Booleans
В Scale
В Calc Geom Items
В Move i Modify
В Copy
В Reflect
В Check Geom
В Delete
8.1. Операции вытягивания
и вращения объектов
Операции вытягивания и вращения объектов вызываются из экранного меню
последовательностью Preprocessor => Modeling => Operate (см. рис. 8.2):
> Elem Ext Opts - указание типа элемента, номера материала, номера набора
геометрических характеристик, номера системы координат элемента и ха-
рактерных размеров конечных элементов в случае, если вместе с новым
геометрическим объектом проводится создание на его основе и фрагмента
сетки конечных элементов.
Операции вытягивания и вращения объектов 79
Рис. 8.2. Операции вытягивания и вращения объектов
Все данные свойства указываются при помощи диа-
логовой панели Element Extrusion Options, показан-
ной на рис. 8.3.
В данной диалоговой панели в раскрывающемся
списке [TYPE] Element type number указывается
□ Modeling
E) Create
□ Operate
в 255JEE
В Elem Ext Opts
В Areas
E] Lines
El Keypoints
4/L 1
Рис. 8.3. Диалоговая панель Element Extrusion Options
тип элемента, используемого при создании сетки вместе с новым геометри-
ческим объектом. В списке MAT Material number можно выбрать признак
Use Default (номер материала, применяемого по умолчанию) или From
Areas (номер материала, указанный для поверхностей; это существенно
при создании поверхностей, получаемых перемещением поверхностей).
В списке [MAT] Change default МАТ можно указать номер применяемого
материала. Аналогично, указываются номера геометрических характери-
стик (соответственно, списки REAL Real constant set number и [REAL]
Change Default REAL), и номер системы координат элементов (списки
ESYS Element coordinate sys и [ESYS] Change Default ESYS). В поле VAL1
Nq Elem divs указывается число элементов, создаваемых вдоль линии, по
которой проводится вытягивание, или в направлении перемещения исход-
80 Препроцессор. Создание геометрической модели
ного объекта. В поле VAL2 Spacing ratio указывается соотношение разме-
ров создаваемых элементов;
> Areas — операции вытягивания и поворота поверхностей (для создания
объемов);
> Lines - операции вытягивания и поворота линий (для создания поверх-
ностей);
> Keypoints - операции вытягивания и поворота точек (для создания линий).
Операции вытягивания и вращения поверхностей включают в себя следую-
щие (см. рис. 8.4):
> Along Normal - создание объема путем перемещения поверхности в на-
правлении ее нормали. При вызове данной операции на экране появляется
панель указания Extrude Area by Norm, и поверхности, на основе которых
создаются объемы, они выбираются мышью на экране (или их номера ука-
зываются в текстовом поле панели). После вызова в панели указания кно-
пок ОК или Apply на экране появляется диалоговая панель Extrude Area
along Normal, показанная на рис. 8.5.
El Modeling
0 Create
□ Operate
□ Extrude
S Elem Ext Opts
El
Along Normal
F By XYZ Offset
About Axis
Along Lines
Рис. 8.4. Операции
вытягивания и враще-
ния поверхностей
Рис. 8.5. Диалоговая панель Extrude Area along Normal
В данной диалоговой панели в поле NAREA Area to be extruded указывают-
ся номера используемых поверхностей. В поле DIST Length of extrusion
указывается расстояние вдоль нормали, на которое перемещаются поверх-
ности. В поле KINC Keypoint increment (приращение номеров точек) мож-
но ничего не указывать.
> By XYZ Offset - создание объема путем перемещения поверхности на ука-
занные расстояния. При вызове данной операции на экране появляется па-
нель указания Extrude Area by Offset, и поверхности, на основе которых
создаются объемы, указываются мышью на экране (или их номера указы-
ваются в текстовом поле панели указания). После вызова в панели указа-
ния кнопок ОК или Apply на экране появляется диалоговая панель Extrude
Areas by XYZ Offset, показанная на рис. 8.6.
Операции вытягивания и вращения объектов 81
Рис. 8.6. Диалоговая панель Extrude Areas by XYZ Offset
В данной диалоговой панели в полях DX, DY, DZ Offset for extrusion указы-
ваются расстояния вдоль осей X, Y и Z, на которые перемещается указан-
ная поверхность, а в полях RX, RY, RZ Scale factors - коэффициенты, на
которые умножаются размеры исходной поверхности при ее перемещении.
Значения этих коэффициентов могут не совпадать;
> About Axis - создание объема путем вращения поверхности вокруг оси.
При вызове данной операции на экране появляется панель указания Sweep
Areas about Axis, и пользователь должен указать поверхность (одну или
несколько). Далее в панели указания следует нажать кнопку Apply. Далее
также указываются 2 точки, образующие ось вращения. После вызова в па-
нели указания кнопок ОК или Apply на экране появляется диалоговая па-
нель Sweep Areas about Axis, показанная на рис. 8.7.
Рис. 8.7. Диалоговая панель Sweep Areas about Axis
В данной диалоговой панели в поле ARC Arc length in degrees указывается
угол поворота поверхности, а в поле NSEG No. of volume segment - число
создаваемых объемов;
> Along Lines - создание объемов путем вытягивания поверхностей по лини-
ям. При помощи панели указания сначала указываются поверхности (мож-
но более одной), а затем линии, вдоль которых проводится вытягивание.
Диалоговые панели при этом не используются.
82 Препроцессор. Создание геометрической модели
Операции вытягивания и вращения линий показаны на рис. 8.8. В их состав
входят следующие:
> About Axis - создание поверхности путем вращения линии вокруг оси.
При выполнении данной операции сначала указываются вращаемые ли-
нии, затем 2 точки, лежащие на оси вращения, и после этого на экране по-
является диалоговая панель Sweep Lines about Axis, показанная на рис. 8.9.
В данной диалоговой панели в поле ARC Arc length in degrees указывается
угол поворота линии, а в поле NSEG Na of area segment - число создавае-
мых поверхностей;
> Along Lines - создание поверхности путем перемещения линий вдоль дру-
гих линий. При помощи панели указания сначала указываются линии,
вытягиваемые в поверхность (можно более одной), а затем линии, вдоль
которых проводится вытягивание. Диалоговые панели при этом не исполь-
зуются.
Операции вытягивания и вращения точек показаны на рис. 8.10. В их состав
входят следующие:
в QE®
About Axis
Along Lines
□
About Axis
Along Lines
[Keypoint
About Axis
JR Along Lines
Рис. 8.8. Операции
вытягивания
и вращения линий
Рис. 8.9. Диалоговая панель
Sweep Lines about Axis
Рис. 8.10. Операции
вытягивания
и вращения точек
> About Axis - вращение точки. При действии данной операции создается
дуга окружности. Создание линии абсолютно аналогично описанным вы-
ше операциям создания объемов путем вращения поверхности и создания
поверхности путем вращения линии;
> Along Lines - вытягивание точки в линию вдоль линии (линий), указан-
ных пользователем.
8.2. Операции масштабирования
объектов
Операции вытягивания и вращения объектов вызываются из
экранного меню последовательностью Preprocessor => Mo-
deling => Operate => Scale (см. рис. 8.11):
> Keypoints - масштабирование точек. Точки указыва-
ются при помощи панели указания. Фактически, изме-
Рис. 8.11. Операции масштабирования объектов
В Modeling
В Create
В Operate
В Extrude
Extend Line
В Booleans
в
& Keypoints
Lines
& Areas
Volumes
В Nodes
Операции масштабирования объектов 83
няются не размеры точек (их физически нет), а их координаты При масш-
табировании точек на экране появляется диалоговая панель Scale Key-
points, показанная на рис. 8.12.
В данной диалоговой панели в полях RX, RY, RZ Scale factors указываются
масштабные коэффициенты (множители) для координат (в активной сис-
теме координат). Значения коэффициентов для различных осей могут не
совпадать. Точкой, относительно которой проводится масштабирование,
является точка начала активной системы координат. В поле KINC Key-
point increment (приращение номеров точек) можно ничего не указывать.
В выпадающем списке NOELEM Items to me scaled нужно указать признак
Keypoints & mesh (масштабируются точки и построенные на их основе
узлы и элементы) или Keypoints only (масштабируются только точки).
В выпадающем списке IMOVE Existing keypts will be нужно указать при-
знак Copied (исходные точки сохраняются) или Moved (исходные точки
перемещаются );
> Lines - масштабирование линий. Линии указываются при помощи панели
указания. Применяемая при этом диалоговая панель практически пол-
ностью воспроизводит диалоговую панель Scale Keypoints, показанную на
рис. 8.12;
> Areas - масштабирование поверхностей. Поверхности указываются при
помощи панели указания. Применяемая при этом диалоговая панель прак-
тически полностью воспроизводит диалоговую панель Scale Keypoints, по-
казанную на рис. 8.12;
> Volumes - масштабирование объемов. Объемы указываются при помощи
панели указания. Применяемая при этом диалоговая панель практически
полностью воспроизводит диалоговую панель Scale Keypoints, показанную
на рис. 8.12;
84 Препроцессор. Создание геометрической модели
> Nodes - масштабирование узлов. Если расчетная модель создавалась на ос-
нове геометрической модели (что, как правило, и делается), применение
данной операции не требуется.
8.3. Операции вычисления
характеристик геометрических
объектов
Операции вычисления характеристик геометрических объектов вызываются из
экранного меню последовательностью Preprocessor => Modeling Operate
Calc Geom Items (см. рис. 8.13):
> Of Keypoints - вывод на экран в специальном окне веса, моментов инерции
и иных характеристик всей совокупности точек (при этом считается, что
каждая точка имеет единичную массу). Меню данного окна имеет опцию
вывода данных в текстовый файл. Данная информация имеет следующий
вид:
PRINT GEOMETRY ITEMS ASSOCIATED WITH THE CURRENTLY
SELECTED KEYPOINTS
TOTAL NUMBER OF KEYPOINTS SELECTED = 10 (OUT OF 10
DEFINED)
CENTER OF MASS: XC= 0.20000E-01 YC—0.55511E-17 ZC= 0.50000
*** MOMENTS OF INERTIA ***
(BASED ON A UNIT MASS AT EACH KEYPOINT)
ABOUT ORIGIN ABOUT CENTER OF MASS PRINCIPAL
IXX = 5.9800 3.4800 3.4800
IYY = 6.4500 3.9460 3.9460
IZZ = 2.4300 2.4260 2.4260
IXY = 0.0000 -0.11102E-17
IYZ = 0.5551 IE-16 0.27756E-16
IZX = -0.10000 0.27756E-16
PRINCIPAL ORIENTATION VECTORS (X,Y,Z):
1.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 1.000
(THXY = 0.000 THYZ = 0.000 THZX = 0.000)
> Of Lines - вывод на экран в специальном окне веса, моментов инерции
и иных характеристик всей совокупности линий;
> Of Areas - вывод на экран в специальном окне веса, моментов инерции
и иных характеристик всей совокупности поверхностей;
sE___________
В Of Keypoints
_________________________________________________________ В Of Lines
В Of Areas
Рис. 8.13. Операции вычисления характеристик g Of Volumes
геометрических объектов Q Of Geometry
ale Geom Item
Операции переноса геометрических объектов 85
> Of Volumes - вывод на экран в специальном окне веса, моментов инерции и
иных характеристик всей совокупности объемов;
> Of Geometry - вывод на экран всех четырех перечисленных выше окон.
8.4. Операции переноса
геометрических объектов
Операции переноса геометрических объектов вызываются из экранного меню
последовательностью Preprocessor => Modeling => Move/Modify (см. рис. 8.14):
> Keypoints - операции переноса точек.
> Lines - операции переноса линий;
> Areas - операции переноса поверхностей;
> Volumes - операции переноса объемов;
> Nodes - операции переноса узлов;
> Rotate Node CS - операции поворота узловых систем координат;
> Elements - операции переноса элементов;
> Transfer Coord - операции передачи объектов в другую систему координат;
> Reverse Normals - операции изменения нормалей (для поверхностей, эле-
ментов оболочек и т. д.).
В состав операций переноса точек входят следующие (см. рис. 8.15):
> Set of KPs - фактически, операция присвоения точкам новых значений ко-
ординат. Эти значения координат указываются при помощи специальной
диалоговой панели, вид которой не должен вызвать у пользователя особых
сложностей (поскольку в ней указываются только эти новые координаты
точки);
> Single КР - операция присвоения одной точке новых значений координат.
Новое положение точки указывается мышью на рабочей плоскости;
> То Intersect - достаточно интересная операция переноса точки, использую-
щая специальную диалоговую панель. Точка переносится из старого распо-
ложения в новое, которое указывается сразу в двух системах координат.
Move / Modify
В Move / Modify
Е Keypoints
Lines
0 Areas
Volumes
В Nodes
0 Rotate Node CS
H Elements
0 T ransfer Coord
0 Reverse Normals
Рис. 8.14. Операции переноса
геометрических объектов
[Keypoint'
«Я Set of KPs
Single KP
To Intersect
Рис. 8.15. Операции
переноса точек
86 Препроцессор Создание геометрической модели
При этом для точки все равно указываются только 3 координаты. Пред-
ставляется, что при правильной подготовке геометрической информации
вызов данной операции является избыточным
При переносе линии указываются 3 значения изменения координат (по осям
X.YhZ).
Для поверхностей существует две операции переноса:
> Areas - перенос поверхности в пространстве. При этом указываются 3 зна-
чения изменения координат (по осям X, Y и Z);
> Area Normals - изменения направления нормали к поверхности. Операция
предназначена для согласования направления нормалей нескольких по-
верхностей. Пользователь указывает поверхность, имеющую «правиль-
ное» направление нормали. При выполнении данной операции на экране
появляется диалоговая панель, имеющая несложный вид, в которой можно
указать признак сохранения направлений нормалей существующих эле-
ментов оболочек.
Для объемов существует только одна операция переноса. При этом указыва-
ются 3 значения изменения координат (по осям X, Y и Z).
Операции переноса узлов в пространстве применяются в случае, когда фраг-
менты сетки создаются без помощи геометрической модели. При наличии гео-
метрической модели выполнение данных операций не требуется.
Операции поворота узловых систем координат (Rotate Node CS) применяют-
ся, как правило, для правильного приложения граничных условий к узлам. В со-
став данных операций входят следующие:
> То Surf Norm - операции изменения узловых систем координат в соответ-
ствии с направлением нормали к поверхности:
> On Area - системы координат узлов приводятся в соответствие с на-
правлением нормали к поверхности;
> On Lines - системы координат узлов приводятся в соответствие с на-
правлением системы координат линии;
> with Area - системы координат узлов, созданных на линии, приводятся
в соответствие с направлением системы координат поверхности, допол-
нительно указываемой пользователем;
> То Active CS - присвоение узлам активной системы координат. Данная опе-
рация может применяться, например, для указания ограничений в цилинд-
рической системе координат (запрета осевых или окружных перемещений);
> By Angle - поворот узловой системы координат для ука-
занного узла на указываемые при помощи специальной во1а1е Node cs
диалоговой поверхности узлы; в ।--------
> By Vectors - указание ДЛЯ узла НОВОЙ узловой системы □ On Areas
координат. При этом в специальной диалоговой поверх- Е On Lines
£3 with Area
Т о Active CS
By Angles
Рис. 8.16. Операции изменения узловых систем координат Ji By Vectors
То Surf Nor
Операции копирования объектов 87
ности указываются 3 координаты для вектора, соответствующего оси X,
3 - для оси Y и 3 для оси Z.
Как представляется, наиболее простой и действенной последовательностью
операций является предварительное создание новой системы координат (или
выбор одной из предварительно существующих), объявление таковой активной,
и последующий перенос систем координат узлов в нее последовательностью Pre-
processor => Modeling => Move/Modify => Rotate Node CS To Active CS
Перенос объектов в другую систему координат (Preprocessor Modeling =>
Move/Modify Transfer Coord) используются сравнительно редко.
Изменение направления нормали к объекту (Reverse Normals) может приме-
няться для элементов оболочек (of Shell Elems), для линий (of Lines) и для повер-
хностей (of Areas). При этом объект просто указывается на экране. Никаких спе-
циальных диалоговых панелей для данных операций не предусмотрено.
8.5. Операции копирования объектов
Для копирования объектов предназначены следующие операции (см. рис. 8.17):
> Keypoints - копирование точек. При вызове данной операции на экране
сначала появляется панель указания, при помощи которой указываются
копируемые точки, а далее - диалоговая панель Copy Keypoints, показан-
ная на рис. 8.18.
В данной диалоговой панели в поле ITIME Number of copies указывается
число копий создаваемых объектов, включая исходные (то есть для создания
одной копии указывается значение 2, для создания двух копий -Зит. д.).
В поле DX X-offset in active CS указывается перемещение объектов по оси X,
в ЕВ!
Keypoints
Lines
Areas
Volumes
Line Mesh
Area Mesh
El Nodes
El Elements
РИС. 8.17.
Операции
копирования
объектов
Рис. 8.18. Диалоговая панель Copy Keypoints
88 Препроцессор. Создание геометрической модели
в поле DY Y-offset in active CS указывается перемещение объектов по оси Y,
в поле DZ Z-offset in active CS указывается перемещение объектов по оси Z.
В поле KINC Keypoint increment (приращение номеров точек) можно ни-
чего не указывать. В выпадающем списке NOELEM Items to be copied ука-
зывается признак создания фрагментов сеток на создаваемых объектах -
Keypoints & mesh (сетка создается) или Keypoints only (сетка не создает-
ся). Для создания копий путем вращения исходных объектов вокруг оси
следует применять цилиндрическую систему координат;
> Lines - копирование линий. Используемая при этом диалоговая панель
принципиально ничем не отличается от диалоговой панели Copy Key-
points, показанной на рис. 8.18;
> Areas - копирование линий. Используемая при этом диалоговая панель
принципиально ничем не отличается от диалоговой панели Copy Key-
points, показанной на рис. 8.18;
> Volumes - копирование объемов. Используемая при этом диалоговая па-
нель принципиально ничем не отличается от диалоговой панели Copy Key-
points, показанной на рис. 8.18;
> Line Mesh - копирование сетки, существующей на линии. Данная опера-
ция применяется, в основном, для расчета циклически симметричных кон-
струкций;
> Area Mesh - копирование сетки, существующей на поверхности. Данная
операция применяется, в основном, для расчета циклически симметрич-
ных конструкций;
> Nodes - копирование узлов. Если расчетная модель создавалась на основе
геометрической модели (что, как правило, и делается), применение данной
операции не требуется;
> Elements - копирование элементов. Если расчетная модель создавалась
на основе геометрической модели, применение данной операции не тре-
буется.
8.6. Операции зеркального отражения
объектов
Операции зеркального отражения объектов выполняются относительно плоско-
стей XY, YZ и ZX активной системы координат.
Для зеркального отражения объектов предназначены следующие операции
(см. рис. 8.19):
> Keypoints - зеркальное отражение точек. При вызове данной операции на
экране сначала появляется панель указания, при помощи которой указыва-
ются отражаемые точки, а затем диалоговая панель Reflect Keypoints, пока-
занная на рис. 8.20.
В данной диалоговой панели в области Ncomp Plane of symmetry переклю-
чатель Y-Z plane X соответствует отражению относительно плоскости YZ,
Операции зеркального отражения объектов 89
в ОЕПЕ'
Key points
Lines
Areas
Volumes
Nodes
El Elements
РИС. 8.19.
Операции
зеркального
отображения
объектов
!Л|
Reflect Keypoints
[KSYMM] Refect Keypoints
Ncomp Plane of symmetry
KINC Keypoint increment
jTZ ^ane X-
C X-Zplane Y
Г X-Y plane Z
NOELEM Items to be refected
IMOVE Existing keypoints wi
| Keypoints & mesh
[Copied
Рис. 8.20. Диалоговая панель Reflect Keypoints
переключатель X-Z plane Y соответствует отражению относительно плос-
кости ZX, а переключатель X-Y plane Z-отражению относительно плоско-
сти XY. В поле KINC Keypoint increment (приращение номеров точек)
можно ничего не указывать. В выпадающем списке NOELEM Items to be
copied указывается признак создания фрагментов сеток на создаваемых
объектах - Keypoints & mesh (сетка создается) или Keypoints only (сетка не
создается). В выпадающем списке IMOVE Existing keypoints will нужно
указать признак Copied (исходные точки сохраняются) или Moved (исход-
ные точки перемещаются);
> Lines - зеркальное отражение линий. Используемая при этом диалоговая
панель принципиально ничем не отличается от диалоговой панели Reflect
Keypoints, показанной на рис. 8.20;
> Areas - зеркальное отражение поверхностей. Используемая при этом диа-
логовая панель принципиально ничем не отличается от диалоговой панели
Reflect Keypoints, показанной на рис. 8.20;
> Volumes - зеркальное отражение объемов. Используемая при этом диало-
говая панель принципиально ничем не отличается от диалоговой панели
Reflect Keypoints, показанной на рис. 8.20;
> Nodes - зеркальное отражение узлов. Если расчетная модель создавалась
на основе геометрической модели (что, как правило, и делается), примене-
ние данной операции не требуется;
> Elements - зеркальное отражение элементов Если расчетная модель созда-
валась на основе геометрической модели, применение данной операции не
требуется.
90 Препроцессор. Создание геометрической модели
8.7. Операции проверки
геометрических объектов
Операции проверки формы геометрических объектов предназначены для выяв-
ления и отображения линий чрезмерно малого размера, вырожденных поверхно-
стей и объемов, а также определения расстояния между точками и узлами.
В состав данных операций входят следующие (см. рис. 8.21):
> Sei Small Lines - выделение линий малой длины. При выполнении данной
операции используется диалоговая панель Select Small Lines, показанная
на рис. 8.22.
В Check Geom
О Sei Small Lines
IS List Degen Areas
Q List Degen Volus
В Plot Degen Areas
IS Plot Degen Volus
KP distances
ND distances
Рис. 8.21. Операции
проверки формы
геометрических
объектов
Рис. 8.22. Диалоговая панель Select Small Lines
how D egeneraci
В данной диалоговой панели в поле FACT Select by Factor указывается
множитель Далее на этот множитель умножается значение средней длины
линий, имеющихся в модели. После этого в активном наборе сохраняются
только линии, длина которых меньше полученного значения. При исполь-
зовании поля SIZE Select by Size в нем указывается это максимальное зна-
чение длины линии. Одно из двух полей диалоговой панели должно оста-
ваться не заполненным.
Наличие в геометрической модели чрезмерно малых линий может существен-
но усложнить дальнейшие операции создания сетки конечных элементов;
> Show Degeneracy - отображение вырожденных объектов:
> List Degen Areas - вывод на экран списка вырожденных поверхностей;
> List Degen Volus - вывод на экран списка вырожденных объемов;
> Plot Degen Areas - графическое отображение вырожденных поверхно-
стей;
> Plot Degen Volus - графическое отображение вырожденных объемов;
> КР distances - определение расстояния между двумя точками;
> ND distances - определение расстояния между двумя узлами.
Примером вырожденного объекта-объема является конус.
Операции удаления геометрических объектов 91
в GEE2
Keypoints
Hard Points
Lines Only
Line and Below
Areas Only
Area and Below
Volumes Only
Volume and Below
Nodes
Elements
Pre-tens Elemnts
E Del Concats
Рис. 8.23.
Операции удаления
геометрических
объектов
8.8. Операции удаления
геометрических объектов
В состав операций удаления объектов входят следующие
(см рис. 8.23):
> Keypoints - удаление точек, не входящих в состав ка-
ких-либо линий;
> Hard Points - удаление жестких точек;
> Lines Only - удаление линий, не входящих в состав
каких-либо поверхностей. Точки, принадлежащие
удаляемым линиям, при этом сохраняются;
> Line and Below - удаление линий, не входящих в со-
став каких-либо поверхностей. Точки, принадлежа-
щие удаляемым линиям, при этом также удаляются;
> Areas Only- удаление поверхностей, не входящих
в состав каких-либо объемов. Линии и точки, принад-
лежащие удаляемым поверхностям, при этом сохра-
няются;
> Area and Below - удаление поверхностей, не входящих в состав каких-либо
объемов. Линии и точки, принадлежащие удаляемым поверхностям, при
этом также удаляются;
> Volumes Only - удаление объемов. Поверхности, линии и точки, принадле-
жащие удаляемым объемам, при этом сохраняются;
> Volume and Below - удаление объемов. Поверхности, линии и точки, при-
надлежащие удаляемым объемам, при этом также удаляются;
> Nodes - удаление узлов. Если расчетная модель создавалась на основе гео-
метрической модели (что, как правило, и делается), применение данной
операции не требуется;
> Elements - удаление элементов. Если расчетная модель создавалась на ос-
нове геометрической модели, применение данной операции не требуется;
> Pre-tens Elemnts - удаление предварительно напряженных элементов
(типа PRETS179);
> Del Concats - удаление связности геометрических объектов, предназна-
ченной для упрощения создания сеток конечных элементов.
При удалении геометрических объектов никаких диалоговых панелей не при-
меняется.
В состав операций геометрического моделирования дополнительно входят
следующие:
> Cyclic Sector - моделирование сектора циклически симметричной конст-
рукции. Данные операции предназначены для упрощения расчета дисков,
маховиков и аналогичных конструкций;
92 Препроцессор. Создание геометрической модели
> Genl plane strn - моделирование обобщенного плоского деформированно-
го состояния;
> Update Geom - изменение геометрии модели в соответствии с результата-
ми предыдущего расчета (обычно применяется при выполнении нелиней-
ных расчетов).
Глава 9
Препроцессор. Создание
геометрической модели.
Логические (Булевы)
операции
9.1. Операции построения
пересечения объектов .........
9.2. Операции объединения
объектов.... ..................
9.3. Операции вычитания
объектов.............................
9.4. Операции разделения
объектов...............................98
9.5. Операции создания общих
границ у смежных объектов.......... 101
9.6. Операции создания объектов,
имеющих общие границы, на основе
частично перекрывавшихся
объектов.......... 101
95
. .96
96
94 Препроцессор. Создание геометрической модели Логические операции
Логические (булевы) операции предназначены для создания новых геометричес-
ких объектов путем построения объединения исходных объектов, пересечения
объектов и иных действий.
Булевы операции вызываются из экранного меню последовательностью Pre-
processor Modeling => Operate => Booleans (см. рис. 9.1):
> Intersect - построение пересечения объектов;
> Add - объединение объектов;
> Subtract - вычитание объектов;
> Divide - разделение объектов на части;
> Glue - создание объектов, имеющих согласованные границы, на основе
объектов, имевших частично совпадавшие границы;
> Overlap - создание объектов, имеющих согласованные границы, на основе
частично перекрывавшихся объектов (выделение пересечений объектов);
> Partition - создание объектов, имеющих согласованные границы, на основе
частично перекрывавшихся объектов (выделение пересечений объектов).
В отличие от операций из группы Overlap, исходные объекты, не связан-
ные с прочими, не удаляются;
> Settings - указание настроек булевых операций;
> Show Degeneracy - операции проверки формы геометрических объектов
(воспроизводят операции, описанные выше, в п. 8.7).
9.1. Операции построения
пересечения объектов
Операции построения пересечения объектов включают в себя следующие (см.
рис. 9.2):
□ Modeling
S Create
Е Operate
El Extrude
Extend Line
В [ ~
E) Intersect
E) Add
El Subtract
E] Divide
El Glue
El Overlap
El Partition
Hi Settings
El Show Degeneracy
El Scale
El Calc Geom Items
Рис. 9.1. Логические
(булевы)операции
Boolean
□ Booleans
El Intersect
Volumes
Areas
J3 Lines
El Pairwise
Area with Volume
J3 Line with Volume
Line with Area
Commoi
Рис. 9.2. Операции построения
пересечения объектов
Операции вычитания объектов 95
> Common - создание общего пересечения объектов:
> Volumes - создание общего пересечения объемов;
> Areas - создание общего пересечения поверхностей;
> Lines - создание общего пересечения линий;
> Pairwise - создание попарного пересечения объектов (объемов, поверхнос-
тей и линий). Данные операции отличаются от операций из группы Com-
mon тем, что создаваемые объекты могут входить в состав не всех исходных
объектов, а только части таковых;
> Area with Volume - создание пересечения поверхности и объема (то есть
поверхности, входящей одновременно в состав исходной поверхности и
находящейся внутри объема). Исходные объекты (поверхность и объем)
при выполнении операции удаляются;
> Line with Volume - создание пересечения линии и объема (то есть линии,
входящей одновременно в состав исходной линии и находящейся внутри
объема). Исходные объекты (линия и объем) при выполнении операции
удаляются;
> Line with Area - создание пересечения линии и поверхности. Исходные
объекты (линия и поверхность) при выполнении операции удаляются.
При выполнении данных операций применяются только панели указания.
Никакие диалоговые панели не используются.
9.2. Операции объединения объектов
Операции объединения объектов включают в себя следую
щие (см. рис. 9.3):
> Volumes - объединение объемов;
> Areas - объединение поверхностей;
> Lines - объединение линий.
При выполнении данных операций применяются только па
нели указания. Никакие диалоговые панели не используются
9.3. Операции вычитания
объектов
Операции вычитания объектов включают в себя следующие (см. рис. 9.4):
> Volumes - вычитание объемов (при выполнении данной
операции при помощи панели указания сначала указы- □ ______
ВаеТСЯ объем, ИЗ КОТОРОГО ПРОВОДИТСЯ ВЫЧИТаНИе, а За- Volumes
тем вычитаемый объем); Areas
Lines
□ With Options
--------------------------------------------------- Volumes
Areas
Рис. 9.4. Операции вычитания объектов Lines
S Booleans
El Intersect
В
Volumes
Areas
Lines
Рис. 9.3.
Операции
объединения
объектов
Subtree
96 Препроцессор. Создание геометрической модели. Логические операции
> Areas - вычитание поверхностей (при выполнении данной операции при
помощи панели указания сначала указывается поверхность, из которой
проводится вычитание, а затем вычитаемая поверхность);
> Lines - вычитание линий (при выполнении данной операции при помощи
панели указания сначала указывается линия, из которой проводится вычи-
тание, а затем вычитаемая линия);
> With Options - вычитание объектов с дополнительными опциями:
> Volumes - вычитание объемов;
> Areas - вычитание поверхностей;
> Lines - вычитание линий.
При использовании варианта операций с дополнительными опциями на экра-
не появляется диалоговая панель, вид которой для случая вычитания объемов
(Subtract Volumes with Options) показан на рис. 9.5.
Щ Subtract Volumes with Options
[VSBV] Subtract Volumes with Options
SEPO Intersect bndry wil have
KEEP1 Base volumes wi8 be
KEEPS Subtracted vols will be
^Shared entitle
’ | Handled perBOPT
' | Handled per BOPT
!. , * м % * • . »
OK | Appfe | Cancel [ Help
Рис. 9.5. Диалоговая панель Subtract Volumes with Options
В данной диалоговой панели в выпадающем списке SEPO Intersect bndry will
have можно выбрать опции Shared entities (при вычитании из нескольких объе-
мов полученные объемы имеют согласованные границы) или Separate entity (при
вычитании из нескольких объемов полученные объемы имеют несогласованные
границы). В выпадающем списке КЕЕР1 Base volumes will be (признак сохране-
ния объемов, из которых проводится вычитание) можно выбрать опции Handled
per ВОРТ (в соответствии с настройками команды), Keep (объекты сохраня-
ются) и Deleted (объекты удаляются). Те же опции можно указывать и в списке
КЕЕР2 Subtracted vols will be.
Такие же диалоговые панели появляются и при вычитании поверхностей и
линий с дополнительными опциями.
Поскольку булевы операции являются достаточно сложными и требуют су-
щественных затрат процессорного времени, операции вычитания из нескольких
объектов (особенно объемов) нескольких других объектов следует применять
с осторожностью.
Операции разделения объектов 97
9.4. Операции разделения объектов
Операции разделения объектов включают в себя следую-
щие (см. рис. 9.6):
> Volume by Area- деление объема поверхностью.
При выполнении данной операции поверхность, по
которой производится деление объема, удаляется;
> Vblu by WrkPlane - деление объема рабочей плос-
костью;
> Area by Volume - деление поверхности по объему.
Фактически, является операцией вычитания из по-
верхности объема. После выполнения данной опе-
рации остается только часть поверхности, не лежа-
щая внутри объема;
> Area by Area - деление поверхности по поверх-
ности. Если исходные поверхности имеют общие
области (частично накладываются), происходит
вычитание одной поверхности из другой. Если пе-
ресечением является линия, происходит деление
поверхности на 2 части. Делящая поверхность уда-
ляется;
> Area by Line - деление поверхности линией;
> Area by WrkPlane - деление поверхности рабочей
плоскостью;
> Line by Volume - деление линии объемом. Факти-
чески, является операцией вычитания из линии
объема;
Е Divide
Volume by Area
J* Volu by WrkPlane
Area by Volume
Area by Area
Area by Line
Area by WrkPlane
Line by Volume
Line by Area
Line by Line
Line by WrkPlane
Line into 2 Ln's
& Line into N Ln's
Lines w/ Options
ith Option;
ft Volume by Area
Volu by WrkPlane
Area by Volume
Area by Area
ft Area by Line
Area by WrkPlane
ft Line by Volume
ft Line by Area
Line by Line
ft Line by WrkPlane
Рис. 9.6. Операции
разделения объектов
> Line by Area - деление линии поверхностью. Фактически, является опера-
цией вычитания из линии поверхности;
> Line by Line - деление одной линии другой;
> Line by WrkPlane - деление линии рабочей плоскостью.
При выполнении всех перечисленных выше операций никакие диалоговые
панели не применяются. Используется только панель указания.
> Line into 2 Ln’s - деление линии на 2 части. Точка, по которой делится ли-
ния, указывается на мышью на экране. При этом появляется специальная
панель, фактически, диалоговой панелью не являющаяся;
> Line into N Ln’s - деление линии на несколько частей. При выполнении
данной операции после указания линии на экране появляется диалоговая
панель Divide Line into N Lines, показанная на рис. 9.7.
В данной диалоговой панели в поле NL1 Line to be divided уже стоит номер
линии. В поле NDIV No of lines to create указывается число частей, на кото-
рые делится существующая линия. В выпадающем списке KEEP Existing
line will указывается признак действий с указанной линией - Be modified
4 зак ЮЗ
98 Препроцессор. Создание геометрической модели. Логические операции
Рис. 9.7. Диалоговая панель Divide Line into N Lines
(при создании новых линий исходная линия не сохраняется) или Not be
modified (при создании новых линий исходная линия сохраняется);
> Lines w/Options - деление линии на несколько частей с дополнительными
опциями. При выполнении данной операции после указания линии на эк-
ране появляется диалоговая панель Divide Multiple Lines with Options, по-
казанная на рис. 9.8.
В данной диалоговой панели в поле NDIV Na of lines to create указывается
число частей, на которые делится существующая линия. В поле RATIO
Ratio of line length указывается отношение длины первой из создаваемых
линий к длине исходной линии (применяется только при создании двух
новых линий). Поле PDIV Keypoint number to assign можно не заполнять.
В выпадающем списке KEEP Existing line will указывается признак дей-
ствий с указанной линией - Be modified (при создании новых линий ис-
ходная линия не сохраняется) или Not be modified (при создании новых
линий исходная линия сохраняется);
Рис. 9.8. Диалоговая панель Divide Multiple Lines with Options
Операции разделения объектов 99
> With Options - практически все те же операции, описанные выше, но име-
ющие дополнительные опции:
> Volume by Area - деление объема поверхностью. При выполнении дан-
ной операции после указания рассекаемого объема появляется диалого-
вая панель , показанная на рис. 9.9.
Рис. 9.9. Диалоговая панель Divide Volume by Area with Options
В данной диалоговой панели в выпадающем списке SEPO Intersect
bndry will have можно выбрать опции Shared entities (создаваемые объе-
мы на стыке имеют общие поверхности) или Separate entity (создавае-
мые объемы на стыке имеют совпадающие геометрически, но имеющие
раздельную нумерацию поверхности). В выпадающем списке КЕЕР1
Base volumes will be (признак сохранения исходных объемов) можно
выбрать опции Handled per ВОРТ (в соответствии с настройками ко-
манды), Keep (объекты сохраняются) и Deleted (объекты удаляются).
Те же опции можно указывать и в списке КЕЕР2 Subtracted areas will be
(поверхность удаляется или сохраняется);
> Volu by WrkPlane - деление объема рабочей плоскостью. Опции прак-
тически те же, что и в диалоговой панели Divide Volume by Area with
Options;
> Area by Volume - деление поверхности по объему. Опции практически
те же, что и в диалоговой панели Divide Volume by Area with Options;
> Area by Area - деление поверхности по поверхности;
> Area by Line - деление поверхности линией;
> Area by WrkPlane - деление поверхности рабочей плоскостью;
> Line by Volume - деление линии объемом;
> Line by Area - деление линии поверхностью;
> Line by Line - деление одной линии другой;
> Line by WrkPlane - деление линии рабочей плоскостью.
Вид используемых диалоговых панелей весьма схож и поэтому все они не при-
ведены.
4*
100 Препроцессор. Создание геометрической модели. Логические операции
9.5. Операции создания общих границ
у смежных объектов
данные операции вызываются из экранного меню последовательностью Prepro-
cessor => Modeling => Operate => Booleans => Glue (см. рис. 9.10):
> Volumes - создание общих поверхностей у смежных объемов;
> Areas - создание общих линий у смежных поверхностей;
> Lines - создание общих точек у смежных линий.
При выполнении данных операций применяются только пане-
указания. Никакие диалоговые панели не используются.
Рис. 9.10. Операции создания общих границ у смежных объектов
□ FTBS
Volumes
Areas
Lines
9.6. Операции создания объектов,
имеющих общие границы, на основе
частично перекрывавшихся объектов
Данные операции вызываются из экранного меню последовательностью Prepro-
cessor => Modeling => Operate => Booleans => Overlap (см. рис. 9.11):
> Volumes - создание объемов на основе совокупности частично перекрыва-
ющихся объемов;
> Areas - создание поверхностей на основе совокупности частично перекры-
вающихся поверхностей;
> Lines - создание линий на основе совокупности частично перекрывающих-
ся линий.
При выполнении данных операций применяются только панели указания.
Никакие диалоговые панели не используются.
Операции группы Partition практически воспроизводят операции группы
Overlap.
Настройки выполнения булевых операций вызываются их экранного меню
последовательностью Preprocessor => Modeling => Operate => Booleans => Set-
tings. Настройки указываются при помощи диалоговой панели Boolean
Operation Settings, показанной на рис. 9.12.
В данной диалоговой панели значение признака KEEP Keep input entities,
равное No, соответствует удалению исходных объектов, а равное Yes - сохране-
нию исходных объектов. Значения, стоящие в полях (списках) NWARN if
operation has no effect и VERS Numbering compatible with изменять не следует.
Значение, указанное в поле PTOL Point coincidence toler, является допуском точ-
Операции создания объектов, имеющих общие границы 101
□ Overlap
Volumes
Areas
Lines
Рис. 9.11.
Операции создания
объектов, имеющих
общие границы
Рис. 9.12. Диалоговая панель Boolean Operation Settings
ности выполняемых булевых операций. Изменение этого значения без особой
необходимости не требуется.
Наконец, операции группы Show Degeneracy воспроизводят операции, опи-
санные выше, в разделе 8.7 «Операции проверки геометрических объектов».
Глава 10
Препроцессор. Импорт
геометрических моделей
10,1. Импорт геометрических
моделей в формате IGES
и их дальнейшее использование .. 106
10.2. Импорт геометрических
моделей в форматах ACIS
и Parasolid......... ...‘ 111
104 Препроцессор. Импорт геометрических моделей
В общем случае, при импорте моделей, полученных средствами иных (по отноше-
нию к ANSYS) программных комплексов создается набор геометрических моде-
лей, которые в дальнейшем могут быть использованы так же, как если бы они
были созданы средствами препроцессора ANSYS. При импорте геометрических
объектов можно вносить в препроцессор линии, поверхности и объемы. Эти гео-
метрические объекты в дальнейшем могут подвергаться изменениям, описанным
в предыдущих главах.
Достоинством импорта геометрических моделей является возможность ис-
пользования в расчетах твердотельных геометрических моделей (3D), ранее со-
зданных конструкторами.
Импорт геометрической модели проводится средствами выпадающего меню
(последовательностью Utility Menu => File => Import, см. рис. 10.1):
> IGES... - импорт файлов, записанных при помощи стандарта IGES;
> CATIA... - импорт файлов, созданных в среде комплекса CATIA V4;
> CATIA V5... - импорт файлов, созданных в среде комплекса CATIA V5;
> Рго/Е... - импорт файлов, созданных в среде комплекса Pro/ENGINEER;
> UG... - импорт файлов, созданных в среде комплекса Unigraphics;
> SAT... - импорт файлов, записанных при помощи стандарта ACIS (файлы
с расширением .sat);
> PARA... - импорт файлов, записанных при помощи стандарта Parasolid
(файлы с расширением .x_t или .xmt_txt);
> HEAL... - вызов модуля исправления гео-
метрических объектов (при квалифициро-
ванной подготовке твердотельной геометри-
ческой модели, как правило, не требуется);
> CIF... - импорт геометрии в формате, описы-
вающем геометрию электронных устройств.
Как показано выше, комплекс ANSYS имеет
возможность прямого импорта твердотельных
геометрических моделей из комплексов CATIA
V4, CATIA V5, Pro/ENGINEER и Unigraphics
(то есть тяжелых CAD). Для импорта геометри-
ческих моделей из комплексов средних CAD
(AutoCAD, AutoDesk Mechanical Desktop, Solid
Edge, SolidWorks) можно применять форматы
IGES, ACIS и Parasolid.
Таким образом, комплекс ANSYS позволяет
импортировать геометрические модели, создан-
ные средствами всех применяемых комплексов
CAD.
Fie Select jjst Plot PlotCtrls WorkPlane
□ear & Start New... Change Jobname... Change Directory... Change Title... Е|Г“
rl powrgrphI
Resume Jobname.db... Resume from... ®l
Save as Jobname.db Save as... Write DB log file.. —J 1
Read Input from.. Switch Output to ►
List ► File Operations ► ANSYS File Options...
Import
Export... CATIA...
" ‘ CATIA
Report Generator..
... —— ---------------- rro/t...
Ехй... UG...
— SAT
PARA...
HEAL
CIF ...
Рис. 10.1. Операции импорта
геометрических моделей
Импорт геометрических моделей в формате IGES 105
10.1. Импорт геометрических моделей
в формате IGES и их дальнейшее
использование
Импорт геометрических моделей в среду препроцессора ANSYS возможен в двух
вариантах: с упрощением модели (defeaturing) и без такового.
При использовании упрощения модели ранее созданная модель импортирует-
ся относительно более устойчиво, но в этом случае возможности дальнейшего
создания дополнительных геометрических объектов существенно сужаются.
Если упрощение модели не используется, модель в препроцессоре может
иметь несколько иной вид, чем она имела в исходной среде CAD, и в дальнейшем
для ее доработки могут потребоваться дополнительные операции. Однако при
этом могут использоваться все возможности, имеющиеся в препроцессоре комп-
лекса ANSYS.
Для импорта геометрической информации в формате IGES используется пос-
ледовательность Utility Menu => File => Import => IGES. После этого на экране
появляется диалоговая панель Import IGES File, показанная на рис. 10.2.
Рис. 10.2. Диалоговая панель Import IGES File
В разделе Iges Import Option имеются 2 переключателя: включенный пере-
ключатель No defeaturing соответствует импорту модели без упрощения, пере-
ключатель Defeature model соответствует импорту с упрощением.
Включенный (Yes) признак MERGE Merge coincident keypts вызывает объе-
динение точек, имеющих одинаковые координаты. Включенный (Yes) признак
SOLID Create solid if applicable позволяет создавать объемы при наличии полно-
го связного набора поверхностей, ограничивающих объем. Включенный (Yes)
106 Препроцессор. Импорт геометрических моделей
признак SMALL Delete small areas позволяет удалять чрезмерно малые поверхно-
сти (фактически, объединять их с соседними поверхностями).
После того, как в диалоговой панели Import IGES File указаны нужные опции,
в ней следует нажать кнопку ОК. Если используется опция импорта модели
с упрощением, на экране появляется диалоговая панель Import IGES File, пока-
занная на рис. 10.3.
Рис. 10.3. Диалоговая панель указания импортируемого файла Import IGES File
Для указания импортируемого файла следует нажать кнопку Browse. На экра-
не появляется еще одна диалоговая панель указания импортируемого файла
<IGESIN> (AUX 15) File to import, показанная на рис. 10.4.
В данной диалоговой панели указываются директория и требуемый файл. Да-
лее на экран возвращается диалоговая панель Import IGES File, показанная на
рис. 10.3. В ней в поле [IGESIN] (AUX15) File to import указан требуемый файл.
<IGESIN> (AUX15) File to import
.11*1
Папка: | EXAMPLES
Рис. 10.4. Диалоговая панель указания импортируемого файла
<IGESIN> (AUX 15) File to import
3
Импорт геометрических моделей в формате IGES 107
Рис. 10.5. Операции с геометрической моделью
при использовании опции импорта модели с упрощением
Далее следует нажать кнопку ОК и через некоторое время,
требуемое для выполнения операций импорта и обработки
информации, на экране появляются содержавшиеся в файле
геометрические объекты.
При использовании опции импорта модели с упрощением
вид области экранного меню, применяемой для операций
с геометрической моделью, меняется. В раздел Modeling до-
бавляется несколько операций, но при этом достаточно боль-
Modeling
Е Geom Repair
Е Simplify
Е Create
Е Operate
Е Move / Modify
В Copy
Е Reflect
В Check Geom
В Delete
В Cyclic Sector
Genl plane strn
E3 Update Geom
шое число операций из меню удаляется.
Вид совокупности операций моделирования показан на рис. 10.5.
В состав операций включены две новые группы:
> Geom Repair - операции исправления объектов геометрической модели;
> Simplify - операции упрощения объектов геометрической модели.
В состав операций исправления объектов геометрической модели входят сле-
дующие (см. рис. 10.6):
> Lst Model Gaps - просмотр информации о топологическом состоянии ре-
бер модели (то есть о замыкании поверхностей, необходимом для создания
поверхностей):
> Open Edges - просмотр информации об открытых ребрах (границах по-
верхностей, не связанных с другими поверхностями, и препятствующих
замкнуть поверхности для создания объема);
> Close Edges - просмотр информации о замкнутых ребрах (границах,
принадлежащих двум поверхностям одновременно, и участвующих
в замыкании поверхностей для создания объема);
> Pit Model Gaps - графическое отображение ребер:
> Open Edges - отображение открытых ребер;
> Close Edges - отображение замкнутых ребер;
> Opn & Closed - отображение всех ребер;
> Fill Lines - построение прямой линии по двум точкам;
> Fill Areas - построение поверхности по набору связных (имеющих общие
конечные точки) линий;
> Create Volume - построение объема по набору связных
(имеющих общие ребра) поверхностей; > Detach Lines - отделение линий от связанных с ними В Geom Repair El
поверхностей; > Detach Areas - Отделение поверхностей от связанных с ними объемов. H Open Edges S Close Edges E Pit Model Gaps Fill Lines
Fill Areas
Рис. 10.6. Операции исправления объектов геометрической модели Create Volume Detach Lines Detach Areas
108 Препроцессор. Импорт геометрических моделей
Рис. 10.7. Операции упрощения объектов геометрической модели
□ Simplify
|Detect/Displaj
@ Small Lines
@ Small Loops
s Small Areas
E Toolkit
В состав операций упрощения объектов геометрической
модели входят следующие (см. рис. 10.7):
> Detect/Display - операции обнаружения и визуализа-
ции объектов малых размеров:
> Small Lines - обнаружение и визуализация малых линий. При вызове
данной операции на экране появляется диалоговая панель Plot Small
Lines, показанная на рис. 10.8.
Рис. 10.8. Диалоговая панель Plot Small Lines
В данной диалоговой панели в выпадающем списке PREFER Preference
указывается опция Factor (множитель) или Length (длина). В поле
VALUE Value of above prefere указывается значение множителя или
длины. Если длина линий в модели меньше значения множителя, умно-
женного на среднюю длину линий, имеющихся в модели, или длины,
указанной непосредственно, эти линии (и их номера) отображаются на
экране цветом, отличающимся от цвета других линий. Данная операция
предназначена для выявления линий, которые могут удаляться при
дальнейшем упрощении модели;
> Small Loops - обнаружение и визуализация малых контуров (то есть
замкнутых связных наборов линий). Применяемая при выполнении
данной операции диалоговая панель не имеет существенных отличий
от диалоговой панели Plot Small Lines, показанной на рис. 10.8. Един-
ственное отличие заключается в замене длины Length на радиус
Radius;
> Small Areas - обнаружение и визуализация малых поверхностей. При-
меняемая при выполнении данной операции диалоговая панель не име-
ет существенных отличий от диалоговой панели Plot Small Lines, пока-
занной на рис. 10.8. Различие заключается в том, что при использовании
множителя учитывается средняя площадь поверхностей, и в добавле-
нии возможности выявления поверхностей со значительными отноше-
Импорт геометрических моделей в формате IGES 109
Рис. 10.9. Операции упрощения объектов геометрической модели
ft Merge Lines
Merge Areas
J5 Collapse Lines
ft Collapse Areas
ft Split Lines
Split Areas
Fill Loops
ft Fill Cavity
Remove Boss
ниями габаритов (Aspct Rat 1:VOLU), причем этот
аргумент должен иметь значение, превышающее 1;
У Toolkit - набор операций, предназначенных для даль-
нейшего упрощения модели (см. рис. 10.9):
> Merge Lines - операция объединения линий;
> Merge Areas - операция объединения поверхностей;
У Collapse Lines - операция стягивания линии в точку;
> Collapse Areas - операция стягивания поверхности в линию;
> Split Lines - разделение линии на 2 части. Точка раздела линий указы-
вается мышью на экране;
> Split Areas - разделение поверхности на 2 части. Линия раздела опреде-
ляется путем указания двух точек, являющихся концами этой линии;
> Fill Loops - заполнение контура внутри существующей плоской повер-
хности;
> Fill Cavity - заполнение полости, имеющейся внутри объема;
> Remove Boss - удаление выступа, имеющегося у объема.
В случае, когда применяется импорт геометрической модели без упрощения,
вид диалоговой панели Import IGES File, показанной на рис. 10.3, несколько ме-
няется. При этом в панели появляется поле, в котором можно указать точность,
используемую при импорте и дальнейшей обработке информации. Как указыва-
лось выше, при такой операции импорта сами импортированные модели могут
различаться между собой (см. рис. 10.10).
Импорт геометрических моделей в формате IGES лучше проводить для моде-
лей, состоящих из линий или поверхностей несложной формы. Если же модель
Рис 10.10. Примеры геометрических моделей, импортированных при помощи файлов
формата IGES- а-с опцией упрощения модели, б - без упрощения модели
110 Препроцессор Импорт геометрических моделей
состоит только из линий (например, при расчете кранов и подобных подъемно -
транспортных устройств), следует для импорта такой модели использовать фор-
мат IGES.
В общем случае, для импорта твердотельных геометрических моделей деталей
и узлов рекомендуется использование промежуточных форматов ACIS и
Parasolid, или прямой импорт геометрических моделей из файлов комплексов
CATIA V4, CATIA V5, Pro/ENGINEER и Unigraphics.
10.2. Импорт геометрических моделей
в форматах ACIS и Parasolid
Для импорта геометрической информации в формате ACIS используется после-
довательность Utility Menu => File => Import => SAT. После этого на экране появ-
ляется диалоговая панель ANSYS Connection for SAT, показанная на рис. 10.11.
ANSYS Connection for SAT
listTies of Type:
Drives:
| Part File (x sat)| | lisl d: J*] Network- |
Geometry Type:
T" Alow Defeaturing
Solids Only
Рис. 10.11. Диалоговая панель
ANSYS Connection for SAT
В данной диалоговой панели в поле File Name указывается название файла.
В поле Directories указывается директория, в которой находится файл. В выпа-
дающем списке Geometry Туре можно ничего не менять, поскольку импортирует-
ся твердотельная геометрическая модель. Если включить переключатель Allow
Defeaturing, то проводится импорт модели с ее упрощением, то есть то же, что и
при импорте файла IGES с опцией упрощения (см. выше).
Практически тот же вид имеет диалоговая панель, применяемая при импорте
геометрической информации в формате Parasolid (Utility Menu => File => Import
=> PARA). Разница заключается в наличии дополнительной опции, позволяю-
щей масштабировать модель. Обычно применять эту опцию не требуется.
Импорт геометрических моделей в форматах ACIS и Parasolid 111
В случае, если опции упрощения модели не применяются, все импортирован-
ные объекты воспринимаются так же, как если бы они создавались средствами
препроцессора ANSYS и могут использоваться любыми операциями создания и
изменения геометрической модели.
Глава '
Препроцессор. Создание
сетки конечных элементов
114 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Операции создания сетки конечных элементов на основе геометрической модели
также проводятся в среде препроцессора. К этим операциям относятся следую-
щие (см. рис. 11.1):
> Mesh Attributes - указание атрибутов сетки (типов конечных элементов,
номеров материалов, наборов геометрических характеристик и прочих);
> MeshTool - вызов специальной диалоговой панели, предназначенной для
упрощения построения сетки;
> Size Cntrls - указание характерных размеров конечных элементов;
> Mesher Opts - указание опций создания сетки конечных элементов;
> Concatenate - указание связности объектов, необходимой при создании
сетки на геометрических объектах сложной формы;
> Mesh - собственно операции создания сетки;
> Modify Mesh - улучшение сетки в отдельных областях геометрической мо-
дели;
> Check Mesh - проверка качества созданной сетки;
> Clear - удаление сетки с объектов геометрической модели.
Операции указания атрибутов сетки для различных типов геометрических
объектов включают в себя следующие (см. рис. 11.2):
> Default Attribs - указание атрибутов, применяемых по умолчанию;
> All Keypoints - указание атрибутов для всех точек, имеющихся в активном
наборе;
> Picked KPs - указание атрибутов для точек, выборочно указываемых
пользователем;
> All Lines - указание атрибутов для всех линий, имеющихся в активном на-
боре;
> Picked Lines - указание атрибутов для линий, выборочно указываемых
пользователем;
> All Areas - указание атрибутов для всех поверхностей, имеющихся в актив-
ном наборе;
> Picked Areas - указание атрибутов для поверхностей, выборочно указывае-
мых пользователем;
В Mesh Attributes
Н MeshTool
Е Size Cntrls
§ Mesher Opts
E Concatenate
E Mesh
E Modify Mesh
E Check Mesh
E Clear
Рис. 11.1. Операции создания
сетки
Mesh Attribute;
§ Default Attribs
s All Keypoints
Picked KPs
s All Lines
Picked Lines
s All Areas
Picked Areas
s All Volumes
Picked Volumes
Рис. 11.2. Операции указания
атрибутов сетки
Препроцессор. Создание сетки конечных элементов ~11b
> All Volumes - указание атрибутов для всех объемов, имеющихся в актив-
ном наборе;
> Picked Volumes - указание атрибутов для объемов, выборочно указывае-
мых пользователем
При указании атрибутов, применяемых по умолчанию (Main Menu Prepro-
cessor => Meshing => Mesh Attributes => Default Attribs) используется диалого-
вая панель Meshing Attributes, показанная на рис. 11.3.
Default Attributes for Meshing
Meshing Attributes
Help |
Cancel |
Рис. 11.3. Диалоговая панель Meshing Attributes
В данной диалоговой панели в раскрывающемся списке [TYPE] Element type
number указывается номер типа элемента, применяемого по умолчанию. В рас-
крывающемся списке [MAT] Material number указывается номер материала.
В раскрывающемся списке [REAL] Real constant set number указывается номер
набора геометрических характеристик. В раскрывающемся списке [ESYS] Ele-
ment coordinate sys указывается номер системы координат, в которой указывают-
ся свойства материала.
При указании атрибутов для всех точек, имеющихся в активном наборе (Main
Menu => Preprocessor => Meshing => Mesh Attributes => All Keypoints) использу-
ется диалоговая панель Keypoint Attributes.
Данная диалоговая панель принципиально ничем не отличается от диалого-
вой панели Meshing Attributes, показанная на рис. 11.3.
При указании атрибутов для точек, выборочно указываемых пользователем,
также используется диалоговая панель Keypoint Attributes. Точки указываются
на экране при помощи панели указания.
При указании атрибутов для всех линий, имеющихся в активном наборе
(Main Menu => Preprocessor => Meshing => Mesh Attributes => All Lines) исполь-
зуется диалоговая панель Line Attributes, показанная на рис. 11.4.
При указании атрибутов для линий, выборочно указываемых пользователем,
также используется диалоговая панель Line Attributes. Линии указываются на
экране при помощи панели указания.
116 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 11.4. Диалоговая панель Line Attributes
Диалоговая панель Line Attributes несколько отличается от изображенной
выше. В ней имеется признак Pick Orientation Keypoint(s), то есть указание
ориентационной точки (ориентационных точек). Если на линиях создается сет-
ка из стержней, этот признак имеет значение No (не требуется). Если на линиях
создается сетка из балок, для которых важно ориентация поперечного сечения,
этот признак должен иметь значение Yes, а пользователь должен указать для
линий ориентационную точку. Кроме того, для ряда элементов балок (напри-
мер, BEAM 188 и BEAM 189) в списке SECT Element section требуется указы-
вать номер поперечного сечения. Указание системы координат элемента не тре-
буется.
При указании атрибутов для всех поверхностей, имеющихся в активном набо-
ре (Main Menu => Preprocessor => Meshing => Mesh Attributes => All Areas) ис-
пользуется диалоговая панель Area Attributes, показанная на рис. 11.5.
В данной диалоговой панели для элементов можно указать номера используе-
мых материалов, элементов, наборов геометрических характеристик, системы ко-
ординат элементов и поперечного сечения.
В диалоговой панели, предназначенной для указания атрибутов объемов, ука-
зываются номера используемых материалов, элементов, наборов геометрических
характеристик и системы координат элементов.
Для упрощения процедуры построения сетки предназначена специальная ди-
алоговая панель MeshTool, показанная на рис. 11.6.
Данная диалоговая панель предназначена для выполнения большого количе-
ства операций. Большинство действий, вызываемых из данной диалоговой пане-
ли, дублирует операции создания сетки, вызываемые из экранного меню.
Препроцессор. Создание сетки конечных ЭЛбМбНТОВ
Рис. 11.5. Диалоговая панель Area Attributes
В частности, в списке Element Attributes можно выбрать тип объектов (Global,
Volumes, Areas и так далее) и после нажатия кнопки Set указывать их атрибуты.
В разделе Size Controls можно указывать характерные размеры создаваемых элемен-
тов. В разделе Mesh вызываются операции создания сетки. В поле Refine at указыва-
ются области улучшения сетки и вызывается операция такого улучшения.
Наиболее интересная (и мощная) возможность данной диалоговой панели со-
держится в разделе Smart Size При указании признака Smart Size активизиру-
ется ползунок, и пользователь может визуально устанавливать характерные раз-
меры конечных элементов в сетке (Fine - размеры элементов уменьшаются,
Coarse - размеры элементов увеличиваются). Все настройки размеров элементов
при этом являются предварительно установленными. Данную функцию реко-
мендуется применять при создании сеток на основе геометрических моделей дос-
таточно сложной формы.
Группа операций контроля размеров элементов (Main Menu => Preprocessor
Meshing => Size Cntrls) включает в себя следующие операции:
> SmartSize - операции указания характерных размеров элементов при не
пользовании интеллектуальных средств построения сетки (Smart Size):
> Basic - вызов интеллектуальных средств построения сетки и указание
уровня при помощи диалоговой панели Basic SmartSize Setting, пока-
занной на рис. 11.8. Вызов данных средств проводится при помощи
списка LVL Size Level (Off - средства отключены);
> Adv Opts - вызов диалоговой панели Advanced SmartSize Settings, по-
казанной на рис. 11.9. При помощи данной диалоговой панели изменя-
ются настройки интеллектуальных средств построения сетки. Посколь-
118 Графический интерфейс комплекса ANSYS
ку вся совокупность данных настроек явля-
ется согласованной, а групп настроек суще-
ствует 10, предполагается, что менять их не
стоит, а следует просто использовать одну из
существующих групп. Подробнее см. в рус-
ском тексте документации к комплексу
ANSYS в версии компании ЕМТ;
> Status - вызов на экран текстового окна
с сообщением о состоянии интеллектуаль-
ных средств построения сетки (Smart Size);
> ManualSize - операции непосредственного ука-
зания характерных размеров элементов для
объектов геометрической модели:
> Global - указание характерных размеров эле-
ментов для геометрической модели в целом:
> Size - указание длин ребер элементов или
числа элементов на линии при помощи
диалоговой панели Global Element Sizes,
показанной на рис. 11.10.
В данной диалоговой панели в поле SIZE
Element edge length указывается длина со-
здаваемого элемента, или в поле NDIV No.
of element division указывается число эле-
ментов, создаваемых на линии (указыва-
ется только одно значение);
Size Cntrh
0 SmartSize
0 ManualSize
0 Concentrat KPs
Рис. 11.7. Операции указания
размеров элементов
Рис. 11.6. Диалоговая
панель MeshTool
Рис. 11.8. Диалоговая панель Basic SmartSize Setting
Препроцессор. Создание сетки конечных элементов 119
Рис. 11.9. Диалоговая панель Advanced SmartSize Settings
Global Element Sizes
1Л
(ESIZE) Global element sizes and divisions («applies ori^
to "unsized*’ lines)
SIZE Element edge length
NDIV No. of element divisions -
- (used on^i I element edge length, SIZE, is blank or zero)
Cancel I
Help |
Рис. 11.10. Диалоговая панель Global Element Sizes
120 Графический интерфейс комплекса ANSYS
> Area Cntrls - указание соотношения размеров элементов, создавае
мых на поверхностях, при помощи диалоговой панели Global Е1е
ment Sizes, показанной на рис. 11.11.
Рис. 11.11. Диалоговая панель Global Element Sizes
В данной диалоговой панели в поле EXPND Element expansion factor
указывается отношение размеров для элементов по всей поверхно-
сти. В поле TRANS Mesh transition factor указывается соотношение
размеров соседних элементов;
> Vblu Cntrls - указание соотношения размеров элементов, создавае-
мых на поверхностях, при помощи диалоговой панели Interior Tet
Element Sizing Control for RV52, показанной на рис. 11.12.
Рис. 11.12. Диалоговая панель
Interior Tet Element Sizing Control for RV52
В данной диалоговой панели в поле TETEXPND Tet element expan-
sion указывается отношение размеров элементов - тетраэдров;
> Other - уточненное указание размеров элементов для всей модели.
Выполняется при помощи диалоговой панели Other Global Sizing
Options, применение которой без особой необходимости не рекомен-
Препроцессор. Создание сетки конечных элементов 121
дуется. В связи с этим данная диалоговая панель не демонстрирует-
ся и не описывается;
> Areas - операции указания характерных размеров элементов, создавае-
мых на поверхностях, или выходящих на поверхности:
> АП Areas - указание размеров элементов, создаваемых на всех повер-
хностях, имеющихся в активном наборе, при помощи диалоговой па-
нели Element Sizes on АП Selected Areas, показанной на рис. 11.13.
Длина ребра элемента указывается в поле SIZE Element edge length;
Рис. 11.13. Диалоговая панель Element Sizes on All Selected Areas
> Picked Areas - та же самая операция для поверхностей, указываемых
пользователем при помощи панели указания;
> Clr Size - удаление характерных размеров элементов на поверхностях;
> Lines - указание характерных размеров элементов по линиям:
> АП Lines - указание характерных размеров элементов для всех ли-
ний, имеющихся в активном наборе. Характерные размеры элемен-
тов указываются при помощи диалоговой панели Element Sizes on
АП Selected Lines, показанной на рис. 11.14.
Рис. 11.14. Диалоговая панель Element Sizes on All Selected Lines
122 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В данной диалоговой панели в поле SIZE Element edge length указы-
вается длина ребра элемента, создаваемого на линии (или примыка-
ющего к линии). В поле NDIV No. of element divisions указывается
число элементов, создаваемых на линии. Из двух полей должно ис-
пользоваться только одно Признак KYNDIV SIZE,NDIV can be chan-
ged соответствует разрешению изменения данных настроек в слу-
чае особой необходимости. В поле SPACE Spacing ratio указывается
отношение длин ребер элементов в случае, когда на линии строятся
элементы (ребра элементов) переменной длины. Признак Show
more options соответствует указанию дополнительной опции. Эта
опция указывается при помощи дополнительной диалоговой пане-
ли Element Sizes on All Selected Lines (more options), показанной на
рис. 11.15.
Рис. 11.15. Диалоговая панель
Element Sizes on All Selected Lines (more options)
В этой дополнительной диалоговой панели в поле ANGSIZ Division
arc (degrees) указывается угол (в градусах), охватываемый ребром
одного элемента, при построении элементов (ребер элементов) на
линиях. В списке KFORC Modify lines that have указывается, к ка-
ким линиям относятся данные настройки;
> Picked Lines - указание характерных размеров элементов для линий,
указанных пользователем. Применяемая при этом диалоговая па-
нель практически полностью воспроизводит диалоговую панель
Element Sizes on All Selected Lines, но имеет поле ANGSIZ Division
arc (degrees) и признак очистки сеток, построенных на связанных
с линией поверхностями и объемами;
Препроцессор. Создание сетки конечных элементов 123
> Copy Divs - копирование числа элементов и соотношения их разме-
ров, указанных для одной из линий, указанных для одной линии,
иным линиям;
> Flip Bias - изменение соотношения сторон элементов, создаваемых
на линии, на обратное;
У Or Size - удаление характерных размеров элементов;
> Keypoints - указание характерных размеров элементов вблизи точек:
> All KPs - указание характерных размеров элементов вблизи всех то-
чек, имеющихся в активном наборе. Характерные размеры элемен-
тов указываются при помощи диалоговой панели Element Sizes at All
Keypoints, показанной на рис. 11.16.
Element Size at All Keypoints
и
[KESIZE] Element Sizes on Al Selected Keypoints
SIZE Element edge length
Г No
Show more options
OK
Cancel
Help
Рис. 11.16. Диалоговая панель Element Sizes at All Keypoints
В данной диалоговой панели в поле SIZE Element edge length указы-
вается длина ребра элемента, создаваемого на линии (или примыка-
ющего к линии) вблизи данной точки. Признак Show more options
соответствует указанию дополнительной опции. Эта опция указыва-
ется при помощи дополнительной диалоговой панели (с тем же на-
званием) Element Sizes at All Keypoints, показанной на рис. 11.17.
Element Size at AH Keppcunts
[KESIZE) Element size at keypoints
FACT1 Prev size scale factor j
(NDIV is used only if SIZE is blank or zero)
FACT? Min division scale factor
- (used only if SIZE and FACT 1 are blank or zero)
OK I Cancel I Help
Рис. 11.17. Диалоговая панель Element Sizes at All Keypoints
124 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В этой дополнительной диалоговой панели в поле FACT1 Prev size
scale factor указывается множитель для размера элементов (ребер
элементов), создаваемых вблизи точек. В поле FACT2 Min division
scale factor указывается минимальное значение множителя для раз-
мера элементов (ребер элементов), создаваемых вблизи точек;
> Picked KPs - указание характерных размеров элементов вблизи точек,
указываемых пользователем. Соответствующие диалоговые панели
аналогичны диалоговым панелям, показанным на рис. 11.16 и 11.17;
> Clr Size - удаление характерных размеров элементов;
> Layers - указание опций создания сеток высокого качества;
> Concentrat KPs - указание дополнительных опций для уточненного расче-
та зон концентрации напряжений и задач механики разрушения
Операция указания опций создания сетки конечных элементов (Main Menu
Preprocessor => Meshing => Mesher Opts) использует диалоговую панель Ме-
sher Options, показанную на рис. 11.18.
Без особой необходимости применять вызов данной диалоговой панели не ре-
комендуется. Одной из интересных возможностей, предоставляемых комплексом
ANSYS, является создание элементов пирамидальной формы на стыке объемов, на
части которых создана сетка из гексаэдров, а на другой части - из тетраэдров.
Операции указания связности объектов (Main Menu => Preprocessor => Me-
shing => Concatenate) применяются при создании регулярных сеток на объектах
достаточно сложной формы. При выполнении данных операций для линий соб-
ственно линии, ограничивающие поверхности, связываются так, чтобы общее их
число равнялось 3 или 4. При выполнении данных операций для поверхностей
эти поверхности, ограничивающие объем, связываются так, чтобы общее их чис-
ло равнялось 4 или 6. Пример созданной в результате таких операций сетки для
объема, исходно ограниченного десятью поверхностями, показан на рис. 11.19.
После построения сетки поверхности и линии, построенные таким объединени-
ем, можно удалить. Подробности см. в русском тексте документации к комплексу
ANSYS в версии компании ЕМТ.
В состав операций создания объектов входят следующие:
> Lines - операция создания связанных линий (для построения регулярных
сеток на поверхностях);
> Areas - операция создания связанных поверхностей (для построения регу-
лярных сеток в объемах);
> Del Concats - удаление связности объектов:
> Areas - удаление связности поверхностей;
> Lines - удаление связности линий.
В состав операций создания сеток на основе геометрических объектов входят
следующие (см. рис. 11.20):
> Keypoints - создание узлов и конечных элементов на основе точек (напри-
мер, элементов сосредоточенных масс). При выполнении данной операции
используется только панель указания;
Препроцессор. Создание сетки конечных элементов 125
Рис. 11.18. Диалоговая панель Mesher Options
Рис. 11.19. Регулярная сетка, построенная в объеме нерегулярной формы
126 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 11.20. Операции создания сеток на основе объектов
геометрической модели
□ EEC
Keypoints
Lines
В Areas
В Volumes
В Volume Sweep
В Tet Mesh From
В Interface Mesh
> Lines - создание узлов и конечных элементов на основе
линий (например, стержней и балок). При выполнении
данной операции используется только панель указания;
> Areas - создание узлов и конечных элементов на основе
поверхностей, например, мембран и оболочек (при выполнении данных
операций используется только панель указания):
> Mapped - создание на поверхности сетки регулярной формы:
> By Corners - создание сетки на поверхности, ограниченной большим
числом линий, путем указания трех или четырех углов. При этом ли-
нии, соединяющие данные углы, считаются едиными ребрами;
> 3 or 4 sided - создание сетки на поверхности, ограниченной тремя
или четырьмя линиями;
> Concatenate - создание связных ребер (см. выше);
> Del Concats - удаление связанных ребер (см. выше);
> Free - создание на поверхности сетки нерегулярной формы;
> Target Surf - копирование сетки на поверхность;
> Volumes - создание узлов и конечных элементов на основе объемов (при
выполнении данных операций используется только панель указания):
> Mapped - создание регулярных сеток:
> 4 or 6 sided - создание сетки в объеме, ограниченном 4 или 6 поверх-
ностями;
> Concatenate - создание связных ребер и граней (см. выше);
> Del Concats - удаление связанных ребер и граней (см. выше);
> Free - создание в объеме сетки нерегулярной формы;
> Volume Sweep - создание узлов и конечных элементов на основе объ-
емов путем протягивания сетки, созданной на грани объема, вдоль бо-
ковых ребер объема:
> Sweep Opts - указание опция построения сетки при помощи диало-
говой панели Sweep Options, показанной на рис. 11.21.
В данной диалоговой панели признак Clear area elements after
sweeping позволяет удалять после создания в объемах конечные эле-
менты, имевшиеся на поверхностях, которые подвергались вытяги-
ванию для создания новой сетки. Признак Tet mesh in nonsweepable
volumes позволяет строить элементы-тетраэдры в случаях, когда со-
здание элементов-гексаэдров невозможно Признак Auto select
source and target areas позволяет комплексу самому определять по-
верхность, подвергаемую выдавливанию, и направление этого вы-
давливания (то есть боковые ребра);
> Sweep - вызов собственно процедуры построения сетки вытягива-
нием;
Препроцессор. Создание сетки конечных элементов 127
И
Sweep Option
[EXTOPT] Set extrusion options used by VSWEEP
Г Dear area elements after sweeping
Г* Tet mesh in nonsweepable volumes
F? Auto select source and target areas
Number of divisor m * , | ""
S pacing ratio in одёер direc^on | ~
OK | Cancel | Help
Рис. 11.21. Диалоговая панель Sweep Options
> Tet Mesh From - создание сетки из тетраэдров внутри объема сложной
формы на основе элементов, созданных на гранях этого объема;
> Interface Mesh - создание конечных элементов взаимодействия (например,
элементов газовых уплотнений).
К операциям улучшения (изменения) сетки (Main Menu => Preprocessor =>
Meshing => Modify Mesh) относятся следующие:
> Refine at - операции улучшения сетки в отдельных областях геометриче-
ской и расчетной моделей:
> Nodes - улучшение сетки вблизи указанных пользователем узлов. Сте-
пень изменения сетки указывается при помощи диалоговой панели
Refine Mesh at Node, показанной на рис. 11.22.
В списке LEVEL Level of refinement указывается уровень улучшения -
от 1 (минимальный уровень) до 5 (максимальный уровень). К дополни-
тельным опциям относятся следующие: DEPTH Depth of refinement -
число слоев элементов, примыкающих к указанному узлу, на которые
распространяется улучшение, POST Postprocessing - опция сглажива-
ния формы элементов и признак сохранения элементов четырехуголь-
ной формы;
Щ Refine Mesh at Node
[NREF] Refine mesh at nodes
LEVEL Level of refinement
1 [Mnenail
Advanced options
Yes
OK
Help
Рис. 11.22. Диалоговая панель Refine Mesh at Node
128 Графический интерфейс комплекса ANSYS
> Elements - улучшение сетки вблизи указанных пользователем элемен-
тов. Применяемые при выполнении данной операции диалоговые пане-
ли принципиально не отличаются от диалоговой панели Refine Mesh at
Node, показанной на рис. 11.22;
> Keypoints - улучшение сетки вблизи указанных пользователем точек.
Применяемые при выполнении данной операции диалоговые панели
принципиально не отличаются от диалоговой панели Refine Mesh at
Node, показанной на рис. 11.22;
> Lines - улучшение сетки вблизи указанных пользователем линий. При-
меняемые при выполнении данной операции диалоговые панели прин-
ципиально не отличаются от диалоговой панели Refine Mesh at Node,
показанной на рис. 11.22;
> Areas - улучшение сетки вблизи указанных пользователем поверхнос-
тей. Применяемые при выполнении данной операции диалоговые пане-
ли принципиально не отличаются от диалоговой панели Refine Mesh at
Node, показанной на рис. 11.22;
> АП - улучшение сетки для всех конечных элементов, имеющихся в ак-
тивном наборе;
> Improve Tets - улучшение формы объемных элементов - тетраэдров;
> Change Tets - изменение типа конечных элементов (замена вырожденных
гексаэдров, в результате создания сетки получивших форму тетраэдров, на
элементы, исходно имеющие форму тетраэдра). При выполнении данной
операции для элементов, фактически имеющих одну и ту же форму, снижа-
ется количество узлов.
Применение операций проверки качества созданной сетки (Main Menu =>
Preprocessor => Meshing => Check Mesh) для элементов, созданных на основе
геометрической модели, не требуется. Все создаваемые на основе геометрической
модели элементы заведомо имеют, как минимум, удовлетворительную форму
(исключения крайне редки).
Операции удаления сетки с объектов геометрической модели (Main Menu =>
Preprocessor => Meshing => Clear) могут проводиться для точек, линий, поверх-
ностей или объемов.
Операции создания контактных пар (для расчета контактных задач) следует
рассматривать особо.
Глава 12
Препроцессор.
Приложение нагрузок
12.1, Операции приложения,
изменения и удаления нагрузок .. 131
12.1.1. Операции приложения
нагрузок ......................... 135
12.1.2. Операции удаления
нагрузок........................ 144
12.1.3. Операции изменения
нагрузок ........ . . л............147
12.2. Операции указания опций
шага нагрузки......................148
5 зак. 103
130 Препроцессор. Приложение нагрузок
В общем случае, при работе в среде комплекса ANSYS нагрузки могут приклады-
ваться как в постпроцессоре, так и в модуле проведения расчетов. В случае, если
расчет проводится для нескольких вариантов нагрузок, из модуля проведения
расчетов можно не выходить, в этом случае в постпроцессоре можно использо-
вать несколько различных вариантов отклика расчетной модели на приложенные
нагрузки. В случае расчета нелинейных задач, учитывающих историю приложения
нагрузок (пластичность и ползучесть как варианты физически нелинейных моде-
лей и различные варианты геометрически нелинейных моделей) выход из модуля
проведения расчетов не рекомендуется, поскольку в этом случае новый набор ре-
зультатов окажется логически не связанным с предыдущими результатами.
Однако, и в препроцессоре (PREP7), и в модуле проведения расчетов (SOLU-
TION) все нагрузки и опции расчета указываются абсолютно одинаково.
Еще одним удобством приложения нагрузок является возможность их указа-
ния для объектов расчетной модели (узлов и элементов) и геометрической моде-
ли (точек, линий, поверхностей и объемов).
В состав операций указания типа расчета, а также нагрузок и различных оп-
ций приложения нагрузок и расчета входят следующие (см. рис. 12.1):
> Analysis Туре - операции указания типа расчета:
> New Analysis - проведение нового расчета и указание его типа. Тип рас-
чета указывается при помощи диалоговой панели New Analysis, пока-
занной на рис. 12.2.
В данной диалоговой панели Static соответствует проведению расчетов
статических линейных и нелинейных процессов, Modal - расчетам
форм и частот собственных колебаний, Harmonic - расчетам вынужден-
ных колебаний, Transient - расчетам переходных процессов, Spectrum -
спектральным расчетам, Eigen Buckling - расчетам линейной устойчи-
вости, Substructuring/CMS - применению подконструкций (суперэле-
ментов);
□ ЕЕЕ
S Analysis Туре
ЁЗ Fast Sol’n Optn
S Define Loads
EB Load Step Opts
РИС. 12.1.
Операции приложения
нагрузок и указания
различных опций
расчета
New Analysts
[ANTYPE] Type of analysis
OK
Г Modal
C Harmonic
C Transient
C Spectrum
C Eigen Buckling
C Substructuring/CMS
Cancel I Help I
Рис. 12.2. Диалоговая панель New Analysis
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 131
> Restart - продолжение ранее выполнявшегося расчета;
> Fast Sol’n Opts - указание точности расчета при использовании итераци-
онных методов. При этом используется диалоговая панель Fast Solution
Options, показанная на рис. 12.3.
Рис. 12.3. Диалоговая панель Fast Solution Options
Уровень (степень) точности выбирается из списка TOLER Accuracy Level,
в котором 1 соответствует минимальной точности, а 5 - максимальной;
> Define Loads - операции приложения, изменения и удаления нагрузок;
> Load Step Opts - операции указания опций шагов нагрузки Отдельным
шагом нагрузки считается каждая совокупность нагрузок, для которой
проводится расчет.
12.1. Операции приложения,
изменения и удаления нагрузок
В состав операций приложения, изменения и удаления нагрузок (Main Menu =>
Preprocessor => Loads => Define Loads) входят следующие (см. рис. 12.4):
> Setting - операции приложения температур, градиентов давления и указа-
ния опций изменения значений различных нагрузок;
> Apply - операции приложения нагрузок в различных формах;
> Delete - операции удаления нагрузок;
> Operate - операции изменения и передачи нагрузок от геометрической мо-
дели к расчетной.
К операциям приложения температур, градиентов давления и указания опций
изменения значений различных нагрузок (Main Menu => Preprocessor => Loads
=> Define Loads => Settings) относятся следующие операции:
> Uniform Temp - операция указания для всех узлов модели
единой температуры. Данная температура указывается при
Define Load
Рис. 12.4. Операции приложения изменения и удаления нагрузок
□
El Settings
S Apply
E Delete
0 Operate
5*
132 Препроцессор. Приложение нагрузок
помощи специальной диалоговой панели, имеющей только одно поле для
указания значений,
> Reference Temp - указание ссылочной температуры для вычисления темпе-
ратурных деформаций (то есть температуры, при которой температурные
деформации равны 0). Данная температура указывается при помощи спе-
циальной диалоговой панели, имеющей только одно поле для указания
значений;
> For Surface Ld - операции указания неравномерных нагрузок, приложен-
ных к поверхности:
> Gradient - приложение давления или иной нагрузки в виде линейной
функции одной из координат, Указание данных, входящих в эту функ-
цию, проводится при помощи диалоговой панели Gradient Specification
for Surface Loads, показанной на рис. 12.5.
Рис. 12.5. Диалоговая панель Gradient Specification for Surface Loads
В данной диалоговой панели в списке Lab Type of surface load указыва-
ется тип нагрузки - Pressure (давление), Convection (конвекция) или
Heat flux (поток тепловой энергии). В поле SLOPE Slope value (load/
length) указывается значение градиента нагрузки (изменение нагрузки,
отнесенное к единице длины) В списке Sldir Slope direction указывает-
ся ось системы координат, относительно которой действует градиент.
В поле SLZER Location along Sldir указывается значение координаты,
для которой значение нагрузи равно 0. В поле SLKCN Slope coordinate
system указывается система координат, применяемая для указания дан-
ной нагрузки;
> Node Function - операция приложения давления или иной нагрузки
в виде значений, указываемых в узлах. При указании нагрузки исполь-
зуется массив параметров, фактически, являющийся вектором, длина
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 133
которого равна числу узлов, а значения элементов равны нагрузкам
в узлах. Нагрузка указывается при помощи диалоговой панели Function
of Surface Loads vs Node Number, показанной на рис. 12.6.
Щ Function of Surface Load vs Node Number
[SFFUNJ Function of Surface Load vs Node Number
Lab Гуре of surface load
Par Name of array parameter -
• containing surface load values
Par2 Name of 2nd array param •
• containing bulk temperature values (for Lab=CONV)
Pressure
OK
Cancel
Help |
Рис. 12.6. Диалоговая панель Function of Surface Loads vs Node Number
В данной диалоговой панели в списке Lab Type of surface load указыва-
ется тип нагрузки - Pressure (давление), Convection (конвекция) или
Heat Пих (поток тепловой энергии). В поле Par Name of array parameter
указывается название массива параметров. В поле Par2 Name of 2nd
array param указывается название дополнительного массива парамет-
ров, содержащего среднемассовую (объемную) температуру при расче-
тах конвекции;
> Replace vs Add - операции указания опций изменения нагрузок. Применя-
ются в случае, когда вместо простой замены старого значения нагрузки но-
вым значением следует к старому значению добавлять новое значение.
Данный набор операций включает в себя следующие:
> Constraints - указание опций приложения граничных условий в виде
значений степеней свобод (в частности, перемещений). Данная опера-
ция использует диалоговую панель Replace/Add Setting for DOF Const-
raints, показанную на рис. 12.7.
В данной диалоговой панели в списке (DOFSEL) DOFs to be affected
указывается тип степени свободы, к которой применяется данная опе-
рация. В списке Oper New DOF values will указывается признак - Re-
place existing (новое значение заменяет предыдущее). Add to existing
(новое значение добавляется к предыдущему) или Be ignored (новое
значение игнорируется). В поле RFACT Scale factor указывается мно-
житель, на который при замене или добавлении значений умножается
новое, указываемое значение В поле TBASE Base temperature указыва-
ется базовая температура, применяемая только при проведении тепло-
вых расчетов (то есть при наличии температурных степеней свобод);
134 Препроцессор. Приложение нагрузок
Рис. 12.7. Диалоговая панель Replace/Add Setting for DOF Constraints
> Forces - указание опций приложения нагрузок в виде сосредоточенных
усилий (применяемая диалоговая панель Replace/Add Setting for Forces
практически аналогична диалоговой панели Replace/Add Setting for
DOF Constraints);
> Surface Loads - указание опций приложения нагрузок, распределенных
на поверхности. В применяемой диалоговой панели Replace/Add Set-
ting for Surface Loads опции указываются отдельно для давления, кон-
векции, потока тепловой энергии и иных типов нагрузок;
> Nodal Body Ld - то же для узловых нагрузок (отдельно температур, вы-
деления тепловой энергии и других);
> Elem Body Lds - то же для элементных нагрузок (температуры и других);
> Reset Factors - восстановление всех введенных настроек в положение,
имевшееся по умолчанию;
> Smooth Data - указание настроек графического изображения данных
в сглаженном виде (при помощи специальной диалоговой панели Smoo-
thing of Noisy Data).
В состав операций приложения нагрузок в различных формах (Main Menu =>
Preprocessor => Loads => Define Loads => Apply) входят следующие:
> Structural - операции приложения нагрузок в задачах механики деформи-
руемого твердого тела (МДТТ);
> Field Surface Intr - указание нагрузок на поверхности раздела при расчете
нескольких типов полей (например, деформируемого твердого тела и задач
газовой динамики);
> Field Volume Intr - указание нагрузок в элементах при расчете нескольких
типов полей (например, деформируемого твердого тела и тепловых задач);
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 135
> Initial Condit'n - указание начальных условий (значений степеней свобод
и скорости их изменения, в частности, при расчетах переходных процессов);
' г Load Vector - приложение вектора нагрузки к суперэлементам;
> Functions - приложение граничных условий при помощи специального ре-
дактора функций. Подробнее см. в русском тексте документации к комп-
лексу ANSYS в версии компании ЕМТ.
Следует особо обратить внимание на то, что в комплексе ANSYS нагрузки мо-
гут прикладываться не только к объектам расчетной модели (узлам), но и к объ-
ектам геометрической модели (точкам, линиям, поверхностям, объемам). Если
в дальнейшем сетка удаляется, нагрузки, связанные с сеткой, также удаляются.
При этом при повторном создании сетки нагрузки, приложенные к объектам гео-
метрической модели, передаются узлам и не требуют повторного указания.
12.1.1. Операции приложения нагрузок
При указании нагрузок в задачах МДТТ (Main Menu => Preprocessor => Loads =>
Define Loads => Apply => Structural) используются следующие группы операций:
> Displacement - указание перемещений:
> On Lines - приложение перемещений к линиям. При этом линии, к ко-
торым прикладываются нагрузки, указываются при помощи панели
указания, после чего на экране появляется диалоговая панель Apply U,
ROT on Lines, показанная на рис. 12.8.
В данной диалоговой панели в списке Lab2 DOFs to be constrained ука-
зывается тип степени свободы, на которое накладывается ограниче-
1.Л
[DLJ App^ Displacements (UflOT) on Lines
Lab2 DOFs to be constrained
[Apply U,ROT on Lines
Apply as
VALUE Displacement value
Help |
Apply |
Cancel j
Рис. 12.8. Диалоговая панель Apply U, ROT on Lines
136 Препроцессор Приложение нагрузок
ние - перемещения UX, UY, UZ, повороты ROTX, ROTY, ROTZ или все
степени свободы сразу (All DOF). В списке Apply as можно указать при-
знаки Constant value (постоянное значение, обычно и применяемое),
Existing table (на основе существующей таблицы параметров) и New
table (создание новой таблицы);
> On Areas - приложение перемещений к поверхностям. Применяемая
в данном случае диалоговая панель Apply U, ROT on Areas ничем не от-
личается от диалоговой панели Apply U, ROT on Lines, показанной на
рис. 12.8;
> On Keypoints - приложение перемещений к точкам. Применяемая
в данном случае диалоговая панель Apply U, ROT on KPs практически
ничем не отличается от диалоговой панели Apply U, ROT on Lines, по-
казанной на рис. 12.8. Признак KEXPND Expand disp to nodes приме-
няется при указании ограничений в нескольких точках. Если данный
признак отключен, перемещения передаются только узлам, связанным
с данными точками. Если признак включен, перемещения переносятся
и на узлы, относящиеся к объектам геометрической модели, для всех
точек которых указаны идентичные направления перемещений. На-
пример, при приложении ограничений степеней свобод в одном и том
же направлении в двух точках, являющихся концами линии, все узлы,
принадлежащие линии, будут иметь соответствующие ограничения
степеней свобод;
> On Nodes - приложение перемещений к узлам. Применяемая в данном
случае диалоговая панель Apply U, ROT on Nodes ничем не отличается
от диалоговой панели Apply U, ROT on Lines, показанной на рис. 12.8;
> On Node Component - приложение перемещений к компоненту, состоя-
щему из узлов. Применяемая в данном случае диалоговая панель ничем
не отличается от диалоговой панели Apply U, ROT on Lines, показанной
на рис. 12.8;
> Symmetry В. С. - приложение симметричных граничных условий к ли-
ниям, поверхностям или узлам;
> Antisymm В. С. - приложение антисимметричных (кососимметричных)
граничных условий к линиям, поверхностям или узлам;
> Force/Moment - указание сосредоточенных усилий и моментов:
> On Keypoints - приложение сосредоточенных усилий и моментов к точ-
кам. Точки указываются при помощи панели указания, после чего на
экране появляется диалоговая панель Apply F/M on KPs, показанная на
рис. 12.9.
В данной диалоговой панели в списке Lab Direction of force/mom указы-
вается направление усилия или момента, а в поле VALUE Force/moment
value - значение усилия или момента;
> On Nodes - приложение сосредоточенных усилий и моментов к узлам.
Применяемая в данном случае диалоговая панель ничем не отличается
от диалоговой панели Apply F/M on KPs, показанной на рис. 12.9;
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 137
Рис. 12.9. Диалоговая панель Apply F/M on KPs
> On Node Component - приложение сосредоточенных усилий и момен-
тов к узлам, входящим в состав компонента;
> From Reactions - приложение сосредоточенных усилий и моментов
на основе значений реакций опор. Данная операция использует диало-
говую панель Apply Force/Moment from Reaction Data, показанную на
рис. 12.10.
Рис. 12.10. Диалоговая панель Apply Force/Moment from Peaction Data
В данной диалоговой панели в полях Load step and substep no. указыва-
ются номера шага нагрузки и промежуточного шага, которые определя-
ют набор нагрузок, порождающих усилия реакции. Если эти значения
не используются, в поле Time-point указывается значение параметра
времени, соответствующего набору реакций. В поле Fname Name of re-
sults file указывается название файла результатов. Для поиска данного
файла предназначена кнопка Browse;
> From Mag Analy - приложение сосредоточенных нагрузок на основе ре-
зультатов, полученных в ходе магнитного расчета;
138 Препроцессор. Приложение нагрузок
> Pressure - приложение давления:
> On Line - приложение давления к линиям (при расчете задач плоского
напряженного, плоского деформированного и осесимметричного состо-
яний). При выполнении данной операции используется диалоговая па-
нель Apply PRES on lines, показанная на рис. 12.11.
Рис. 12.11. Диалоговая панель Apply PRES on lines
В поле \ALUE Load PRES value указывается значение давления, при-
кладываемого к линии (или к первой точке линии). Если давление из-
меняется по длине линии, в поле Value указывается значение давления
во второй точке линии;
> On Area - приложение давления к поверхностям. При выполнении дан-
ной операции используется диалоговая панель Apply PRES on areas, по-
казанная на рис. 12.12.
В поле VALUE Load PRES value указывается значение давления, при-
кладываемого к поверхности. В поле LKEY Load key, usually face no. ука-
зывается номер грани элементов, к которой прикладывается давление
(данный аргумент требуется указывать, и то не всегда, только при ис-
пользовании элементов оболочек);
> On Node - приложение давления к узлам. Вид применяемой диалого-
вой панели не должен вызывать сложностей и не приводится;
> On Node Component - приложение давления к узлам, входящим в со-
став компонента. Вид применяемой диалоговой панели не должен вы-
зывать сложностей и не приводится;
> On Elements - приложение давления к элементам. При выполнении
данной операции используется диалоговая панель Apply PRES on elems,
показанная на рис. 12.13.
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 139
Рис. 12.12. Диалоговая панель Apply PRES on areas
Рис. 12.13. Диалоговая панель Apply PRES on elems
В данной диалоговой панели в поле LKEY Load key, usually face па ука-
зывается номер грани элемента, к которой прикладывается давление.
В поле VALUE Load PRES value указывается значение давления, при-
кладываемого к грани элемента. Если давление является переменным,
то есть в разных узлах имеет разные значения, в полях VAL2 Load PRES
at 2nd node, VAL3 Load PRES at 3nd node и VAL4 Load PRES at 4nd node
указываются дополнительные значения давления (по узлам, являю-
щимся вершинами граней);
140 Препроцессор. Приложение нагрузок
> On Element Component - приложение давления к элементам, входящим
в состав компонента Применяемая в данном случае диалоговая панель
ничем не отличается от диалоговой панели Apply PRES on elems, пока-
занной на рис. 12.13;
> From Fluid Analy - приложение давления на основе результатов, полу-
ченных ранее на основе решения задач гидродинамики, аэродинамики
или газовой динамики;
> On Beams - приложение давления к балочным элементам. При выпол-
нении данной операции используется диалоговая панель Apply PRES
on Beams, показанная на рис. 12.14.
Рис. 12.14. Диалоговая панель Apply PRES on Beams
В данной диалоговой панели в поле LKEY Load key указывается номер
грани балочного элемента, к которой прикладывается давление. В поле
VALI Pressure value at node I указывается давление в узле I элемента.
В поле VALJ Pressure value at node J указывается давление в узле J (если
оно отличается от давления в узле I). В поле IOFFST Offset from I node
указывается расстояние от узла I до первой точки линии, по которой
прикладывается давление, а в поле JOFFST Offset from J node - указы-
вается расстояние от узла J до второй точки этой линии. Положитель-
ные значения соответствуют сдвигу этих точек внутрь элемента;
> Temperature - указание температур:
> On Line - приложение температуры к линиям. При выполнении данной
операции используется диалоговая панель Apply TEMP on Lines, пока-
занная на рис. 12.15.
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 141
{Apply TEMP on Lines
[BFL] Apply Temperature (TEMP) on Lines
Apply as
|i Constant value
If Constant value then:
VAL1 Temperature
Apply |
Cancel |
Help |
Рис. 12.15. Диалоговая панель Apply TEMP on Lines
В данной диалоговой панели в поле VAL1 Temperature указывается темпе-
ратура, которую будут иметь все узлы, расположенные на данной линии;
> On Areas - приложение температуры к поверхностям. Применяемая
в данном случае диалоговая панель ничем не отличается от диалоговой
панели Apply TEMP on Lines, показанной на рис. 12.15;
> On Volumes - приложение температуры к объемам. Применяемая в дан-
ном случае диалоговая панель ничем не отличается от диалоговой пане-
ли Apply TEMP on Lines, показанной на рис. 12.15;
> On Keypoints - приложение температуры к точкам;
> On Nodes - приложение температуры к узлам;
> On Node Component - приложение температуры к узлам, входящим
в состав компонента;
> From Therm Analy - приложение температуры на основе результатов,
полученных ранее на основе решения тепловой задачи;
> Uniform Temp - приложение ко всей модели единой температуры;
> On Elements - приложение температуры к элементам. При выполнении
данной операции используется диалоговая панель Apply TEMP on
Elems, показанная на рис. 12.16.
В данной диалоговой панели в поле STLOC Starting location N указыва-
ется порядковый номер узла в элементе, для которого указывается тем-
пература. Если по описанию элемента этот узел значится как I, STLOC
= 1. Если по описанию элемента этот узел значится как}, STLOC = 2 и
так далее. В четырех полях (VAL1 Temperature at location N и последую-
щих) указываются температуры данного узла и трех следующих по ну-
мерации элемента. После указания для элемента четырех первых значе-
ний температур для указания четырех следующих температур (с узла № 5
по № 8) следует в качестве значения STLOC Starting location N указать 5
и продолжить ввод данных;
> On Element Component - приложение температуры к элементам, входя-
щим в состав компонента. Применяемая в данном случае диалоговая
панель ничем не отличается от диалоговой панели Apply TEMP on
Elems, показанной на рис. 12.16;
142 Препроцессор. Приложение нагрузок
Рис. 12.16. Диалоговая панель Apply TEMP on Elems
> Inertia - указание инерционных нагрузок:
> Angular Veloc - указание угловой скорости (скорости вращения):
> Global - указание скорости вращения (в рад/сек) относительно осей
систем координат. При выполнении данной операции используется
диалоговая панель Apply Angular Velocity, показанная на рис. 12.17.
В данной диалоговой панели в полях OMEGX Global Cartesian X-
comp, OMEGY Global Cartesian Y-comp и OMEGZ Global Cartesian
Z-comp указываются скорости вращения относительно осей X, Y и Z
глобальной декартовой системы координат. Признак KSPIN Spin
Щ Apply Angular Velocity
[OMEGA] Apply Angular Velocity
OMEGX Global Cartesian X-comp
OMEGY Global Cartesian Y-comp
OMEGZ Global Cartesian Z-comp
KSRN S pm softening key
<• No modification
C Decrease s tiff n
OK| Cancel | Help [
Рис. 12.17. Диалоговая панель Apply Angular Velocity
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 143
softening key (учет изменения жесткости при вращении) имеет два
варианта значения - No modification (без учета) и Decrease stiffn
(с применением учета изменения жесткости);
> On Components - указание скорости вращения (в рад/сек) для компо-
нентов, состоящих из элементов;
> Angular Accel - указание углового ускорения:
> Global - указание углового ускорения (в рад/сек2) относительно осей
систем координат. При выполнении данной операции используется диа-
логовая панель Apply Angular Acceleration, показанная на рис. 12.18.
Рис. 12.18. Диалоговая панель Apply Angular Acceleration
В данной диалоговой панели в полях DOMGX Global Cartesian X-
comp, DOMGY Global Cartesian Y-comp и DOMGZ Global Cartesian Z-
comp указываются окружные ускорения относительно осей X, Y и Z
глобальной декартовой системы координат;
> On Components - указание углового ускорения для компонентов, со-
стоящих из элементов;
> Coriolis Effects - указание опций учета эффекта Кориолиса при помощи
специальной диалоговой панели;
> Gravity - указание ускорения свободного падения. При выполнении
данной операции используется диалоговая панель Apply (Gravitational)
Acceleration, показанная на рис. 12.19.
В данной диалоговой панели в полях ACELX Global Cartesian X-comp,
ACELY Global Cartesian Y-comp и ACELZ Global Cartesian Z-comp ука-
зываются ускорения свободного падения относительно осей X, Y и Z
глобальной декартовой системы координат. При этом ускорение долж-
но быть направлено в сторону, противоположную направлению силы
тяжести;
> Inertia Relief- указание опций расчета незакрепленной конструкции
(например, при расчете летящего самолета);
> Pretnsn Sectn - указание нагрузок для предварительно нагруженных со-
единений (элементов типа PRETS179);
1-4 Препроцессор. Приложение нагрузок
Рис. 12.19. Диалоговая панель
Apply (Gravitational) Acceleration
> Gen Plane Strain - указание опций обобщенного плоского деформирован-
ного состояния;
> Other - указание нагрузок иных видов (импорт напряжений и деформаций
из комплекса ANSYS-LS-DYNA и указание нагрузок в виде потока частиц).
2.1.2. Операции удаления нагрузок
писок операций удаления нагрузок практически воспроизводит список опера-
4Й приложения нагрузок. В состав операций удаления нагрузок входят следую-
ие наборы операций:
> All Load Data - удаление различных приложенных нагрузок и опций:
> All Loads & Opts - удаление всех приложенных нагрузок и назначение
всем указанным опциям состояния по умолчанию;
> All SolidMod Lds - удаление всех нагрузок, приложенных к геометри-
ческой модели;
> АП ЕЕ. Loads - удаление всех нагрузок, приложенных к расчетной
модели;
> All Inertia Lds - удаление всех инерционных нагрузок;
> All Section Lds - удаление всех нагрузок для предварительно нагружен-
ных соединений (элементов типа PRETS179);
> All Constraint - удаление всех ограничений степеней свобод (отдельно
для всех точек, всех линий, всех поверхностей и всех узлов);
> All Forces - удаление всех сосредоточенных усилий и моментов (от-
дельно для всех точек и всех узлов);
> All Surface Ld - удаление всех нагрузок, распределенных на поверхнос-
ти, в частности, давления (отдельно для всех линий, всех поверхностей
и всех элементов);
> АП Body Loads - удаление всех нагрузок, приложенных в объеме (от-
дельно для всех точек, всех линий, всех поверхностей, всех объемов,
всех узлов и всех элементов) Поскольку в появляющихся при выполне-
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 145
нии данных операциях ничего указывать не требуется, вид этих диало-
говых панелей не приводится;
Structural - удаление нагрузок, прикладываемых при расчетах задач
МДТТ:
> Displacement - удаление ограничений на степени свобод (отдельно для
точек, линий, поверхностей, узлов и узлов, входящих в состав компонен-
тов). При удалении ограничений сначала при помощи панели указания
указываются объекты (например, точки). Далее на экране появляется
диалоговая панель, для точек имеющая вид, показанный на рис. 12.20.
В списке Lab DOFs to be deleted указывается направление удаляемого
ограничения на перемещения (All DOF, то есть все, UX и так далее). Для
остальных объектов диалоговая панель имеет точно такой же вид;
Рис. 12.20. Диалоговая панель Delete КР Constraint
> Force/Moment - удаление сосредоточенных сил и моментов (отдельно
для точек, узлов и узлов, входящих в состав компонентов). При удале-
нии усилий сначала при помощи панели указания указываются объек-
ты (например, точки). Далее на экране появляется диалоговая панель,
для точек имеющая вид, показанный на рис. 12.21. В списке Lab Force/
moment to be deleted указывается направление удаляемого усилия
(ALL, то есть все, FX и т. д.);
> Pressure - удаление приложенного давления (отдельно для линий, по-
верхностей, узлов, узлов, входящих в состав компонентов, элементов и
элементов, входящих в состав компонентов). При удалении давления
[flDebteF/M onKPs
[FKDELE] Delete Force/Moment on Keypoints
Lab Force/moment to be deleted
OK
Cancel
Рис. 12.21. Диалоговая панель Delete F/M on KPs
146 Препроцессор. Приложение нагрузок
сначала при помощи панели указания указываются объекты (например,
поверхности). Далее на экране появляется диалоговая панель, для по-
верхностей имеющая вид, показанный на рис. 12.22. В поле LKEY Load
key, usually face no. указывается номер грани. Данный признак является
существенным для элементов оболочек. Для поверхностей или линий
его значение менять не требуется;
|Щ Delete PRES on Area»
[SFADELE] Delete Pressure (PRES) on Areas
LKEY Load key, usually face no.
OK Apply I Cancel Help
Рис. 12.22. Диалоговая панель Delete PRES on Areas
> Temperature - удаление приложенной температуры (отдельно для ли-
ний, поверхностей, объемов, узлов, узлов, входящих в состав компонен-
тов, элементов и элементов, входящих в состав компонентов). При уда-
лении температур объекты указываются при помощи панелей указания.
Диалоговые панели не применяются;
> Inertia - удаление инерционных нагрузок (угловой скорости, углового
ускорения, ускорения свободного падения и эффекта Кориолиса). По-
скольку в появляющихся на экране диалоговых панелях, фактически,
ничего не указывается, их вид не приводится;
> Section - удаление нагрузок для предварительно нагруженных соеди-
нений (элементов типа PRETS179). Названия отдельных предвари-
тельно нагруженных соединений указываются в специальном поле по-
являющейся диалоговой панели Specify up to 10 sections;
> Other - удаление нагрузок в форме потоков заряженных частиц.
Помимо нагрузок задач МДТТ можно также удалять следующие нагрузки:
> Field Surface Intr - нагрузки на поверхности раздела при расчете несколь-
ких типов полей (например, деформируемого твердого тела и задач газо-
вой динамики);
> Field Volume Intr - нагрузки в элементах при расчете нескольких типов по-
лей (например, деформируемого твердого тела и тепловых задач);
> Initial Condit’n - начальные условия (значения степеней свобод и скоро-
сти их изменения, в частности, при расчетах переходных процессов);
> Load Vector - вектор нагрузки, приложенный к суперэлементам.
Операции приложения, изменения и удаления нагрузок 147
12.1.3. Операции изменения нагрузок
В состав операций изменения и передачи нагрузок входят следующие группы
операций:
> Scale FE Loads - масштабирование нагрузок, приложенных к расчетной
модели:
> Constraints - масштабирование ограничений, наложенных на степени
свобод. При выполнении данной операции применяется диалоговая па-
нель Scale DOF Constraints, показанная на рис. 12.23. В данной диалого-
вой панели в списке (DOFSEL) DOFs to be scaled указывается тип сте-
пени свободы, а в поле RFACT Scale factor - значение множителя.
Scale DOF Constraints
[DOFSEL] [DSCALE] Scab DOF Constraints on AH Selected Nodes
[DOFSEL] DOFs to be scaled
[DSCALE]-
RFACT Scale [actor
XBASE Base temperature -
- used to temperature DOF only
JJX
UY ....
UZ
ROTX
ROTY
ROTZ
OK [
Cancel
Help |
Рис. 12.23. Диалоговая панель Scale DOF Constraints
> Forces - масштабирование сосредоточенных усилий;
> Surface Loads - масштабирование нагрузок, приложенных к поверхно-
сти (например, давления);
> Nodal Body Ld - масштабирование объемных узловых нагрузок;
> Elem Body Lds - масштабирование объемных элементных нагрузок;
> Transfer to FE - передача нагрузок из геометрической модели в расчетную
(при вызове вычислений данная процедура проводится автоматически);
> Delete LS Files - удаление файлов шагов нагрузок. Данные файлы приме-
няются при использовании в расчете нескольких шагов по времени и со-
здаются для удобства вызова расчета для этих нескольких шагов.
Кроме того, в комплексе ANSYS возможен экспорт и импорт начальных на-
пряжений в элементах, но данная возможность реализована только в модуле вы-
полнения расчета (SOLUTION).
148 Препроцессор. Приложение нагрузок
12.2. Операции указания опций шага
нагрузки
В состав операций указания опций шага нагрузки входят следующие группы:
> Output Ctrls - операции указания опций вывода информации в выходной
(текстовый) файл, графический файл результатов (PGR), контроля прове-
дения расчета и иных;
> Other - операции указания опций изменения в ходе расчета геометриче-
ских характеристик элементов и свойств материалов, опций рождения и
смерти элементов, и иных. Данные опции применяются, как правило, при
расчетах нелинейных задач;
> Stop Solution - указание признака остановки расчета (в подавляющем
большинстве случаев не применяется);
> Reset Options - очистка в базе данных нагрузок и опций шагов нагрузки;
> Read LS File - чтение файла шага нагрузки;
> Write LS File - запись файла шага нагрузки.
В большинстве случаев для успешного проведения расчета достаточно ис-
пользования опций, назначаемых комплексом ANSYS по умолчанию.
Глава 13
Использование
активного набора
150 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Комплекс ANSYS не имеет такого удобного средства упорядочивания объектов,
каким являются слои (например, в AutoCAD). Тем не менее, комплекс ANSYS
имеет возможность использования аналогичного средства, позволяющего упро-
щение приложения нагрузок, указания свойств и проведения ряда других опера-
ций. Таким средством является активный набор.
Активный набор является совокупностью объектов геометрической и расчет-
ной моделей, с которой пользователь может работать в данный момент времени.
Объекты, не входящие в активный набор, не удаляются из базы данных комплек-
са, но становятся недоступны. Объекты, не входящие в активный набор, не могут
графически отображаться на экране, к ним нельзя прикладывать нагрузки и так
далее. Объекты, удаленные из активного набора, в любое время могут быть в него
возвращены.
Кроме того, для удобства выполнения различных операций (в препроцессоре,
модуле проведения вычислений и постпроцессоре) могут создаваться совокуп-
ности (наборы) однотипных объектов геометрической и расчетной моделей (то-
чек, линий, поверхностей, объемов, узлов и элементов). Данные наборы объектов
называются компонентами (component). Для удобства выполнения операций
с компонентами возможно создание совокупностей компонентов. Такие состав-
ные компоненты более высокого уровня называются сборками (assembly). В об-
щем случае, сборки могут входить в состав сборок более высокого уровня (всего
не свыше пяти уровней).
Компоненты и сборки имеют индивидуальные обозначения (названия), при-
сваиваемые пользователем. Ряд команд комплекса ANSYS в качестве аргументов
может использовать компоненты. В экранном меню комплекса ANSYS имеются
операции работы с отдельными компонентами, состоящими из узлов и элементов
(в частности, приложения нагрузок не к отдельным, указываемым пользовате-
лем, узлам и элементам, а к компонентам, состоящим из узлов и элементов).
Использование команд активного набора, а равно компонентов и сборок не
является обязательным и может не требоваться при работе с моделями неболь-
шой сложности. Однако, при использовании больших моделей, включающих
значительное число различных объектов, применение активного набора, компо-
нентов и сборок существенно упрощает работу пользователя.
Команды активного набора вызываются из выпадающего меню (Utility Menu
=> Select). К операциям работы с активным набором относятся следующие:
> Entities - операции с активным набором, проводимые при помощи диало-
говой панели Select Entities;
> Component Manager - операции с компонентами и сборками, проводимые
при помощи диалоговой панели Component Manager;
> Comp/Assembly - операции создания, редактирования и различного ис-
пользования компонентов и сборок;
> Parts - специальные операции, применяемые в комплексе ANSYS/LS-
DYNA;
> Everything - передача в активный набор всех объектов, имеющихся в базе
данных;
Использование активного набора 151
Рис. 13.1. Диалоговая панель Select Entities
> Everything Below - передача в активный набор всех
объектов нижнего уровня, входящих в состав ука-
занных объектов.
При выполнении достаточно простых операций с ак-
тивным набором (Utility Menu => Select => Entities) ис-
пользуется диалоговая панель Select Entities, показанная
на рис. 13.1.
В верхней части данной диалоговой панели имеется
2 списка. В верхнем списке указываются объекты геомет-
рической или расчетной модели (узлы, элементы, точки,
линии, поверхности, объемы), с которыми производится
операция.
Ниже содержится список критериев выбора объектов:
^Select Ent&ieo 2£1
(Nodes
|By Num/Pick
From Full Г Reselect P Also Select C Unselect Sele All [ Invert
Seie None[ Seir ВЫо|
OK | Apply |
Plot | Replot |
Cancel [ Help |
By Num/Pick (выбор объектов по номеру или указанием на экране), Attached to
(выбор объектов, связанных с ранее выбранными объектами, но имеющих другой
тип, например, выбор линий, связанных с поверхностями), By Location (выбор
объектов на основе координат), By Attributes (выбор объектов на основе атрибу-
тов), Exterior (выбор объектов, ограничивающих данный объект), By Results (вы-
бор объектов на основе расчетных результатов), By Hard points (выбор объектов
на основе входящих в их состав жестких точек, данная опция распространяется
не на все объекты), By Length/Rad (выбор линий по длине или радиусу),
Concatenated (выбор линий или поверхностей по признаку связности для пост-
роения сеток), By Elem Name (выбор элементов по названию типа элемента, то
есть SHELL63, SOLID95 и так далее), Live Elem’s (выбор элементов, ранее под-
вергавшихся смерти или смерти и последующему рождению).
При использовании критериев выбора по номерам или численным значениям
(например, критерии выбора By Location или By Elem Name) ниже второго списка
появляется поле, в котором указываются требуемые значения или наименования
При использовании критерия выбора в виде иерархии отношений (Attached
to) ниже второго списка появляется набор опций, соответствующих этой иерар-
хии. В частности, возможен выбор объектов различного типа, связанных с ранее
имевшимся в активном наборе: элементов, включающих в себя узлы, уже находя-
щиеся в активном наборе, линий, связанных с точками или поверхностями, нахо-
дящимися в активном наборе, и так далее.
При использовании критерия выбора в виде атрибутов (By Attributes) ниже
второго списка появляется набор опций, соответствующих этим атрибутам (номер
типа элемента, материала, набора геометрических характеристики и т. д.).
Ниже содержатся четыре переключателя, имеющие следующий смысл:
> From Full - создание на основе полной модели нового активного набора
объектов;
152 Графический интерфейс комплекса ANSYS
> Reselect - замена текущего набора объектов его частью;
> Also Select - добавление объектов к текущему активному набору;
> Unselect - удаление из текущего активного набора объектов.
Еще ниже содержатся 4 кнопки действий:
> Sele All - передача в активный набор всех объектов указанного типа;
> Invert - передача в активный набор всех неактивных объектов и удаление
из активного набора всех активных объектов;
> Sele None - удаление из активного набора всех объектов;
> Sele Belo - передача в активный набор всех объектов нижнего уровня, от-
носящихся к объекту указанного типа (поверхностей, линий и точек для
объема, линий и точек для поверхности, точек для линии).
Операции с компонентами и сборками (Utility Menu => Select => Component
Manager) проводятся при помощи диалоговой панели Component Manager, пока-
занной на рис. 13.2.
Рис. 13.2. Диалоговая панель Component Manager
В правой верхней части данной диалоговой панели имеются пиктограммы
(иконки), вызывающие выполнение операций с компонентами и сборками. В со-
став иконок входят следующие (слева направо):
> Create Component - создание компонента;
> Create Assembly - создание сборки;
> Intersect Components - создание нового компонента из объектов, входя-
щих одновременно в состав других компонентов;
> Component/Assembly Properties- изменение названия компонента или
сборки;
> Delete Component/Assembly - удаление компонента или сборки;
> Display Component/Assembly - отображение на экране объектов, входя-
щих в состав компонента или сборки;
Использование активного набора 153
Рис. 13.3. Диалоговая панель Create Component
> List Component/Assembly - просмотр
списка объектов, входящих в состав ком-
понента или сборки;
> Select Component/Assembly- передача
в активный набор объектов, входящих
в состав компонента или сборки;
> Unselect Component/Assembly- удале-
ние из активного набора объектов, вхо-
дящих в состав компонента или сборки.
Для создания компонента требуется нали-
чие в активном наборе объектов, из которых
будет создаваться компонент. После вызова
иконки Create Component на экране появляется
диалоговая панель Create Component, показанная на рис. 13.3.
В данной диалоговой панели в разделе Create from указывается тип объектов,
из которых создается компонент (Volumes (объемы), Areas (поверхности), Lines
(линии), Keypoints (точки), Elements (элементы), Nodes (узлы)). Переключатель
Pick entities позволяет указывать объекты при помощи панели указания.
Ниже содержится текстовое поле, в котором указывается название компонен-
та (по умолчанию применяются названия СМ_1, СМ_2 и так далее).
После создания компонента в списке Components диалоговой панели Compo-
nent Manager появляется запись о наличии нового компонента (в столбце Name -
название компонента, в столбце Туре - тип входящих в компонент объектов,
в столбце Count - количество входящих объектов).
Для создания сборки требуется наличие хотя бы одного компонента. При со-
здании сборки в диалоговой панели Component Manager следует указать компо-
ненты и нажать кнопку Create Assembly. После этого на экране появляется диало-
говая панель Create Assembly, показанная на рис. 13.4. Название новой сборки
указывается в поле Assembly name. По умолчанию применяется название ASSM_w,
где п - порядковый номер среди создаваемых компонентов и сборок.
После создания сборки в списке Components диалоговой панели Component
Manager появляется запись о наличии новой сборки (в столбце Name - название
сборки, в столбце Туре - указание сборки (Assembly 1), в столбце Count - ко-
личество входящих в сборку компонентов),
а у компонентов, входящих в состав сборки,
появляется признак их вхождения в сборку.
Для создания пересечения компонентов и
сборок в диалоговой панели Component Мапа-
Рис. 13.4. Диалоговая панель Create Assembly
154 Графический интерфейс комплекса ANSYS
|Л|
Componerit(s):------
NODE |)ZM_4
Intersect Coo-puninis/A*^
Рис. 13.5. Диалоговая панель
Intersect Components/Assembly
Help |
ger следует указать компоненты и нажать кноп-
ку Intersect Components. После этого на экране
появляется диалоговая панель Intersect Com-
ponents/Assembly, показанная на рис. 13.5. На-
звание нового компонента указывается в поле Component(s). Порядок указания
названия нового компонента соответствует описанному выше.
При изменении названия компонента (Component/Assembly Properties) на
экране появляется диалоговая панель Properties, в которой в поле Component
Name (или Assembly Name) указывается новое название компонента или сборки.
Для удаления компонента или сборки следует указать компонент или сборку
и нажать кнопку Delete Component/Assembly. Никаких диалоговых панелей при
этом не появляется.
Для изображения на экране объектов, входящих в компоненты или сборки,
эти компоненты или сборки следует указать в диалоговой панели и нажать кноп-
ку Display Component/Assembly.
Для просмотра списка объектов, входящих в компоненты или сборки, эти
компоненты или сборки следует указать в диалоговой панели и нажать кнопку
List Component/Assembly.
Для передачи в активный набор объектов, входящих в компоненты или сбор-
ки, эти компоненты или сборки следует указать в диалоговой панели и нажать
кнопку Select Component/Assembly.
Для удаления из активного набора объектов, входящих в компоненты или
сборки, эти компоненты или сборки следует указать в диалоговой панели и на-
жать кнопку Unselect Component/Assembly.
Дополнительные операции работы с компонентами и сборками вызываются
из экранного меню последовательностью Utility Menu => Select => Comp/As-
sembly. В состав операций данной группы входят следующие:
> Create Component - создание нового компонента. В компонент входят
все объекты указанного типа, в данный момент имеющиеся в активном
наборе. Компонент создается при помощи диалоговой панели Create
Component, показанной на рис. 13.6. В данной диалоговой панели в поле
Cname Component пате указывается название создаваемого компонента,
а в списке Entity Component is made of указывается тип объектов, из кото-
рых создается компонент (узлы, элементы, точки, линии, поверхности,
объемы);
> Create Assembly - создание новой сборки. Сборка создается при помощи
диалоговой панели Create Assembly, показанной на рис. 13.7. В данной диа-
логовой панели в поле Aname Assembly name указывается название созда-
ваемой сборки, а в списке Спат 1-8 Assembly is made of указываются ком-
поненты и иные сборки, входящие в состав создаваемой сборки.
Использование активного набора 155
Рис. 13.6. Диалоговая панель Create Component
и
[CMGRP] Create Assembly
Aname Assembly name
Create Assembly
Cnaml-8 Assembly is made; of
см j
СМ_2
FF1
FF2
ASSM-3
(specify up to 8)
Apply |
Cancel
Help
Рис. 13.7. Диалоговая панель Create Assembly
> Edit Assembly - редактирование сборок. Проводится при помощи диалого-
вой панели Edit Assembly, показанной на рис. 13.8.
В данной диалоговой панели в поле Aname Assembly to be edited указывает-
ся название редактируемой сборки. В разделе Орег Edit operation указыва-
ется признак выполняемой операции - Add components (добавление ком-
понентов или сборок в редактируемую сборку) или Remove components
(удаление компонентов или сборок из редактируемой сборки). Ниже,
в списке Спат 1-7 Comp to be added/removd указываются названия до-
бавляемых или удаляемых компонентов и сборок;
> Pick Comp/Assembly - операции работы с компонентами и сборками и ак-
тивным набором так же, как они проводятся с отдельными объектами (уда-
ление из активного набора и так далее);
> Select Comp/Assembly - операции работы с компонентами и сборками и
активным набором. Также позволяют оперировать целиком компонента-
ми. При вызове данной операции на экране появляется диалоговая панель
Select Component or Assembly, показанная на рис. 13.9.
Признак Select component assembly может иметь 2 значения - by compo-
nent name и by entity type. В первом случае можно удалять из активного
156 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Edit Assembly
(CMEDIT] EdtAssemWy
Aname Assembly to be edited
ASSM.3
ASM2
Oper Edit operation
(• Add components
C Remove compnents
Cnam17 Comp to be added/removd
CM_1
FF1“
FF2
ASM2
ASSM.3
(specify up to 7)
Apply
Cancel
Рис. 13.8. Диалоговая панель Edit Assembly
Select Component н Assembly
[CMSEL] Select Entities belonging to Component or Assembly
Select component/assembly
§ component name j
Г* by entity type
Apply
Cancel I
Help I
Рис. 13.9. Диалоговая панель Select Component or Assembly
набора или добавлять в него объекты, относящиеся к отдельным компо-
нентам. Во втором случае операции проводятся со всеми объектами одного
типа, входящими во все наличные компоненты и сборки;
> List Comp/Assembly - просмотр списка компонентов и сборок. Операция
использует 2 диалоговые панели, появляющиеся на экране по очереди.
Использование активного набора 157
В первой указывается тип указания просматриваемых компонентов и сбо-
рок - по названиям, по типу содержащихся объектов и так далее. Во второй
указываются названия компонентов и сборок, типы содержащихся объек-
тов и прочее. Если во второй диалоговой панели указывать расширенный
просмотр (Expand), приводится полный список содержащихся в компо-
нентах объектов, а не только их тип;
> Delete Comp/Assembly - удаление компонентов и сборок. Операция ис-
пользует диалоговую панель Delete Component or Assembly, в которой
указываются удаляемые компоненты или сборки;
> Select АП - передача всех объектов, содержащихся в компонентах или
сборках, в активный набор;
> Select None - удаление всех объектов, содержащихся в компонентах или
сборках, из активного набора.
Все объекты, созданные или измененные путем использования перечислен-
ных выше операций, отображаются в диалоговой панели Component Manager.
Глава 14
Системы координат
и рабочая плоскость
160 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Различные системы координат в комплексе ANSYS могут применяться для вы-
полнения операций геометрического моделирования, а также приложения нагру-
зок и ограничений степеней свобод. Рабочая плоскость применяется, в основном,
для выполнения операций геометрического моделирования, а также для созда-
ния на ее основе новых систем координат. Ряд операций геометрического моде-
лирования (отдельные операции создания точек, поверхностей или объемов) вы-
полняется при помощи рабочей плоскости
В среде комплекса МКЭ ANSYS могут применяться следующие системы ко-
ординат: прямоугольная (декартова), цилиндрическая, сферическая и торовая.
В общем случае, моделирование в торовой системе координат не рекомендуется.
Поскольку приложение нагрузок в задачах МДТТ при помощи торовой системы
координат не применяется, данная система координат далее не рассматривается.
Системы координат в комплексе ANSYS также делятся не только по типам, но
и по назначению. При этом выделяются глобальные (и исходно существующие)
и локальные (создаваемые пользователем) системы координат, а также системы
координат узловые, элементные, представления результатов и так далее
Все операции с системами координат и рабочей плоскостью вызываются из
выпадающего меню последовательностью Utility Menu => WorkPlane (рис. 14.1):
> Display Working Plane - включение или отключение отображения рабочей
плоскости;
> Show WP Status - вызов текстового окна с указанием настроек рабочей
плоскости;
> WP Settings - вызов диалоговой панели для указания настроек рабочей
плоскости;
> Offset WP by Increments - вызов диалоговой панели, при помощи которой
проводится перемещение и поворот рабочей плоскости;
> Offset WP to - операции перемещения точки начала рабочей плоскости
в различные геометрические точки или узлы;
> Align WP with - выравнивание рабочей плоскости в соответствии с раз-
личными объектами;
> Change Active CS to - изменение действующей системы координат;
> Change Display CS to - изменение системы координат просмотра (в общем
случае, использование данных операций не требуется);
> Local Coordinate Systems - операции с локальными (создаваемыми пользо-
вателем) системами координат.
Операция включения или отключения отображения
рабочей плоскости (Utility Menu => WorkPlane => Dis-
play Working Plane) позволяет выводить на экран сим-
вол начала рабочей плоскости и координатной сетки
рабочей плоскости
Рис. 14.1. Операции с системами координат
и рабочей плоскость
Display working Plane
Show WP Status
WP Settirgs ...
Offset WP by Increments ..
Offset WP to ►
Align WPwith ►
Change Active CS to ►
Change Display CS to ►
Local Coordinate Systems ►
Системы координат и рабочая плоскость 161
Операция вызова текстового окна с указанием настроек рабочей плоскости
(Utility Menu => WorkPlane => Show WP Status) приводит к появлению на экра-
не текстового окна WPSTYL Command, содержащего информацию о настройках
рабочей плоскости, примерно следующего содержания (в основном, используют-
ся настройки по умолчанию):
INFORMATION FOR WORKING PLANE
ORIGIN OF WORKING PLANE 0.00000, 0.00000, 0.00000 (координаты точки
начала рабочей плоскости)
NORMAL 0.00000, 0.00000, 1.00000 (направление вектора нормали к рабочей
плоскости)
SNAP 0.500000Е-01 (шаг привязки)
SNAP ANGLE 5.00000 (шаг угла для цилиндрической системы координат)
GRID SPACING 0.100000 (шаг координатной сетки)
GRID МАХ 1 00000 (максимальная координата отображения линий коорди-
натной сетки)
GRID MIN -1.00000 (минимальная координата отображения линий коорди-
натной сетки)
TOLERANCE 0 300000Е-02 (точность определения расположения точек при
их указании мышью)
WORKING PLANE IS A CARTESIAN COORDINATE
SYSTEM (рабочая плоскость соответствует глобальной де-
картовой системе координат)
WORKING PLANE IS CURRENTLY NOT DISPLAYED
(рабочая плоскость не отображается)
WORKING PLANE SET TO TRIAD ON (символ точки
начала рабочей плоскости отображается)
WORKING PLANE SNAP IS CURRENTLY ENABLED
(привязка к координатной сетке используется)
Операция указания настроек рабочей плоскости (Utility
Menu => WorkPlane => WP Settings) использует диалоговую
панель WP Settings, показанную на рис. 14.2.
В данной диалоговой панели в верхней части имеются
2 переключателя. Включенный переключатель Cartesian соот-
ветствует декартовой системе координат рабочей плоскости,
а включенный Polar - цилиндрической системе координат.
Ниже имеются 3 переключателя визуализации рабочей
плоскости. Grid and Triad соответствует отображению коор-
динатной сетки системы координат и символа точки начала
рабочей плоскости, Grid Only - отображению только* коор-
динатной сетки системы координат, a Triad Only - отобра-
жению только символа точки начала рабочей плоскости.
Рис. 14.2. Диалоговая панель WP Settings
6 зак 103
162 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 14.3. Диалоговая панель Offset WP
Признак Enable Snap позволяет создавать точки с привяз-
кой к координатной сетке (то есть строить точки только в уз-
лах вторичной сетки системы координат рабочей плоскости).
Значение Snap Incr соответствует шагу координатных линий
этой вторичной сетки. Значение Snap Ang применяется только
для цилиндрической системы координат рабочей плоскости.
Ниже указываются значения настроек первичной коор-
динатной сетки рабочей плоскости (то есть линий, отобра-
жаемых на экране): Spacing- расстояние между линиями
первичной координатной сетки, Minimum - минимальная ко-
ордината отображения линий координатной сетки (для обеих
осей), Maximum - максимальная координата отображения
линий координатной сетки, и Tolerance - точность определе-
ния расположения точек при их указании мышью.
Операция перемещения и поворота рабочей плоскости
(Utility Menu > WorkPlane Offset WP by Increments)
использует диалоговую панель Offset WP, показанную на
рис. 14.3.
В верхней части данной диалоговой панели содержатся
6 кнопок, соответствующие перемещениям рабочей плоско-
сти вдоль осей X, Y и Z системы координат рабочей плоско-
сти. Расположенный ниже ползунок Snaps регулирует значе-
ние данного перемещения (от 1 до 10 значений расстояния
между линиями вторичной сетки координат, то есть значений
Snap Incr). Ниже приведено текстовое поле X, Y, Z Offsets,
в котором перемещения вдоль осей указываются непосред-
ственно.
Далее (ниже) содержатся 6 кнопок, соответствующие вращению рабочей
плоскости вокруг осей X, Y и Z системы координат рабочей плоскости. Располо-
женный ниже ползунок Degree указывает значение такого единичного поворота
(в градусах). Ниже приведено текстовое поле XY, YZ, ZX Angles, в котором углы
поворота указываются непосредственно.
Ниже расположено поле, в котором указываются координаты точки начала
рабочей плоскости. При перемещении рабочей плоскости данные значения изме-
няются. Указывать значения в данном поле невозможно.
Переключатель динамического перемещения Dynamic Mode позволяет пере-
мещать и вращать рабочую плоскость в динамическом режиме.
Графическое отображение рабочей плоскости возможно только при включен-
ном переключателе Display Working Plane.
Вид координатной сетки и символа точки начала системы координат рабочей
плоскости (в изометрии) показан на рис. 14.4.
Системы координат и рабочая плоскость 163
Операции перемещения точки начала рабочей плоскости (Utility Menu =>
WorkPIane Offset WP to) включают в себя следующие возможности:
> Keypoints - перенос точки начала рабочей плоскости в новую точку, коор-
динаты которой являются средними арифметическими значениями коор-
динат нескольких указанных пользователем точек. При указании одной
точки начало рабочей плоскости переносится в эту точку;
> Nodes - перенос точки начала рабочей плоскости в новую точку, координа-
ты которой являются средними арифметическими значениями координат
нескольких указанных пользователем узлов. При указании одного узла на-
чало рабочей плоскости переносится в этот узел;
> XYZ Locations - перенос точки начала рабочей плоскости в новую точку,
координаты которой являются средними арифметическими значениями
координат нескольких указанных пользователем точек. Данные точки не
обязательно совпадают с геометрическими объектами - точками;
> Global Origin - перенос точки начала рабочей плоскости в точку начала
глобальной системы координат;
> Origin of Active CS - перенос точки начала рабочей плоскости в точку нача-
ла действующей (активной) системы координат.
При использовании данных операций никакие диалоговые панели не приме-
няются Точки или узлы указываются при помощи панели указания.
6*
164 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Операции выравнивания (перемещения с поворотом) рабочей плоскости (Uti-
lity Menu WorkPlane => Align WP with) включают в себя следующие возмож-
ности:
> Keypoints - создание рабочей плоскости по трем точкам (первая определя-
ет начало системы координат рабочей плоскости, вторая - направление
оси X, третья - плоскость XY). При выполнении данной операции исполь-
зуется только панель указания;
> Nodes - создание рабочей плоскости по трем узлам. При выполнении дан-
ной операции используется только панель указания;
> XYZ Locations - создание рабочей плоскости по трем точкам Данные точ-
ки не обязательно совпадают с геометрическими объектами - точками.
При выполнении данной операции используется только панель указания;
> Plane Normal to Line - создание рабочей плоскости, перпендикулярной ли-
нии. При выполнении данной операции используется панель указания и
диалоговая панель WP at Ratio of Line, показанная на рис. 14.5. В данной
диалоговой панели в поле Ratio along line указывается относительная ко-
ордината расположения точки начала системы координат рабочей плоско-
сти на линии. Признак Pick location on Line позволяет указывать требуе-
мую точку непосредственно на линии;
(Align WP at Ratio of Line
(LWPLAN) Enter the ratio along line or choose to pick the location
Ratio along line
Pick location on fine
П No (Use Ratio)
Cancel
Help
Рис. 14.5. Диалоговая панель Align WP at Ratio of Line
> Active Coord Sys - операция создания рабочей плоскости как плоскости
XY активной (действующей) системы координат. При выполнении данной
операции используется только панель указания;
> Specified Coord Sys - операция создания рабочей плоскости как плоскости
XY системы координат, указываемой пользователем. Номер системы коор-
динат указывается при помощи диалоговой панели Align WP with Specified
CS, показанной на рис. 14.6. Номер системы координат указывается в поле
KCN Coordinate system number;
> Global Cartesian - операция создания рабочей плоскости как плоскости
XY глобальной декартовой системы координат.
При использовании рабочей плоскости следует помнить, что после выполне-
ния различных операций направления осей системы координат рабочей плоско-
Системы координат и рабочая плоскость 165
Рис. 14.6. Диалоговая панель Align WP with Specified CS
сти и действующей в данный момент системы координат могут оказаться несог-
ласованными. Кроме того, количество имеющихся систем координат может быть
достаточно большим, в то время как рабочая плоскость может быть только одна.
По умолчанию рабочая плоскость совпадает с плоскостью XY глобальной декар-
товой системы координат.
Описываемые ниже операции работают с системами координат. В комплексе
ANSYS существуют предварительно существующие и создаваемые пользовате-
лем системы координат. Идентификация систем координат проводится по их но-
мерам. При этом исходные (предварительно существующие, глобальные) систе-
мы координат имеют номера с 0 по 5, а создаваемые пользователем (локальные) -
с 11 и выше
К глобальным системам координат относятся следующие:
> 0 - глобальная декартова система координат;
> 1 - цилиндрическая система координат, в которой осью вращения являет-
ся ось Z;
> 2 - сферическая система координат;
> 5 - цилиндрическая система координат, в которой осью вращения являет-
ся ось Y.
Существует также система координат № 4, создаваемая на основе рабочей плос-
кости (оси X рабочей плоскости и системы координат совпадают, оси Y рабочей
плоскости и системы координат совпадают).
Операции назначения в качестве активной одной из имеющихся систем коор-
динат (Utility Menu => WorkPlane => Change Active CS to) включают в себя сле-
дующие:
> Global Cartesian - в качестве действующей указывается глобальная декар-
това система координат (система координат 0). При выполнении данной
операции панели указания и диалоговые панели не используются;
х Global Cylindrical - в качестве действующей указывается цилиндрическая
система координат, в которой осью вращения является ось Z (система ко-
ординат 1). При выполнении данной операции панели указания и диалого-
вые панели не используются;
> Global Cylindrical Y - в качестве действующей указывается цилиндричес-
кая система координат, в которой осью вращения является ось Y (система
66 Графический интерфейс комплекса ANSYS
координат 5). При выполнении данной операции панели указания и диало-
говые панели не используются;
У Global Spherical - в качестве действующей указывается сферическая сис-
тема координат (система координат 2). При выполнении данной операции
панели указания и диалоговые панели не используются;
У Specified Coord Sys - в качестве действующей указывается одна из суще-
ствующих систем координат. При выполнении данной операции использу-
ется диалоговая панель Change Active CS to Specified CS, показанная на
рис. 14.7. В данной диалоговой панели в поле KCN Coordinate system
number указывается номер системы координат, которая будет применяться
для дальнейших операций;
Рис. 14.7. Диалоговая панель Change Active CS to Specified CS
> Working Plane - в качестве действующей указывается система координат,
полученная на основе рабочей плоскости (система координат 4). При вы-
полнении данной операции панели указания и диалоговые панели не ис-
пользуются.
Операции изменения системы координат просмотра (Utility Menu => Work-
Plane => Change Display CS to), в общем случае, применять не требуется. Ниже,
на рис. 14.8, приведено изображение одного и того же объема в декартовой, ци-
линдрической и сферической системах координат просмотра.
Операции с локальными (создаваемыми пользователем) системами коорди-
нат (Utility Menu => WorkPlane => Local Coordinate Systems) включают в себя
следующие:
> Create Local CS - создание новой локальной системы координат:
> At WP Origin - создание новой локальной системы координат на осно-
ве существующей рабочей плоскости. При выполнении данной опера-
ции применяется диалоговая панель Create Local CS at WP Origin, по-
казанная на рис. 14.9.
В данной диалоговой панели в поле KCN Ref number of new coord sys
указывается номер создаваемой системы координат (не ниже И).
В списке KCS Type of coordinate system указывается тип системы коор-
динат — декартова, цилиндрическая и так далее. Два приведенных ниже
поля (PARI First Parameter и PAR2 Second parameter) в подавляющем
большинстве случаев не используются;
Системы координат и рабочая плоскость 167
в
Рис. 14.8. Изображение объема в декартовой (а), цилиндрической (б)
и сферической (в) системах координат просмотра
Рис. 14.9. Диалоговая панель Create Local CS at WP Origin
> By 3 Keypoints - создание новой локальной системы координат по трем
точкам. Первая точка определяет начало системы координат рабочей
плоскости, вторая - направление оси X, третья - плоскость XY. При
выполнении данной операции используется панель указания, при по-
мощи которой указываются точки и диалоговая панель Create CS By 3
168 Графический интерфейс комплекса ANSYS
KPs, полностью воспроизводящая диалоговую панель Create Local CS
at WP Origin, показанную на рис. 14.9;
> By 3 Nodes - создание новой локальной системы координат по трем уз-
лам. Первый узел определяет начало системы координат рабочей плос-
кости, второй - направление оси X, третий - плоскость XY. При выпол-
нении данной операции используется панель указания, при помощи
которой указываются точки, и диалоговая панель Create CS By 3 Nodes,
полностью воспроизводящая диалоговую панель Create Local CS at WP
Origin, показанную на рис. 14.9;
> At Specific Loc - создание новой локальной системы координат с нача-
лом в точке, указываемой на рабочей плоскости. При выполнении дан-
ной операции применяется диалоговая панель Create Local CS at Speci-
fied Location, показанная на рис. 14.10.
Create Local CS at Specified Location
Рис. 14.10. Диалоговая панель Create Local CS at Specified Location
В данной диалоговой панели в поле KCN Ref number of new coord sys
указывается номер создаваемой системы координат (не ниже И).
В списке KCS Type of coordinate system указывается тип системы коор-
динат - декартова, цилиндрическая и так далее. В полях ХС, YZ, ZC
Origin of coord system указываются координаты точки начала новой си-
стемы координат. В полях THXY Rotation about local Z, THYZ Rotation
about local X и THZX Rotation about local Y указываются углы поворота
относительно осей координат. Два приведенных ниже поля (PARI First
Системы координат и рабочая плоскость 169
Parameter и PAR2 Second parameter) в подавляющем большинстве слу-
чаев не используются;
> Delete Local CS - операция удаления локальной системы координат. При
выполнении операции используется диалоговая панель Delete Local CS,
показанная на рис. 14.11.
/Д Delete Local CS
[CSDELE] Delete Local Coordinate System
KCN1 Delete coord systems horn
KCN2 to
KCINC m steps of
OK I Apply I
Cancel I Help
Рис. 14.11. Диалоговая панель Delete Local CS
В данной диалоговой панели в поле KCN1 Delete coord systems from указы-
вается номер первой удаляемой системы координат, в поле KCN2 to - но-
мер последней удаляемой системы координат, а в поле KCINC in steps of -
приращение номеров в списке;
> Move Singularity - операция, используемая для переноса точки разрыва уг-
ловых координат в цилиндрической и сферической системе координат.
Глава 15
Препроцессор.
Дополнительные
возможности
172 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В состав дополнительных операций, проводимых в модуле препроцессора, вхо-
дят следующие:
> Checking Ctrls - проверка формы созданных конечных элементов. В слу-
чае, когда сетка создается средствами препроцессора комплекса ANSYS,
эта проверка не требуется, поскольку соответствующие операции выпол-
няются автоматически, а создание элементов заведомо неудачной формы
в препроцессоре (практически во всех случаях) физически невозможно
(сетка просто не создается, узлы и элементы отсутствуют). Если сетка им-
портируется в среду комплекса ANSYS, такая проверка необходима. Те не
менее, импорт сеток выполняется не столь часто:
> Numbering Ctrls - операции с номерами объектов геометрической и рас-
четной моделей;
> Archive Model - операции сохранения модели в текстовом виде или чтения
таковой из текстового файла;
> Coupling / Seqn - операции создания взаимосвязей между узлами без по-
мощи элементов.
В состав операций с номерами объектов геометрической и расчетной моделей
(Main Menu => Preprocessor Numbering Ctrls) входят следующие (рис. 15.1):
> Merge Items - объединение объектов геометрической и расчетной моделей
(точек и узлов) с совпадающими или близкими значениями координат;
> Compress Numbers - удаление пустых промежутков в нумерации объектов
геометрической и расчетной моделей;
> Set Start Number - указание начальных номеров создаваемых объектов;
> Reset Start Num - восстановление исходных настроек нумерации объектов
геометрической и расчетной моделей;
> Start Num Status - вызов на экран информационной (текстовой) панели
с указанием текущих настроек нумерации объектов;
> Add Num Offset - добавление постоянного значения к номерам объектов
геометрической и расчетной моделей;
> Element Reorder - изменение нумерации элементов для уменьшения ши-
рины матрицы жесткости. Данные операции автоматически выполняются
при вызове собственно расчета, и, поэтому, дополнительный их вызов
в явном виде не требуется.
Операция объединения объектов геометрической и расчетной моделей с со-
впадающими или близкими значениями координат (Main Menu => Preprocessor
=> Numbering Ctrls => Merge Items) выполняется при помощи диалоговой пане-
ли Merge Coincident or Equivalently Defined Items, показан-
ной на рис. 15.2.
В данной диалоговой панели в списке Label Type of item
to be merge указываются типы объединяемых объектов:
[Numbering Ctrl;
В Merge Items
@ Compress Numbers
В Set Start Number
ИЗ Beset Start Num
В Start Num Status
В Add Num Offset
E Element Reorder
Рис. 15.1. Операции с номерами объектов
геометрической и расчетной моделей
Препроцессор Дополнительные возможности 173
Рис. 15.2. Диалоговая панель Merge Coincident or Equivalently Defined Items
Nodes (узлы), Elements (элементы), Keypoints (точки, а с ними линии, поверхности
и объемы), Material Props (свойства материалов), Element types (типы элементов),
Real constants (наборы геометрических характеристик), Coupled sets (связи степе-
ней свобод), Constraint eqs (уравнения ограничений), или АП (все типы объектов).
В поле TOLER Range of coincidence указывается расстояние между точками и
узлами, в пределах которого объекты считаются совпадающими. В поле GTOLER
Solid model tolerance указывается расстояние между точками, принадлежащими
линиям, которые также могут объединяться.
Переключатель ACTION Merge items or select относится только к узлам. Зна-
чение Merge items соответствует объединению узлов, а значение Select w/o mer-
ge - передаче соответствующих узлов в активный набор для выполнения после-
дующих операций с таковыми
В списке SWITCH Retain lowest/highest указывается признак номера сохра-
няемых объектов - LOWest number (сохраняется объект с минимальным номе-
ром) или HIGHest number (сохраняется объект с максимальным номером).
Операция удаления промежутков в нумерации, то есть сжатия номеров (Main
Menu => Preprocessor Numbering Ctrls => Compress Numbers) выполняется
при помощи диалоговой панели Compress Numbers, показанной на рис. 15.3.
Рис. 15.3. Диалоговая панель Compress Numbers
174 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В данной диалоговой панели в списке Label Item to be compressed указывают-
ся объекты, у которых удаляются промежутки нумерации (узлы, элементы, точ-
ки, линии и так далее).
Операция указания начальных номеров создаваемых объектов (Main Menu =>
Preprocessor => Numbering Ctrls => Set Start Number) выполняется при помощи
диалоговой панели Starting Number Specifications, показанной на рис. 15.4.
Рис. 15.4. Диалоговая панель Starting Number Specifications
В данной диалоговой панели в поле For nodes указывается начальный номер
создаваемых узлов, в поле For elements - начальный номер создаваемых элемен-
тов, в поле For Keypoints - точек, в поле For lines - линий, For areas - поверхнос-
тей, и в поле For volumes - объемов.
Операция восстановления исходных настроек нумерации объектов геометри-
ческой и расчетной моделей (Main Menu => Preprocessor => Numbering Ctrls =>
Reset Start Num) использует диалоговую панель, в которой требуется только на-
жать кнопку ОК. Поэтому вид данной диалоговой панели не приводится.
Операция вызова на экран информационной (текстовой) панели с указанием
текущих настроек нумерации объектов (Main Menu => Preprocessor => Numbe-
ring Ctrls => Start Num Status) отображает на экран текстовую панель NUMSTR
Command, показанную на рис. 15.5.
В данной панели указываются начальные номера узлов, элементов, точек, ли-
ний, поверхностей и объемов, далее применяемые при создании геометрической
и расчетной моделей.
Операция добавления постоянного значения к номерам объектов геометри-
ческой и расчетной моделей (Main Menu => Preprocessor => Numbering Ctrls =>
Add Num Offset) проводится при помощи диалоговой панели Add an Offset to
Item Numbers, показанной на рис. 15.6.
Препроцессор. Дополнительные возможности 175
Рис. 15.5. Информационная панель NUMSTR Command
Рис. 15.6. Диалоговая панель Add an Offset to Item Numbers
В данной диалоговой панели в списке Label Type of item to be offset указывает-
ся тип объектов, к номерам которых добавляется постоянное значение, а в поле
VALUE Offset value указывается это постоянное значение.
Набор операций сохранения моделей в текстовом формате или их чтения из
текстовых файлов (Main Menu => Preprocessor Archive Model) включают
в себя 2 операции:
> Write - запись данных в файл;
> Read - чтение данных из файла.
Операция сохранения модели в тек-
стовом файле (Main Menu => Preproces-
sor => Archive Model => Write) прово-
дится при помощи диалоговой панели
Write Geometry/Loads for Archiving, по-
казанной на рис. 15.7.
В данной диалоговой панели в спис-
ке Data to Archive указывается набор
данных, записываемых в текстовый файл
(или в 2 текстовых файла):
> ALL Associated FE and IGES (2 fi-
les) - все данные, относящиеся
г SaWbLddF.tmjt
P IGES
C ANSY Neut al File
Г Archive fie
(fyr.cdb
‘I—
Рис. 15.7. Диалоговая панель Write
Geometry/Loads for Archiving
76 Графический интерфейс комплекса ANSYS
к геометрической и расчетной моделям (геометрическая модель при этом
сохраняется отдельно в файле формата IGES);
> COMB Associated DB and SOLID (1 file) - все данные, относящиеся к гео-
метрической и расчетной моделям;
> SOLID Solid model and loads - сохраняется только геометрическая модель
и приложенные к ней нагрузки;
> DB All finite element information - сохраняется вся информация, связанная
с расчетной моделью (с сеткой конечных элементов);
> GEOM FE geometry information - сохраняется информация об узлах и эле-
ментах;
> CM FE component and geometry - сохраняется информация об узлах и эле-
ментах, а также о компонентах, состоящих из узлов и элементов;
> MAT Material property information - сохраняются свойства материалов;
> LOAD FE loads for this load step - сохраняются нагрузки.
В разделе Solid Model Format указывается способ хранения информации
। геометрической информации - IGES или ANSYS Neutral File (нейтральный
формат комплекса ANSYS).
В поле Archive file указывается файл, в котором сохраняется информация.
В поле IGES file указывается название файла IGES, в котором сохраняется
шформация о геометрической модели.
Операция чтения модели из текстового файла (Main Menu => Preprocessor =>
Archive Model => Read) проводится при помощи диалоговой панели Archive
nformation to Read, показанной на рис. 15.8.
Информация, указываемая при помощи данной диалоговой модели, практи-
[ески ничем не отличается от информации, указываемой при помощи диалого-
вой панели Write Geometry/Loads for Archiving, за исключением того, что читать
ложно следующие наборы данных:
> ALL Associated FE and IGES (2 fi-
les) - все данные, относящиеся
к геометрической и расчетной мо-
делям (геометрическая модель при
этом хранится отдельно в файле
формата IGES);
> COMB Associated DB and SOLID
(1 file) - все данные, относящиеся
к геометрической и расчетной мо-
делям;
> SOLID Solid model and loads - со-
храняется только геометрическая
модель и приложенные к ней на-
грузки;
Archive Information to Read
p Archive Information to Read-------------------------
| |ALL Associated FE and IGES (2 files)
- Solid Model Format.-------------------
" IGES
Г ANSYS Neutral Fte
p IGES file
|fyr.iges
Рис. 15.8. Диалоговая панель Archive
Information to Pead
OK I Cancel
Help |
Препроцессор Дополнительные возможности 177
> DB All finite element information - сохраняется вся информация, связанная
с расчетной моделью (с сеткой конечных элементов).
К операциям создания взаимосвязей между узлами без помощи элементов
(связи узлов и уравнения ограничений) относятся следующие (см. рис. 15.9):
> Couple DOFs - операция создания (или изменения) связей узлов. При вы-
полнении данной операции используются панель указания и диалоговая
панель Define Coupled DOFs, показанная на рис. 15.10.
Sapling / Cei
Couple DOFs
Cupl DOFs w/Msti
§ Gen w/Same Nodes
H Gen w/Same DOF
Coincident Nodes
ЁЗ Offset Nodes
El Del Coupled Sets
13 Constraint Eqn
El Gen w/Same DOF
H Modify ConstrEqn
В Adjacent Regions
El Shell/Solid Interface
Rigid Region
El Del Constr Eqn
Dist F/M at Mstr
Рис. 15.9. Операции создания связей узлов
и уравнений ограничений
Рис. 15.10. Диалоговая панель Define Coupled DOFs
Данная операция предназначена для введения в модель условий типа Ц(п)
= U.(m). Под U. может пониматься любая степень свободы (UX, UY, UZ и
так далее), a m и п являются номерами узлов. В поле NSET Set reference
number указывается номер связи между узлами, а в списке Lab Degree-of-
freedom label указывается степень свободы, для которой вводится связь
(UX, UY и так далее). Данная операция запрещает накладывать условия на
перемещения в различных направлениях,
> Cupl DOFs w/Mstr - практически, то же самое, что и описанное выше;
> Gen w/Same Nodes - создание новых наборов связей узлов на основе су-
ществующего набора связей. При выполнении данной операции исполь-
зуеются номера узлов из существующего набора связей, но указываются
новые степени свободы. Данная операция использует диалоговую панель
Generate Coupled DOF Sets w/Same Node, показанную на рис. 15.11.
В данной диалоговой панели в поле NSETF Existing set used as base указы-
вается порядковый номер существующего набора связей узлов. В списке
Labi DOF for 1 st new set и последующих указываются степени свободы,
участвующие в создании новых связей;
> Gen w/Same DOF - создание новых наборов связей узлов на основе су-
ществующего набора связей. При выполнении данной операции использу-
ется диалоговая панель Generate Coupled DOF Sets w/Same DOF, показан-
ная на рис. 15.12.
178 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Generate Coupled DOF Set w/S i®e Node»
[CPLGEN] Generate Coupled DOF Sets w/Same Nodes
NSETF Existing set used as base
Lab! DOF for 1 st new set
Lab2 DOF for 2nd new set
Lab3 DOF for Эd new set
Lab4 DOF for 4th new set
Lab5 DOF for 5th new set
Help |
Рис. 15.11. Диалоговая панель
Generate Coupled DOF Sets w/Same Node
Рис. 15.12. Диалоговая панель Generate Coupled DOF Sets w/Same DOF
В данной диалоговой панели в поле ITIME Number of generations указыва-
ется число создаваемых наборов с учетом исходного. В поле INC Node
increment указывается приращение номеров узлов, применяемое при со-
здании новых наборов связей узлов. В полях NSET1, NSET2, NINC Range
of nodes указываются номера исходных наборов связей - начального, ко-
нечного и приращения между таковыми;
> Coincident Nodes - создание связей между узлами на стыках двух тел (или
областей модели). Операция применяется в тех случаях, когда по каким -
либо причинам общие границы при создании модели не были сформирова-
ны. При выполнении данной операции используется диалоговая панель
Couple Coincident Nodes, показанная на рис. 15.13.
В данной диалоговой панели в списке Lab DOF for coupled nodes указыва-
ются степени свободы, для которых строятся связи. В поле TOLER
Препроцессор. Дополнительные возможности 179
Couple Coincident N\>4es
[CPINTFl Define Coupled DOFs Between Cohcident Nodes
Lab DOF for coupled nodes
TOLER Tolerance for coincidence
|00001
Help j
OK
Cancel
Рис. 15.13. Диалоговая панель Couple Coincident Nodes
Tolerance for coincidence указывается максимальное расстояние между уз-
лами, для которых создаются эти связи;
> Offset Nodes - операция создания связей между узлами при расчете цикли-
чески симметричной модели. Если циклически симметричная модель
строится стандартными средствами препроцессора комплекса ANSYS, ис-
пользование данной операции не требуется;
> Del Coupled Sets - удаление связей узлов. При выполнении операции ис-
пользуется диалоговая панель Delete Coupled DOF Sets, показанная на
рис. 15.14.
В данной диалоговой панели в полях NSET1, NSET2, NINC Range of sets
указываются номера первого и последнего удаляемых наборов связей и
приращение номеров в списке удаляемых наборов.
В списке Nsel Of nodes in set, delete it указывается признак удаления набо-
ров - Any are selected (набор связей удаляется, если хотя бы один из входя-
щих в него узлов содержится в активном наборе) и All are selected (набор
связей удаляется, если все его узлы содержатся в активном наборе);
> Constraint Eqn - создание уравнений ограничений (связей типа Со = С,
Ц(к) + С2 Ц(1) + ..., где Со, Ср С2 - числа, Ц - значения степеней свобод,
а к, 1 и так далее - номера узлов). При выполнении операции используется
диалоговая панель Define a Constraint Equation, показанная на рис. 15.15.
В данной диалоговой панели в поле NEQN Equation reference по. указы-
вается порядковый номер создаваемого уравнения ограничений. В по-
|Л|
[CPDELE] Delete Coupled DOF Sets
NSET1.NSET2.NINC Range of sets
Delete Coupled DOF Sets
Help |
Nsel Of nodes in set, delete if
OK
Apply [
Cancel
Рис. 15.14. Диалоговая панель Delete Coupled DOF Sets
180 Графический интерфейс комплекса ANSYS
[Л!
(СЕ] Define a Constroint Equation
Define a Constraint Equation
CONST = C1*Lab1(N0DE1) ♦ C2*Lab2(N0DE2) + C34_^3(N0DE3] *..
NEQN Equation reference no
CONST Constant term
1st term of the equation
N0DE1 Node number
Labi Degree of freedom
C1 Coefficient
2nd term of the equation
N0DE2 Node number
Lab2 Degree of freedom
C2 Coefficient
3rd term of the equation
N0DE3 Node number
Lab3 Degree of freedom
C3 Coefficient
Help
OK
Рис. 15.15. Диалоговая панель Define a Constraint Equation
ле CONST Constant term указывается свободный член уравнения (Со,
см. выше).
В поле NODEI Node number указывается номер первого узла, входящего
в уравнение ограничения. В списке Labi Degree of freedom указывается
степень свободы для данного узла, значение которой входит в уравнение.
В поле Cl Coefficient указывается численный множитель для указанной
степени свободы в данном узле.
Аналогичный смысл имеют данные, указываемые посредством аргументов
NODE2 Node number, Lab2 Degree of freedom, C2 Coefficient и так далее,
приведенных ниже;
> Gen w/Same DOF - создание новых уравнений ограничений на основе су-
ществующего набора ограничений. Применяемая диалоговая панель и данные,
требуемые для выполнения операции, практически идентичны диалоговой
панели Generate Coupled DOF Sets w/Same DOF, показанной на рис. 15.12,
и данным, требующимся для выполнения соответствующей операции;
> Modify ConstrEqn - изменение свободного члена в уравнении ограниче-
ний. При выполнении операции применяется диалоговая панель Modify
Constraint Equation, показанная на рис. 15.16.
Препроцессор. Дополнительные возможности 181
Рис. 15.16. Диалоговая панель Modify Constraint Equation
В данной диалоговой панели в поле NEQN Ref. no. of constraint eqn указы-
вается номер уравнения ограничений, а в поле CONST New value of
constant term - новое значение свободного члена уравнения;
> Adjacent Regions - операция создания связей между двумя соседними, но
не связанными между собой фрагментами сетки конечных элементов. Дан-
ная связь реализуется при помощи совокупности уравнений ограничений.
В большинстве случаев предпочтительнее создание общих границ у гео-
метрической модели;
> Shell/Solid Interface - создание или удаление зон связей оболочек и объем-
ных фрагментов моделей при помощи контактных элементов с особым об-
разом указываемыми опциями. Данная операция в ряде случаев может
применяться для уменьшения размерности моделей. При выполнении дан-
ной операции применяется диалоговая панель Create/Delete Shell—to—
Solid interface, показанная на рис. 15.17.
Create/Delete Shell-to-Sohd interface
И
[SHSD] Modify ShelHo-Solid interface by Creating/Deteting
*1
'virtual* shell and contact elements
RID Contact Pair Identifier
ACTION Tо be performed
(create 5
OK|
Cancel
Help
Рис. 15.17. Диалоговая панель Create/Delete Shell-to-Solid interface
В данной диалоговой панели в поле RID Contact Pair Identifier указывается
номер набора геометрических характеристик для данной зоны связи (фак-
тически, контактной пары). В списке ACTION То be performed указывается
признак выполняемой операции - CREATE (создание пары) и DELETE
(удаление пары);
182 Графический интерфейс комплекса ANSY8
> Rigid Region - создание жесткой области, то есть части модели, перемеща-
ющейся в качестве единого жесткого целого;
> Del Constr Eqn - удаление уравнений ограничений. Применяемая диало-
говая панель и данные, требуемые для выполнения операции, практически
идентичны диалоговой панели Delete Coupled DOF Sets, показанной на
рис. 15.14, и данным, требующимся для выполнения соответствующей опе-
рации;
> Dist F/M at Mstr - распределение усилия или момента, приложенного
к управляющему узлу, на набор управляемых узлов, в соответствии с весо-
выми коэффициентами. Коэффициенты указываются при помощи масси-
ва параметров.
Глава 16
Модуль проведения
вычислений
184 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 16.1. Операции модуля SOLUTION
□ Solution
0 Analysis Туре
Е Fast Sol'n Optn
0 Define Loads
0 Load Step Opts
0 Physics
0 SE Management (CMS)
E Results Tracking
0 Solve
0 FLOTRAN Set Up
E Run FLOTRAN
0 FSI Set Up
0 MultiField Set Up
0 ADAMS Connection
0 Diagnostics
E Abridged Menu
В модуле проведения вычислений (SOLUTION) прово-
дятся операции указания типа расчета, указания опций
расчета и шага нагрузки, приложение нагрузок, и иные
операции (см. рис. 16.1):
> Analysis Туре - операции указания типа расчета и
основных опций проведения расчета;
> Fast Sol’n Optn - указание точности при исполь-
зовании итерационного метода проведения вы-
числений;
> Define Loads - приложение нагрузок;
> Load Step Opts - указание опций шага нагрузки;
> Physics - операции, применяемые при расчетах нескольких типов полей
(например, при расчете связанных задач газо и гидродинамики и МДТТ);
> SE Management (CMS) - операции с суперэлементами;
> Result Tracking - операция указания расчетных объектов для диагностики
нелинейных процессов;
> Solve - операции проведения собственно вычислений;
> FLOTRAN Set Up - операции указания настроек модуля FLOTRAN;
> Run FLOTRAN - вызов модуля FLOTRAN;
> FSI Set Up - операции указания настроек взаимодействия при расчете за-
дач в модуле FLOTRAN и задач МДТТ;
> MultiField Set Up - операции указания настроек при расчете связанных
полей;
> ADAMS Connection - операции передачи модели из комплекса ANSYS
в комплекс MSC/ADAMS;
> Diagnostics - указание функций диагностики нелинейных задач;
> Abridged Menu - усечение (сокращение) меню модуля SOLUTION.
В состав операций указания типа расчета и основных опций проведения рас-
чета (Main Menu > Solution > Analysis Type) входят следующие операции:
> New Analysis - операция указания нового типа расчета. При выполнении
операции применяется диалоговая панель New Analysis, показанная на
рис. 16.2. Несмотря на то, что данная диалоговая панель вызывается и из
препроцессора, здесь ее описание повторяется.
В данной диалоговой панели переключатель Static соответствует проведе-
нию расчета статической задачи (линейной или нелинейной), Modal - рас-
чету собственных форм и частот колебаний, Harmonic - расчету вынуж-
денных колебаний, Transient - расчету переходных процессов, Spectrum -
спектральным расчетам, Eigen Buckling - определению форм потери ус-
тойчивости, и Substructuring/CMS - операциям с суперэлементами;
> Restart - вызов повторного расчета (продолжения выполнявшегося ранее
расчета). При вызове данной операции на экране появляются текстовая
Модуль проведения вычислении 185
IA]
[ANTYPEj Type of analysts
New Analysis
<• -Static:
Г Modal
C Harmorac
C Transient
C Spectrum
C Eigen Bucking
C Subshuctunng/CMS
Cancel I Help I
Рис. 16.2. Диалоговая панель New Analysis
******* MULTIFRAME RESTART FILES SUMMARY ******
RESTART FILE INFO - FILENAME: fyr.rOOl
LOADSTEP SUBSTEP BEGINNING TINE CURRENT TIME ENDTIME
1 1 0.0000 1.0000 1.0000
|ANTYPE] Restarting an Analysis horn
Load Step Number
Siij Step Number |
Action [continue 3
Current ana^sis type < ; STATIC
OK [ Cancel | Help |
Рис. 16.3. Диалоговая панель Restart
и текстовая панель RESCONTR Command
панель RESCONTR Command и диалоговая панель Restart. В текстовой
панели RESCONTR Command отображаются данные текущего шага на-
грузки, а в диалоговой панели Restart указываются номер шага нагрузки
(Load Step Number) и номер промежуточного шага (Sub Step Number),
с которых начинается выполнение повторного расчета. В списке Action
указывается способ выполнения многолинейного повторного расчета
(Continue - продолжение расчета на основе указанных шага нагрузки и
промежуточного шага, End Load Step - пересчет нагрузок для указанных
186 Графический интерфейс комплекса ANSYS
шага нагрузки и промежуточного шага и проведение расчета, Create rst
file - восстановление информации с записью в файл результатов).
> Sol’n Controls - указание основных опций проведения расчета. При выпол-
нении данной операции применяется диалоговая панель Solution Controls,
показанная на рис. 16.4 и 16.5 (такой вид данная диалоговая панель имеет
при расчете статических задач и переходных процессов).
Рис. 16.4. Диалоговая панель Solution Controls, вкладка Basic
Диалоговая панель Solution Controls имеет 5 вкладок - Basic, Transient, Sol’n
Options, Nonlinear и Advanced NL.
Вкладка Basic содержит основные опции, применяемые при расчете. В разде-
ле Analysis Options указывается тип расчета - Small Displacement Static (расчет
статических задач с малыми перемещениями), Large Displacement Static (расчет
статических задач с большими перемещениями), Small Displacement Transient
(расчет переходных процессов с малыми перемещениями), Large Displacement
Transient (расчет переходных процессов с большими перемещениями). Переклю-
чатель Calculate prestress effect позволяет создавать начальные напряжения для
последующих расчетов (например, для расчета форм и частот предварительно
нагруженных моделей).
В разделе Time Control в поле Time at end of load step указывается значение
параметра времени для конца текущего шага по времени. В списке Automatic time
stepping (автоматическое назначение шага по времени) указывается признак -
Модуль проведения вычислений 187
Prog Chosen (на основе настроек комплекса), On (используется), Off (не исполь-
зуется) и Arc-Length (применяется поиск по длине дуги) Переключатели
Number of substeps (число промежуточных шагов) и Time increment (приращение
параметра времени) регулируют способ указания размера промежуточного
шага - указанием числа промежуточных шагов или указанием промежуточного
шага по времени.
В поле Number of substep указывается число промежуточных шагов, в поле
Max no. of substep - максимальное число промежуточных шагов, в поле Min no. of
substep - минимальное число промежуточных шагов (при автоматическом их на-
значении). Если вместо числа промежуточных шагов указывается промежуточ-
ный шаг по времени, данные поля имеют обозначения Time step size (размер шага
по времени), Minimum time step (минимальный размер шага по времени),
Maximum time step (максимальный размер шага по времени).
В разделе Write Items to Result File указываются расчетные объекты, значения
которых записываются в файл результатов. Переключатели All solution items
(все расчетные объекты), Basic quantities (основные данные) и User selected (по
выбору пользователя) позволяют указывать объекты, записываемые в файл ре-
зультатов. В случае применения признака Basic quantities в файл результатов за-
писываются значения степеней свобод, узловые реакции, узловые нагрузки в эле-
ментах и напряжения в узлах элементов. В случае использования признака User
selected объекты указываются в расположенном ниже списке.
В списке Frequency указывается частота записи расчетных результатов: Write
every substep (запись результатов на каждом промежуточном шаге), Do not write
any substep (запись для промежуточных шагов не проводится), Write last substep
(запись на последнем промежуточном шаге), Write every Nth substep (запись на
каждом промежуточном шаге, кратном N) и Write N number of substep (запись на
промежуточном шаге с номером N). Ниже можно указать это значение N.
Вкладка Transient применяется только при расчете переходных процессов.
Вкладка Sol’n Options показана на рис. 16.5.
В разделе Equation Solvers указывается метод решения системы уравнений:
> Program chosen solver - метод решения системы уравнений, выбираемый
на основе настроек комплекса;
> Sparse direct - прямой для разреженных матриц;
> Pre-Condition CG - метод сопряженных градиентов (ползунок Speed -
Accuracy позволяет указывать точность решения);
> Iterative - итерационный (ползунок Speed — Accuracy позволяет указывать
точность решения);
> Frontal direct - прямой фронтальный.
В данном случае в панели не показаны дополнительные методы решения, при-
меняемые на специальных вычислительных комплексах (кластерах).
В разделе Restart Control указывается информация, необходимая для прове-
дения повторного расчета.
Вкладка Nonlinear применяется при проведении нелинейных расчетов в слу-
чае необходимости изменения настроек, имеющихся по умолчанию.
188 Графический интерфейс комплекса ANSYS
!Л|
Solution Control»
Basic ] Transient Sol’n Options j Nonlinear ] Advanced NL_]
“ E qua ton Solvers-----“---------
(* Program chosen solver
C Sparse direct
Г Pre-Condition CG
Speed I и Accuracy
i i • i i
C Iterative
Speed 111 Accuracy
Frontal direct
r Restart Control---------------------------
I N umber of restart files to П
write »
Frequency
| Write last substep only jJ
| where N« [i
OK | Cancel I Help
Рис. 16.5. Диалоговая панель Solution Controls
вкладка Sol'n Options
Вкладка Advanced NL применяется для указания критериев прекращения
проведения расчета и указания опций метода длины дуги.
При проведении расчетов собственных колебаний, вынужденных колебаний,
потери устойчивости диалоговая панель Solution Controls (Main Menu Solu-
tion => Analysis Type => Sol’n Controls) из экранного меню недоступна.
> ExpansionPass - данная операция применяется для расширения редуциро-
ванного решения (например, при расчетах задач динамики) В настоящее
время эта операция применяется достаточно редко;
> Analysis Options - указание дополнительных опций расчета (а для соб-
ственных колебаний, вынужденных колебаний, потери устойчивости, фак-
тически, основных опций).
При указании опций расчета статического НДС применяется диалоговая па-
нель Static or Steady-State Analysis, показанная на рис. 16.6.
Во многом диалоговая панель Static or Steady-State Analysis воспроизводит
диалоговую панель Solution Controls, показанную выше.
В разделе Nonlinear Options содержатся опции нелинейных расчетов. При-
знак [NLGEOM] Large deform effects регулирует учет эффектов больших дефор-
маций. Признак [NROPT] Newton-Raphson options регулирует применение ме-
тода Ньютона - Рафсона. Признак Adaptive descent регулирует применение
адаптивного схождения.
Модуль проведения вычислений 189
Рис. 16.6. Диалоговая панель Static or Steady-State Analysis
В разделе Linear Option указывается опция вида матрицы жесткости. Признак
[LUMPM] Use lumped mass approx регулирует применение концентрированной
матрицы масс.
В разделе [EQSLV] Equation solver указывается метод решения системы уравне-
ний и требуемая точность результатов (см. выше), а также дополнительные опции.
В разделе [SSTIF] [PSTRES] Stress stiffness or prestress указывается признак
учета изменения жесткости при приложении нагрузки и использования началь-
ных напряжений.
В поле [TOFFSET] Temperature difference указывается разница температур
между точкой абсолютного нуля и нулем действующей шкалы температур (если
в этом есть необходимость).
190 Графический интерфейс комплекса ANSYS
При расчетах задач определения собственных форм и частот применяется ди-
алоговая панель Modal Analysis, показанная на рис. 16.7.
Рис. 16.7. Диалоговая панель Modal Analysis
В данной диалоговой панели в поле [MODOPT] Mode extraction method ука-
зывается метод проведения расчета собственных векторов (форм) и чисел (фак-
тически, частот собственных колебаний) - Block Lanczos (блочный Ланцоша),
Subspace (итераций в подпространстве), Powerdynamics (метод, предназначен-
ный для расчета больших задач), Reduced (редуцированный), Unsymmetric (ме-
тод для расчета задач с несимметричными матрицами), Damped и QR Damped
(методы расчета задач с демпфированием).
В поле No. of modes to extract указывается число вычисляемых форм и частот.
В разделе [MXPAND] значение Yes признака Expand mode shapes соответству-
ет применению расширения форм (то есть получению полного поля перемеще-
Модуль проведения вычислений 191
ний для всей модели). В поле NMODE No. of modes to expand указывается число
этих расширяемых форм. Значение Yes признака Ecalc Calculate elem results соот-
ветствует вычислению элементных результатов (в частности, напряжений) для
модели.
Признак [LUMPM] Use lumped mass approx регулирует применение концент-
рированной матрицы масс.
Признак [PSTRES] Incl prestress effects регулирует учет начальных напряжений.
Признак [MSAVE] Memory save регулирует опцию экономии памяти при про-
ведении расчетов (для отдельных методов решения систем уравнений)
При расчетах задач вынужденных колебаний та же операция (Main Menu =>
Solution => Analysis Type => Analysis Options) вызывает диалоговую панель
Harmonic Analysis, показанную на рис. 16.8.
Рис. 16.8. Диалоговая панель Harmonic Analysis
В данной диалоговой панели в списке [HROPT] Solution method указывается
метод проведения расчета - Reduced (редуцированный), Mode Superpos’n (нало-
жения форм) или Full (полный). В списке [HROUT] DOF printout format указы-
вается форма вывода результатов - Real + imaginary (действительная и мнимая
части) или Amplitude + phase (амплитуда и фазовый угол).
Признак [LUMPM] Use lumped mass approx регулирует применение концент-
рированной матрицы масс.
При расчете устойчивости та же операция вызывает диалоговую панель
Eigenvalue Buckling Options, показанную на рис. 16.9.
В данной диалоговой панели в поле Method Mode extraction method указыва-
ется метод определения собственных значений и собственных векторов -
Subspace (итераций в подпространстве) или Block Lanczos (блочный Ланцоша).
В поле NMODE No. of modes to extract указывается число вычисляемых соб-
ственных значений (коэффициентов безопасности по устойчивости) и собствен-
ных векторов (форм потери устойчивости).
В поле SHIFT Shift pt for eigenvalue указывается минимальная величина вы-
числяемого собственного значения (значения, меньшие данного, определяться не
будут).
192 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 16.9. Диалоговая панель Eigenvalue Buckling Options
В поле LDMULTE Load multiplier limit указывается максимальная величина
вычисляемого собственного значения для блочного метода Ланцоша (значения,
превышающие данное, определяться не будут).
При использовании метода итераций в подпространстве для указания допол-
нительных опций применяется еще одна диалоговая панель Subspace Eigenvalue
Buckling.
Операция указания точности при использовании итерационного метода про-
ведения вычислений (Main Menu => Solution => Analysis Type => Fast Sol’n Optn)
использует диалоговую панель Fast Solution Options, показанную на рис. 16.10.
Точность указывается при помощи списка TOLER Accuracy Level. Данная опера-
ция используется только итерационными методами решения системы уравне-
ний. Несмотря на то, что данная диалоговая панель вызывается и из препроцессо-
ра, здесь ее описание повторяется.
Операции указания приложения нагрузок (Main Menu => Solution => Analysis
Type => Define Loads) являются теми же, что и применяемые в препроцессоре.
1А1
[EQSLVJTER] Automatic Iterative Solver
Fast Solution Options
TOLER Accuracy Level
1 I Fastest I
NOTE* Valid for Steady-State/Transient Thermal Ana^sis
and Linear Static/FuH Transient Structural Analysis
OK
Cancel
Help'
Рис. 16.10. Диалоговая панель Fast Solution Options
Модуль проведения вычислений 193
Рис. 16.11. Операции указания опций шага нагрузки
Поскольку для разных шагов нагрузки (Main Menu =^>
Solution => Analysis Type => Load Step Opts) опции могут раз-
личаться, ниже приводится более подробное описание данных
операций, чем в главе, посвященной приложению нагрузок
в препроцессоре.
Операции указания опций шага нагрузки (Main Menu =^>
[Load Step Opt
В Output Ctrls
13 Solution Ctrl
И Time/Frequenc
В Nonlinear
В ExpansionPass
В Other
IS Reset Options
S Read LS File
E Write LS File
В Initial Stress
Solution => Analysis Type => Load Step Opts) несколько иные,
чем в препроцессоре, и включают в себя следующие (см. рис. 16.11):
> Output Ctrls - операции указания опций вывода информации в выходной
(текстовый) файл, графический файл результатов (PGR), контроля прове-
дения расчета и иных;
> Solution Ctrl - операция вызова средств оптимизации нелинейных рас-
четов;
> Time/Frequenc - операции указания шагов по времени и промежуточных
шагов;
> Nonlinear - операции указания различных опций нелинейных расчетов;
> Expansion Pass - операции выполнения расширения решения непосред-
ственно в ходе расчета;
> Other - операции указания опций изменения в ходе расчета геометриче-
ских характеристик элементов и свойств материалов, опций рождения и
смерти элементов, и иных. Данные опции применяются, как правило, при
расчетах нелинейных задач;
> Reset Options - очистка в базе данных нагрузок и опций шагов нагрузки;
> Read LS File - чтение файла шага нагрузки;
> Write LS File - запись файла шага нагрузки;
> Initial Stress - операции работы с начальными напряжениями (в препро-
цессоре отсутствуют).
К операциям указания опций вывода информации (Main Menu => Solution =>
Analysis Type => Load Step Opts => Output Ctrls) относятся следующие:
> Solu Printout - указание информации, выводимой в текстовый файл, и по-
рядка записи этой информации. При выполнении операции используется
диалоговая панель Solution Printout Controls, показанная на рис. 16.12.
В данной диалоговой панели в списке Item Item for printout control указы-
ваются расчетные объекты, значения которых записываются в текстовый
файл (или, если текстовый файл не применяется, в текстовое окно Output
Window): Basic quantities (основные данные, то есть значения степеней
свобод в узлах, реакции в узлах и элементные результаты), Nodal DOF solu
(значения степеней свобод в узлах), Nodal reactions (реакции в узлах),
Element solution (элементные результаты), Elem nodal loads (узловые на-
грузки в элементах), Element energies (энергия, накопленная в элементах),
7 зак 103
194 Графический интерфейс комплекса AN8Y8
Solution Printout Controls
[OUTPRJ Solution Printout Controls
Item Item for printout control
FREQ Print frequency
Value of N
(Use negative N for equally spaced data)
Cname Component name -
- for which above setting is to be applied
нямш
Cancel
(Basic quantities
P None
C Last substep
C Every substep
C Every Nth substp
| All entities
Help
OK
Appb»
Рис. 16.12. Диалоговая панель Solution Printout Controls
All items (все данные). Переключатели группы FREQ Print frequency (час-
тота вывода информации) могут иметь следующие значения: None (без
вывода данных), Last substep (вывод данных на последнем промежуточном
шаге), Every substep (вывод данных на каждом промежуточном шаге),
Every Nth substep (вывод данных на каждом N - м промежуточном шаге).
Значение N в последнем случае указывается в поле Value of N. В списке
Cname Component name указывается имя компонента, для объектов кото-
рого проводится вывод данных (если это требуется);
> Grph Solu Track - операция активизации графического отображения диаг-
ностики сходимости нелинейных расчетов. Операция проводится при по-
мощи диалоговой панели Graphical Solution Tracking. Данная панель со-
держит только один переключатель Lab Tracking. Поэтому вид данной
диалоговой панели не приводится;
> DB/Results File - операция контроля информации, записываемой в файл
базы данных (*.db) и файл результатов (*.rst). Операция проводится при
помощи диалоговой панели Controls for Database and Results File Writing,
показанной на рис. 16.13.
Данная диалоговая панель похожа на диалоговую панель Solution Printout
Controls, показанную на рис. 16.12. Основное отличие заключается в объе-
ме сохраняемой информации и настройках по умолчанию. В данной диало-
говой панели в списке Item Item for printout control указываются расчет-
ные объекты, значения которых записываются в файл результатов: АП
items (все данные), Basic quantities (основные данные, то есть значения сте-
Модуль проведения вычислений 195
Рис. 16.13. Диалоговая панель Controls for Database and Results File Writing
пеней свобод в узлах, реакции в узлах, элементные результаты), Nodal
DOF solu (значения степеней свобод в узлах), Nodal reactions (реакции
в узлах), Element solution (элементные результаты), Elem nodal loads (уз-
ловые нагрузки в элементах), Elem nodal strs (элементные узловые напря-
жения), Elem elast strn (упругие деформации в элементах), Elem therm strn
(температурные деформации в элементах), Elem plast strn (пластические
деформации в элементах), Elem creep strn (деформации ползучести в эле-
ментах) и так далее. Переключатели группы FREQ Print frequency (частота
вывода информации) могут иметь следующие значения: None (без вывода
данных), Last substep (вывод данных на последнем промежуточном шаге),
Every substep (вывод данных на каждом промежуточном шаге), Every Nth
substep (вывод данных на каждом N - м промежуточном шаге). Значение N
в последнем случае указывается в поле Value of N. В списке Cname
Component name указывается имя компонента, для объектов которого про-
водится вывод данных (если это требуется).
> Show Status - операция вызова информационной (текстовой) панели, в ко-
торой указываются настройки опций вывода расчетной информации;
> PGR File - операция настройки записи данных в специальный графиче-
ский файл (*.pgr). Операция проводится при помощи диалоговой панели
PGR File Options, показанной на рис. 16.14.
7*
196 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 16.14. Диалоговая панель
PGR File Options
В данной диалоговой панели пере-
ключатель Write PGR file during solution
вызывает запись данных в файл PGR
в ходе выполнения расчета.
В разделе PGR filename указывается
имя данного графического файла. Кноп-
ка Browse помогает указывать его распо-
ложение.
В разделе Select PGR result items ука-
зываются расчетные объекты, значения
которых записываются в файл (для за-
дач МДТТ):
> Stress - напряжения;
> Structural nonlinear data - нели-
нейные данные расчетов задач
МДТТ;
> Contact data- данные расчетов
контактных задач;
> Total strain - полные деформации;
> Elastic strain - упругие дефор-
мации;
> Thermal strain - температурные деформации;
> Creep strain - деформации ползучести;
> Body temperatures - температуры;
> Densities for topological optimization - плотности топологической оптими-
зации.
В разделе Data to save on file указывается форма данных, сохраняемых в фай-
ле: Use surface data only - усредненные узловые данные, определенные на наруж-
ных гранях элементов, Use surface and interior data - усредненные узловые дан-
ные, определенные на наружных гранях элементов и внутри элементов,
unaveraged nodal data - неусредненные узловые данные.
В разделе Interior model data указывается признак сохранения данных, вычис-
ленных для внутренней части модели:
> Incl Mass Summry - операция вывода распределения масс модели при рас-
чете незакрепленной конструкции. В применяемой диалоговой панели
Include Accurate Mass Summary in Printout никакая информация не указы-
вается, и в диалоговой панели требуется только нажать кнопку ОК;
> Integration Pt - указание проведения экстраполяции элементных резуль-
татов. При выполнении операции используется диалоговая панель
Controls for Integration Point Results, показанная на рис. 16.15.
Модуль проведения вычислений 197
LAI
[ERESX] Controls for Integration Point Results
Extrapolate results to nodes?
Controls for Int - ’-<r Pa R » ts
YES tf valid!
Г YES
С NO - copy them
Cancel |
Help |
Рис. 16.15. Диалоговая панель Controls for Integration Point Results
В данной диалоговой панели для переключателя Extrapolate results to nodes
(экстраполяция результатов в узлы) значение YES if valid соответствует проведе-
нию экстраполяции по возможности, YES - проведению экстраполяции, и NO -
copy them - копированию значений.
Операция вызова средств оптимизации нелинейных расчетов (Main Menu =>
Solution => Analysis Type => Load Step Opts => Solution Ctrl) использует диалого-
вую панель Nonlinear Solution Control, показанную на рис. 16.16.
Рис. 16.16. Диалоговая панель Nonlinear Solution Control
В данной диалоговой панели признак [SOLCONTROL] Solution Control
включает оптимизацию выполнения нелинейных расчетов. В списке Pressure
load stiffness указывается значение признака, используемого для улучшения
сходимости нелинейных задач: Program Chosen (по умолчанию), Do not include
(не применять), Include (использовать для элементов PLANE2, PLANE42,
SOLID45, SOLID46, SOLID64, SOLID65, PLANE82, VISCO88, VISCO89,
SOLID92, SOLID95, SURF153, SURF154, SHELL181, PLANE182, PLANE183,
SOLID185, SOLID186, SOLID187 ВЕАМ188, ВЕАМ189, SOLID191, SHELL208
и SHELL209).
Еще одна диалоговая панель Nonlinear Solution Control используется для ука-
зания опций расчета контактных задач.
7в зак 103
198 Графический интерфейс комплекса AN8YS
Операции указания шагов по времени и промежуточных шагов (Main Menu =>
Solution => Analysis Type => Load Step Opts => Time/Frequenc) включают в себя
следующие:
> Time - Time Step - операция указания шага по времени и его опций в виде
параметра времени;
> Time and Substep - операция указания шага по времени и его опций в виде
промежуточных шагов.
Операция указания шага по времени и его опций в виде параметра времени
(Main Menu => Solution => Analysis Type => Load Step Opts Time/Frequenc =>
Time - Time Step) использует диалоговую панель Time and Time Step Options,
показанную на рис. 16.17.
В данной диалоговой панели в поле [TIME] Time at end of load step указывает-
ся время конца текущего шага нагрузки. В поле [DELTIM] Time step size указыва-
ется текущее значение шага по времени. Признак [КВС] Stepped or ramped b. с.
может иметь следующие значения: Ramped - в ходе расчета нагрузки изменяют-
ся плавно, Stepped - нагрузки прикладываются скачкообразно.
Признак [AUTOTS] Automatic time stepping (автоматическое назначение
шага по времени) может иметь три значения: ON (применяется), OFF (не приме-
няется) и Prog Chosen (выбирается комплексом).
В поле [DELTIM] Minimum time step size указывается минимальное значение
шага по времени, в поле Maximum time step size указывается максимальное значе-
ние шага по времени, признак Use previous step size позволяет использовать пре-
дыдущее значение шага по времени.
Раздел [TSRES] Time step reset based on specific time points применяется для
указания опций шага по времени в тепловых расчетах.
Операция указания шага по времени и его опций в виде промежуточных ша-
гов (Main Menu => Solution => Analysis Type => Load Step Opts => Time/Frequenc
=> Time and Substep) использует диалоговую панель Time and Substep Options,
показанную на рис. 16.18.
В данной диалоговой панели в поле [TIME] Time at end of load step указывает-
ся время конца текущего шага нагрузки. В поле [NSUBST] Number of substep ука-
зывается число промежуточных шагов.
Признаки [КВС] Stepped or ramped b. с. и [AUTOTS] Automatic time stepping
такие же, как и в диалоговой панели Time and Time Step Options.
В полях [NSUBST] Maximun no. of substep и Minimum no. of substep указыва-
ются максимальное и минимальное число промежуточных шагов.
При выполнении динамических расчетов в данном наборе операций прово-
дится указание коэффициентов демпфирования (Main Menu => Solution => Ana-
lysis Type => Load Step Opts => Time/Frequenc => Damping). Коэффициенты
демпфирования указываются при помощи диалоговой панели Damping Specifi-
cations, показанной на рис. 16.19.
В данной диалоговой панели в поле [ALPHAD] Mass matrix multiplier указы-
вается коэффициент демпфирования в случае, когда матрица демпфирования
Модуль проведения вычислений 199
[DELTIM] Типе step size
[КВС] Stepped см ramped b.c.
C Stepped
[AUTOTS] Automatic time stepping
C ON
Г OFF
[DELTIM] Minimum time step size
Maximum time step size
C Existing array
Time and Time Step
Time and Time Step Options
[TIME] Time at end of load step
Use previous step size?
_______?____________________................ .. ..
[TSRES] Типе step reset based on specific time pants
Time points from:
[7 Yes
C New array
Мейе. TSRES command is valid for thermal elements, thermal-electric
elements, thermal surface effect elements and FLUID 116,
or зпу combination thereof.
Рис. 16.17. Диалоговая панель Time and Time Step Options
(* Ramped
Prog Chosen
(• No reset
создается в виде матрицы масс, умноженной на коэффициент демпфирования.
В поле [BETAD] Stif, matrix multiplier указывается коэффициент демпфирова-
ния в случае, когда матрица демпфирования создается в виде матрицы жестко-
сти, умноженной на коэффициент демпфирования. В поле [DMPRAT] Constant
damping ratio указывается постоянный коэффициент демпфирования.
При расчете вынужденных колебаний в данном наборе операций (Main Menu
=> Solution => Analysis Type => Load Step Opts => Time/Frequenc => Freq and
Substps) проводится указание диапазона частот возбуждения и опции приложе-
7в*
200 Графический интерфейс комплекса ANSYS
IQ Time and Substep Ortons rr— .. -
Time and Substep Options [TIME] Time at end of load step [NSUBST] Number of substeps [KBC] Stepped or ramped b.c. (• Ramped C Stepped
[AUTOTS] Automatic time stepping [NSUBST] Maximum no of substeps Minimum no of substeps Use previous step size"? Г ON Г OFF Prog Chosen [7 Yes
[ТSRES] Тime step reset based on specific time points
Типе points from:
(• No reset
C Existing array
C New array
Note: TSRES command is valid for thermal elements thermal-electric
elements, thermal surface effect dements and FLUID116,
or any combination thereof
Cancel
Help
Рис. 16.18. Диалоговая панель Time and Substep Options
ния нагрузки. При выполнении данной операции используется диалоговая па-
нель Harmonic Frequency and Substep Options, показанная на рис. 16.20.
В данной диалоговой панели в полях [Н ARFRQ] Harmonic freq range указыва-
ются начальная и конечная частоты диапазона возбуждения. В поле [NSUBST]
Number of substeps указывается число промежуточных шагов, для которых опре-
деляется отклик модели. Признак [КВС] Stepped or ramped b. с. такой же, как
и в диалоговой панели Time and Time Step Options.
Операции указания различных опций нелинейных расчетов (Main Menu =>
Solution => Analysis Type => Load Step Opts Nonlinear) вызывают на экран
Модуль проведения вычислений 201
Рис. 16.19. Диалоговая панель Damping Specifications
IШ Harmonic Frequency and Substcp Options
Harmonic Frequency and Substep Options
[HARFRQ] Harmonic freq range
[NSUBSTJ Number of substeps
(• Ramped
C Stepped
[KBC} Stepped or ramped b.c.
OK I Cancel I Help
Рис. 16.20. Диалоговая панель
Harmonic Frequency and Substep Options
различные диалоговые панели, применяемые для указания опций проведения
расчетов нелинейных моделей (указания критериев сходимости, числа проводи-
мых итераций, критериев ползучести, остановки расчета и т. д.).
Операция выполнения расширения решения непосредственно в ходе расчета
(Main Menu => Solution => Analysis Type => Load Step Opts => ExpansionPass =>
Single Expand Expand Modes) как правило, применяется при выполнении рас-
четов потери устойчивости. Операция использует диалоговую панель Expand
Modes, показанную на рис. 16.21.
В данной диалоговой панели в поле NMODE No. of modes to expand указывает-
ся число расширяемых форм. В полях FREQB, FREQE Frequency range указыва-
ются минимальное и максимальное значения частот для диапазона, в котором
выполняется расширение. Признак Elcalc Calculste elem results соответствует
вычислению элементных результатов. Поле SIGNIF Significant Thereshold при-
меняется только в спектральных расчетах.
202 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Expand Mu '* s
[MXPAND] Expand Modes
NMODE No. of modes to expand
FREQB.FREQE Frequency range
R Yes
16.001
Elcalc Calculate elem results?
SIGNIF Significant Threshold
-only valid for SPRS and DDAM
OK J
Cancel
Help |
Рис. 16.21. Диалоговая панель Expand Modes
Наконец, к операциям вызова вычислений (Main Menu => Solution => Solve)
относятся следующие:
> Current LS - вызов расчета для текущего шага нагрузки;
> From LS Files - вызов расчета для нескольких шагов нагрузки, граничные
условия для которых содержатся в специальных файлах;
> Partial Solu - выполнение частичных расчетов (например, только создание
матриц жесткости элементов). Данная операция применяется в особых
случаях, в том числе связанных с организационными причинами;
> Adaptive Mesh - выполнение расчетов при помощи адаптивных сеток.
После получения результатов расчета просмотр таковых проводится в пост-
процессорах.
Глава 17
Общий постпроцессор
POST1
204 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Общий постпроцессор POST1 предназначен для просмотра результатов, полу-
ченных для одного шага нагрузки (значения параметра времени Time). В случае
необходимости сравнения результатов для нескольких моментов времени следу-
ет использовать постпроцессор POST26. Если результаты содержат несколько
наборов данных для нескольких шагов нагрузки, эти наборы результатов могут
просматриваться последовательно. Наборы результатов могут идентифициро-
ваться номером шага нагрузки, значением параметра времени или (при расчетах
собственных форм и частот колебаний) значением частоты.
Набор операций, вызываемых из экранного меню в общем постпроцессоре,
показан на рис. 17.1:
> Data & File Opts - операция указания файла результатов и данных, читае-
мых из файла;
> Results Summary - вызов на экран информационного (текстового) окна,
содержащего список наличных наборов результатов;
> Read Results - чтение набора результатов из файла результатов;
> Failure Criteria - указание критериев разрушения;
> Plot Results - графическое отображение результатов;
> List Results - отображение результатов в текстовом виде;
> Query Results - указание значений результатов на экране в виде подписей
(в текстовой форме);
> Options for Outp - указание опций отображения значений;
> Results Viewer - вызов специального средства просмотра результатов;
> Write PGR File - запись графического файла результатов;
> Nodal Calcs - операции с узловыми результатами;
> Element Table - операции с элементными таблицами;
> Path Operations - операции с графиками значений,
создаваемыми на основе путей (траекторий);
> Surface Operations - операции с вычислениями ре-
зультатов на поверхностях;
> Load Case - операции со случаями нагружения;
> Write Results- операция записи результатов из
базы данных в файл результатов;
> ROM Operations - операция определения переме-
щений при расчете связанных (многодисципли-
нарных) задач;
> Submodeling - операции расчета НДС в локальной
зоне;
> Fatigue - операции вычисления характеристик вы-
носливости (усталости);
> Safety Factor - операции с коэффициентами безо-
пасности;
i eneral Postproq
Рис. 17.1. Операции общего постпроцессора
В Data & File Opts
В Results Summary
0 Read Results
0 Failure Criteria
0 Plot Results
0 List Results
0 Query Results
В Options for Outp
В Results Viewer
В Write PGR File
0 Nodal Calcs
EB Element Table
0 Path Operations
0 Surface Operations
EB Load Case
EB Check Elem Shape
В Write Results
0 ROM Operations
0 Submodeling
0 Fatigue
0 Safety Factor
0 Define/Modify
В Nonlinear Diagnostics
В Reset
Общий постпроцессор POST1 205
> Define/Modify - операции изменения расчетных значений;
> Nonlinear Diagnostics - операции диагностики нелинейных задач;
> Reset - восстановление значений настроек в состояние по умолчанию.
Часть операций постпроцессора может также вызываться из выпадающего меню.
Операция указания файла результатов и данных, читаемых из файла (Main
Menu => General Postproc => Data & File Opts) использует диалоговую панель
Data and File Options, показанную на рис. 17.2.
Рис. 17.2. Диалоговая панель Data and File Options
В данной диалоговой панели в списке Data to be read указываются объекты,
читаемые из файла результатов (All items - все расчетные данные, Basic items -
основные данные и так далее). В поле Results file to be read указывается название
файла результатов, признак Read single result file соответствует чтению данных
из одного файла результатов, признак Read multiple CMS result files применяется
для чтения результатов из нескольких файлов при использовании синтеза форм
компонентов (то есть при использовании одной из версий суперэлементов).
Операция просмотра списка наборов данных (Main Menu => General Postproc
=> Results Summary) вызывает на экран информационную (текстовую) панель,
содержащую список наборов результатов.
Операции чтения набора результатов из файла результатов (Main Menu =>
General Postproc => Read Results) включают в себя следующие:
> First Set - чтение первого набора результатов. При выполнении данной
операции никаких диалоговых панелей не используется;
> Next Set - чтение следующего набора результатов. При выполнении дан-
ной операции никаких диалоговых панелей не используется;
> Previous Set - чтение предыдущего набора результатов. При выполнении
данной операции никаких диалоговых панелей не используется;
> Last Set - чтение последнего набора результатов;
206 Графический интерфейс комплекса AN8YS
> By Pick - чтение набора результатов из списка при помощи специальной
диалоговой панели;
> By Load Step - чтение набора результатов в соответствии с его номером
шага нагрузки при помощи специальной диалоговой панели;
> By Time/Freq - чтение набора результатов в соответствии с его значением па-
раметра времени или частоты при помощи специальной диалоговой панели;
> By Set Number - чтение набора результатов в соответствии с его номером;
> FLOTRAN 2.1 А - чтение результатов расчета модуля FLOTRAN.
Операция чтения набора результатов из списка таковых (Main Menu => Gene-
ral Postproc Read Results => By Pick) проводится при помощи диалоговой
панели Results File, показанной на рис. 17.3.
/
Available Data Sets:
гж’ Re utt File: fjw.rst
Time
Le ad Step_______Substep Cumulative
1.ЛдХ)
2 2.0000 2 1 2
Read |
Next
Previous |
Close |
Help |
Рис. 17.3. Диалоговая панель Results File
В данной диалоговой панели все наличные наборы результатов указаны
в списке Available Data Sets. При этом в столбце Set указывается номер набора
результатов, в столбце Time - значение параметра времени, в столбце Load Step -
номер шага нагрузки, в столбце Substep - номер промежуточного шага, в столбце
Cumulative - число выполненных итераций.
Операция чтения набора результатов в соответствии с его номером шага на-
грузки (Main Menu General Postproc => Read Results By Load Step) прово-
дится при помощи диалоговой панели Read Results by Load Step Number, пока-
занной на рис. 17.4.
В данной диалоговой панели в списке Read results for указывается признак
использования результатов — Entire model — результаты читаются для полной
Общий постпроцессор POST1 207
Rc/xl Result» by Laad SUp Ншабеа
[SETHSUBSETqAPPEND]
Read results for
LSTEP Load step number
SBSTEP Substep number
FACT Scale factor
OK
Cancel
Help
Рис. 17.4. Диалоговая панель Read Results by Load Step Number
модели, Selected subset - результаты читаются для активного набора, Subset -
append - результаты добавляются к данным для активного набора
В поле LSTEP Load step number указывается номер шага нагрузки, в поле
SBSTEP Substep number указывается номер промежуточного шага, в поле FACT
Scale factor - масштабный множитель для результатов (обычно он равен 1).
Операция чтения набора результатов в соответствии с его значением парамет-
ра времени или частоты (Main Menu =» General Postproc => Read Results I’y
Time/Freq) проводится при помощи диалоговой панели Read Results b\ ime
Frequency, показанной на рис. 17.5.
В данной диалоговой панели в списке Read results for указывается признак
использования результатов (см. выше).
Read Results by Тыл u« Frequency
Read Results by Time or Frequency
[SETHSUBSETHAPPEND]
Read results for
IIME Value of time or freq
LSTEP Results at or near TIME
FACT Scale factor
ANGLE Circumferential location
* for harmonic elements
Cancel I
OK j
Рис. 17.5. Диалоговая панель Read Results by Time or Frequency
208 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В поле TIME Value of time or freq указывается значение параметра времени
для набора результатов. В списке LSTEP Results at or near TIME указывается
признак чтения данных - At TIME value (для данного значения параметра време-
ни) или Near TIME value (для набора данных, ближайшего к данному значению
параметра времени) В поле FACT Scale factor указывается масштабный множи-
тель для результатов (обычно он равен 1). В поле ANGLE Circumferential location
указывается угловая координата для гармонических элементов.
Операция чтения набора результатов в соответствии с его номером (Main Me-
nu => General Postproc => Read Results By Set Number) проводится при помо-
щи диалоговой панели Read Results by Data Set Number, показанной на рис. 17.6.
Рис. 17.6. Диалоговая панель Read Results by Data Set Number
Опции, указанные в списке Read results for описаны выше.
В поле NSET Data set number указывается номер набора результатов. Значе-
ния, указываемые в полях FACT Scale factor и ANGLE Circumferential location,
также описаны выше.
В состав операций указания критериев разрушения (Main Menu General
Postproc => Failure Criteria) входят те же операции, что и в препроцессоре.
К операциям графического отображения результатов (Main Menu => General
Postproc Plot Results) относятся следующие:
> Deformed Shape - отображение деформированного вида модели;
> Contour Plot - отображение различных результатов в виде контуров;
> Vector Plot - отображение результатов в виде векторов;
> Plot Path Item - отображение результатов на основе предварительно со-
зданных путей (траекторий);
> Concrete Plot - отображение трещин в железобетонных конструкциях.
Общий постпроцессор POST 1 209
При отображении деформированного вида модели (Main Menu => General
Postproc => Plot Results => Deformed Shape) используется диалоговая панель
Plot Deformed Shape, показанная на рис. 17.7.
Рис. 17.7. Диалоговая панель Plot Deformed Shape
В данной диалоговой панели указывается признак вида изображения (KUND
Items to be plotted): Def shape only (строится изображение только вида деформи-
рованной модели), Def + undeformed (одновременно строятся изображения ис-
ходной и деформированной сеток) и Def + undef edge (строятся изображение де-
формированной сетки и ребер недеформированной модели).
Операции отображения различных результатов в виде контуров (Main Menu
=> General Postproc => Plot Results => Contour Plot) делятся на 4 группы:
> Nodal Solu - изображение узловых результатов;
> Element Solu - изображение элементных результатов;
> Elem Table - изображение объектов из элементных таблиц;
> Line Elem Res - изображение эпюр усилий и моментов для элементов ба-
лок и осесимметричных оболочек.
При выполнении операции изображения узловых результатов (Main Menu =>
General Postproc => Plot Results => Contour Plot => Nodal Solu) применяется
диалоговая панель Contour Nodal Solution Data, показанная на рис. 17.8.
В иерархической древовидной структуре Item to be contoured последователь-
но указываются группы отображаемых данных: Favorites (наиболее часто отобра-
жаемые объекты) или Nodal Solution (узловые результаты), в которые входят
DOF Solution (значения степеней свобод), Stress (напряжения), Total Strain
(полные деформации), Elastic Strain (упругие-деформации) и т. д.
Ниже находится поле Undisplaced shape key, в котором указываются признаки
создания изображения: собственно признак отображения результатов Undis-
placed shape key (вид деформированной модели), имеющий значения Deformed
shape only (изображается только деформированная модель), Deformed shape with
undeformed model (дополнительно изображается недеформированная сетка) или
Deformed shape with undeformed edge (дополнительно изображаются ребра неде-
формированной модели).
210 Графический интерфейс комплекса ANSYS
!Cont«ru; Nodal S-HuGvn I >(a
XI
hem to be contoured ‘
Favorites
Nodal Si
DOF Solution
Stress
Total Strain
Elastic Strain
Plastic Strain
jyl Creep Strain
gq Thermal Strain
ФЗ Total Mechanical and Thermal Strain
Swelling strain
§3 Energy
<£3 Gasket
Contact
Рис. 17.8. Диалоговая панель
Contour Nodal Solution Data
В списке Scale Factor указывается масштабный множитель для перемещений
при создании изображения деформированной модели: Auto Calculated (коэффи-
циент определяется комплексом), True Scale (истинный масштаб перемещений,
то есть коэффициент равен 1), User Specified (коэффициент указывается пользо-
вателем в расположенном правее окне) и Off (изображение строится на недефор-
мированной модели).
В разделе Additional Options в списке Interpolation Nodes указывается при-
знак изображения ребер элементов: Corner only (ребра изображаются прямыми),
Corner + midside (ребра изображаются с учетом положения промежуточных уз-
лов), All applicable (наиболее точный метод изображения ребер).
Общий постпроцессор POST1 211
При выполнении операции изображения элементных результатов (Main Me-
nu => General Postproc => Plot Results => Contour Plot => Element Solu) приме-
няется диалоговая панель Contour Element Solution Data, показанная на рис. 17.9.
Использование данной диалоговой панели аналогично использованию диало-
говой панели Contour Nodal Solution Data
Отличие данной диалоговой панели от предыдущей сводится к отсутствию
в ней значений степеней свобод (DOF Solution), поскольку степени свобод связа-
ны с узлами, а не с элементами.
Операция графического отображения элементных таблиц (Main Menu => Ge-
neral Postproc => Plot Results => Contour Plot => Elem Table) использует диало-
говую панель Contour Plot of Element Table Data, показанную на рис. 17.10.
Щ Contour Element Solution Data
Item to be contoured
Favorites
| Element Solution
S3 Stress
Total Strain
Elastic Strain
jffel Plastic Strain
Creep Strain
Igfo Thermal Strain
j&jj| Total Mechanical and Thermal Strain
Swelling strain
ЁЗ Energy
jgfel Gasket
Contact
I&3 Structural Forces
Structural Moments
0 Volume
Body Temperatures
gJi Miscellaneous Items
Uncfisplaced shape key------------------------
Undisplaced shape key | Deformed shape only
Scale Factor |Auto Calculated ~
Additional O ptions
OK. | Apply | Cancel | Help
Рис. 17.9. Диалоговая панель Contour Element Solution Data
212 Графический интерфейс комплекса ANSYS
QjContour Plu of ElUatnf Tad. D-*»a _______
[PLETAB] Contour Element Table Data
Itlab Item to be plotted
Avglab Average at common nodes?
SMIS1
No -donotavg
Apply I Caned I Help
Рис. 17.10. Диалоговая панель Contour Plot of Element Table Data
В данной диалоговой панели в списке Itlab Item to be plotted указывается на-
звание ранее созданной таблицы В списке Avglab Average at common nodes ука-
зывается признак осреднения элементных данных в общих узлах: No - do not avg
(без осреднения) или Yes - average (с усреднением).
Операция построения эпюр (Main Menu => General Postproc => Plot Results
Contour Plot => Line Elem Res) использует диалоговую панель Plot Line -
Element Results, показанную на рис. 17.11.
В данной диалоговой панели в списке Labi Elem table item at node I указывает-
ся название элементной таблицы, значения которой строятся в узле I элемента,
а в списке LabJ Elem table item at node J указывается название элементной табли-
цы, значения которой строятся в узле J.
Указание масштабного множителя в поле Fact Optional scale factor не обяза-
тельно.
Признак вида изображения (KUND Items to be plotted) описан выше.
Операции изображения результатов расчета в векторном виде (Main Menu =>
General Postproc => Plot Results Vector Plot) включают в себя следующие:
Fill Plot 1_1пе-Е1е<пггл1 Result*
[PLLS] Plot Line-Element Result
Labi E fem table item at node I
LabJ Efem table item at node J
Fact Optional scale factor
SMIS2
Def shape only
C Def + undeformed
C Def + undef edge
KUND Items to be plotted
Apply
Cancel
Help [
Рис. 17.11. Диалоговая панель Plot Line - Element Results
Общий постпроцессор POST 1 213
> Predefined - изображение предварительно созданных объектов;
> User - defined - изображение объектов, создаваемых пользователем.
Операция изображения предварительно созданных расчетных объектов в век-
торном виде (Main Menu General Postproc => Plot Results Vector Plot)
использует диалоговую панель Vector Plot of Predefined Vectors, показанную на
рис. 17.12.
В данной диалоговой панели в списке Item Vector item to be plotted указыва-
ются изображаемые объекты - перемещения, напряжения (главные), полные де-
формации (главные) и так далее.
Признак Mode Vector or raster display (векторный или растровый режим изоб-
ражения) - Vector Mode (векторный режим) и Raster Mode (растровый режим)
влияет на изображение собственно модели.
Признак Loc Vector location for results (расположение вектора относительно
элемента) имеет 2 значения: Elem Centroid (в центре тяжести элемента) и Elem
Nodes (в узлах элемента).
Признак Edge Element edges (отображение ребер элементов) позволяет изоб-
ражать только наружные ребра модели (Hidden) или все ребра (Displayed).
В приведенном ниже поле WN Window Number указывается номер окна.
Обычно, поскольку работа проводится в режиме одного окна, менять этот номер
не требуется.
Использование расположенных ниже двух полей (VRATIO Scale factor
multiplier и KEY Vector scaling will be) обычно не требуется.
В расположенном ниже списке OPTION Vector plot based on указывается при-
знак построения изображения - Undeformed Mesh (на недеформированной сет-
ке) или Deformed Mesh (на деформированной сетке).
Операции отображения результатов на основе предварительно созданных пу-
тей (Main Menu =» General Postproc =» Plot Results => Plot Path Item) позволя-
ют строить графики различных расчетных объектов.
В состав операций отображения результатов в текстовом виде (Main Menu
General Postproc => List Results) входят следующие:
> Detailed Summary - вывод на экран информационной (текстовой) панели, со-
держащей информацию о номерах наборов результатов, значениях шагов по
времени, шагов нагрузки, промежуточных шагов и выполненных итераций;
> Iteration Summry - вывод на экран информационной (текстовой) панели,
содержащей информацию о сходимости выполненного задания;
> Percent Error - вывод на экран информационной (текстовой) панели, со-
держащей информацию о погрешности выполненного расчета;
> Sorted Listing - операции вывода информации в порядке, отличающемся
от порядка номеров узлов или элементов;
> Nodal Solution - вывод узловых результатов;
> Element Solution - вывод элементных результатов;
> Section Solution — вывод данных для поперечных сечений элементов
ВЕАМ188 и ВЕАМ189;
214 Графический интерфейс комплекса ANSYS
IhlVeUm МЫ U Pfcdcfeud VvUOTS 2d
[PLVECT] Vector Plot of Predefined Vectors
Item Vector item to be plotted BSSSWMII Stress Strain-total Strain-mech+thrm Strain-elastic Strain-thermal Strain-plastic Strain-creep | Rotation
| Translation U
Mode Vector or raster display
G Vector Mode
C Raster Mode
Loc Vector location tor results
(• Elem Centroid
C Elem Nodes
Edge Element edges p Hidden
[/VSCALE] Scaling of Vector Arrows
WN Window Number
VRATIO Scale factor multiplier
KEY Vector scaling will be
OPTION Vector plot based on
| Window 1
П
OK
Apply I Cancel I Help
Рис. 17.12. Диалоговая панель Vector Plot of Predefined Vectors
> Superelem DOF - вывод значений степеней свобод для суперэлементов;
> Reaction Solu - вывод значений реакций;
> Nodal Loads - вывод узловых нагрузок в сетке;
> Elem Table Data - вывод данных элементных таблиц;
> Vector Data - вывод векторных данных;
> Path Item - вывод данных для предварительно созданных траекторий;
Linearized Strs - вывод значений линеаризованных напряжений для пред-
варительно созданных траекторий.
Глава 18
Общий постпроцессор
POST1. Дополнительные
возможности
216 Графический интерфейс комплекса AN8YS
В состав дополнительных операций, применяемых в постпроцессоре, входят опе-
рации создания аннотаций (подписей), указания опций отображения информа-
ции, построение графиков на основе путей (траекторий), операции с шагами на
грузки и иные.
В состав операций аннотации, то есть подписи на экране значений (Main Me-
nu => General Postproc => Query Results), входят следующие операции:
> Element Solu - указание ряда элементных данных (энергии);
> Subgrid Solu - указание значений различных данных.
При указании на экране накопленной элементом энергии (Main Menu => Ge-
neral Postproc Query Results Element Solu) применяется диалоговая па-
нель Query Element Solution Data, показанная на рис. 18.1.
Рис. 18.1. Диалоговая панель Query Element Solution Data
В данной диалоговой панели в поле Item, Comp Item to be contoured содержат-
ся 2 списка. В левом указывается тип данных (Energy, энергия), а в правом - под-
тип (энергия деформирования и так далее).
При указании на экране значений прочих расчетных объектов (Main Menu =>
General Postproc => Query Results => Subgrid Solu) применяется диалоговая па-
нель Query Subgrid Solution Data, показанная на рис. 18.2.
В данной диалоговой панели в поле Item, Comp Item to be viewed также содер-
жатся 2 списка. В левом указывается тип данных (DOF solution, то есть значения
степеней свободы, Stress, то есть напряжения, и так далее), а в правом - подтип
(перемещения, напряжения, деформации применительно к различным осям).
Указание опций изображения расчетных данных (Main Menu => General
Postproc => Options for Outp) проводится при помощи диалоговой панели
Options for Output, показанной на рис. 18.3.
В данной диалоговой панели в списке [RSYS] Results coord system указывает-
ся система координат результатов (Global Cartesian - глобальная декартова,
Global cilindric — глобальная цилиндрическая, Local system — локальная и т. д.).
Общий постпроцессор POST1 Дополнительные возможности 217
Query Subgrid Solubvn Data
Query Subgrid Solution Data
Hem Comp Item to be viewed
Strain-creep ftranslation UX
OK
Cancel [
Help
Рис. 18.2. Диалоговая панель Query Subgrid Solution Data
Options for Output
Options for Output
{RSYS] Results coord system
Local system reference no.
и Ltd Cartesian
[AVPRIN] Principal stress calcs
{AVRESJ Avg rslts [pwr grph] for
| From components
| All but Mat Prop
Use interior data
Г NO
[/EFACET] Facets/element edge
{SHELLJ Shell results are From
{LAVER] Layer results are from
| 1 facet/edge
| DEFAULT
Specified layer number
{FORCE] Force results are
Г Max failure сгй
Specified layer
|o
| T otal force
Cancel
Help
Рис. 18.3. Диалоговая панель Options for Output
В поле Local system reference no указывается номер применяемой локальной сис-
темы координат (если требуется). Данная опция позволяет, например, перево-
дить результаты из глобальной декартовой системы координат в цилиндриче-
скую систему координат.
В списке [ AVPRIN] Principal stress calcs указывается признак порядка расчета
главных напряжений: From components (на основе напряжений, усредненных
8 зак ЮЗ
OK |
218 Графический интерфейс комплекса ANSYS
в общих узлах) или From principals (на основе напряжений в элементах с даль-
нейшим усреднением в узлах).
В списке [ AVRES] Avg rslts (pwr grph) for указывается вид усреднения резуль-
татов при использовании режима PowerGraphics. Признак Use interior data опре-
деляет учет данных, имеющихся внутри модели.
В списке [/EFACET] Facets/element edge указывается число сегментов, при
помощи которых изображаются ребра элементов -1,2 или 4.
В списке [SHELL] Shell results are from указывается зона вывода результатов
для оболочек - по умолчанию, на верхней, срединной или нижней поверхности.
В поле [LAYER] Layer results are from указывается слой композитного элемен-
та (номер слоя указывается в поле Specified layer number).
Наконец, в списке [FORCE] Force results аге указывается вид отображаемых
усилий - полные усилия, статические усилия, инерционные, усилия демпфиро-
вания.
Вызов дополнительных средств изображения результатов (Main Menu Ge-
neral Postproc => Results Viewer) приводит к изменению вида экрана, при этом
выпадающее и экранное меню исчезают (см. рис. 18.4).
Рис. 18.4. Вид экрана при использовании дополнительных средств
изображения результатов Results Viewer
Общий постпроцессор POST1 Дополнительные возможности 219
При переходе на новый вид экрана на нем остается диалоговая панель Results
Viewer, в которой указывается дополнительно название используемого файла ре-
зультатов.
В диалоговой панели Results Viewer имеется собственное меню, которое по-
зволяет указывать используемый файл результатов, записывать файл *.pgr, про-
водить операции с анимациями, вызывать диалоговую панель активного набора
и выполнять ряд иных операций.
Ниже приведена панель инструментов, позволяющая строить изображения
элементов, указывать тип графически отображаемых результатов, строить изоб-
ражение этих результатов, создавать подписи значений на экране, и выполнять
иные операции постпроцессора и подготовки отчета.
Операции с узловыми результатами (Main Menu => General Postproc
Nodal Calcs) включают в себя следующие:
> Total Force Sum - вычисление и отображение в текстовом окне главного
вектора и главного векторного момента узловых усилий для узлов, находя-
щихся в активном наборе. Главный векторный момент по умолчанию вы-
числяется относительно точки с координатами (0,0,0);
> Sum @ Each Node - вычисление и отображение в текстовом окне главного
вектора и главного векторного момента узловых усилий для узлов, находя-
щихся в активном наборе, а также значений узловых усилий. Главный век-
торный момент по умолчанию вычисляется относительно точки с коорди-
натами (0,0,0);
> Summation Pt - операции указания точек, относительно которых опреде-
ляется главный векторный момент усилий;
> Stress Int Factr - вычисление коэффициентов интенсивности напряжений
при расчетах задач механики разрушения;
> Surface Integral - вычисление интегральных значений давления и каса-
тельных напряжений на поверхности в задачах газовой и гидродинамики.
Операция вычисления и отображения главного вектора и главного векторно-
го момента узловых усилий (Main Menu => General Postproc => Nodal Calcs
Total Force Sum) использует диалоговую панель Calculate Total Force Sum for All
Selected Nodes, показанную на рис. 18.5.
Calculate Total Force Sum for AH Selected Node»
[FSUM] This function calculates, for al selected nodes.
the total force and moment contributions erf afl selected
elements attached to those nodes.
Global Ca t an
ITEM Selected Nodes | all
OK I
Cancel
Help |
Рис. 18.5. Диалоговая панель Calculate Total Force Sum for All Selected Nodes
8*
220 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В данной диалоговой панели в списке LAB Perform Summation in указывается
система координат, в которой проводятся вычисления.
В списке ITEM Selected Nodes указывается признак учета узлов - всех или
только состоящих в контакте.
Далее на экране появляется текстовая панель, содержащая требуемые данные.
Операция вычисления и отображения главного вектора и главного векторно-
го момента узловых усилий, а также значений узловых усилий (Main Menu =>
General Postproc =$ Nodal Calcs =$ Sum @ Each Node) применяет диалоговую
панель Calculate Force/Moment Sum at Each Node, в которой имеется только спи-
сок ITEM Selected Nodes. В связи с относительной простотой указания информа-
ции данная диалоговая панель не демонстрируется.
Далее на экране появляется текстовая панель, содержащая требуемые данные.
В состав операций указания точек, относительно которых определяется глав-
ный векторный момент усилий (Main Menu =$ General Postproc => Nodal Calcs
=} Summation Pt) входят следующие:
>
At Node - указание узла. Узел указывается при помощи панели указания.
Никаких диалоговых панелей не применяется;
At XYZ Loc - указание точки (не обязательно совпадающей с геометричес-
ким объектом - точкой) на рабочей плоскости при помощи панели указа-
ния. Никаких диалоговых панелей не применяется.
Операции создания элементных таблиц (Main Menu => General Postproc =>
Element Table) включают в себя следующие (см. рис. 18.6):
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
Define Table - создание элементной таблицы;
Plot Elem Table - графическое отображение элементной таблицы;
List Elem Table - текстовое отображение элементной таблицы;
Abs Value Option - указание использования абсолютных значений для
ряда последующих операций с элементными таблицами;
Sum of Each Item - вычисление суммы объектов элементной таблицы;
Add Item - создание новой элементной таблицы путем сложения объектов
существующих таблиц;
Multiply - создание новой элементной таблицы путем
перемножения объектов существующих таблиц;
Find Maximum - создание новой элементной таблицы
путем использования максимума из объектов суще-
ствующих таблиц;
Find Minimum - создание новой элементной таблицы
путем использования минимума из объектов суще-
ствующих таблиц;
Exponentiate - создание новой элементной таблицы
путем перемножения возведенных в степени объектов
существующих таблиц;
Element Tabh
Рис. 18.6. Операции с элементными таблицами
□______________
Н Define Table
Ё! Plot Elem Table
0 List Elem Table
s Abs Value Option
s Sum of Each Item
s Add Items
S3 Multiply
S Find Maximum
E3 Find Minimum
S Exponentiate
S Cross Product
H Dot Product
Erase Table
Общий постпроцессор POST 1. Дополнительные возможности 221
> Cross Product - создание новых элементных таблиц путем векторного про-
изведения наборов существующих таблиц;
> Dot Product - создание новой элементной таблицы путем скалярного про-
изведения наборов существующих таблиц;
> Erase Table - удаление элементных таблиц.
При выполнении операции создания элементной таблицы (Main Menu =>
General Postproc =$ Element Table =$ Define Table) применяются диалоговые па-
нели Element Table Data и , показанные на рис. 18.7 и 18.8.
Рис. 18.7. Диалоговая панель Element Table Data
Диалоговая панель Element Table Data содержит список Currently Defined
Data and Status, содержащий название таблицы (Label), тип и подтип расчетного
объекта (Item и Comp), и значение параметра времени, для которого создавалась
таблица (Time Stamp).
Кнопка Add позволяет создавать новую элементную таблицу, кнопка Update
позволяет изменять значение параметра времени, а кнопка Delete позволяет уда-
лять элементную таблицу.
После обращения к кнопке Add на экране появляется еще одна диалоговая
панель - Define Additional Element Table Items, показанная на рис. 18.8. Таблица
создается при помощи данной диалоговой панели.
В диалоговой панели Define Additional Element Table Items в поле [AVPRIN]
Eff NU for EQV strain указывается значение коэффициента Пуассона для вычис-
ления эквивалентных напряжений по фон Мизесу.
222 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Define Additional Eka*.<>< Table It s
[AVPRIN] EffNU for EQV strain
[ETABLEJ Define Additional Element Table Items
Lab User label for kem
Item Comp Results data kern
(For "By sequence num", enter sequence
no in Selection box. See T able 4.xx-3
in Elements Manual for seq. numbers)
Apply [
Caned
Help |
Рис. 18.8. Диалоговая панель Define Additional Element Table Items
В поле Lab User label for item указывается название таблицы.
В двух списках Item, Comp Results data item указывается расчетный объект, на
основе которого создается таблица.
При выполнении графического отображения данных элементной таблицы
(Main Menu =$ General Postproc => Element Table => Plot Elem Table) применяется
диалоговая панель Contour Plot of Element Table Data, показанная на рис. 18.9.
Рис. 18.9. Диалоговая панель Contour Plot of Element Table Data
В данной диалоговой панели в списке Itlab Item to be plotted указывается на-
звание таблицы, а в списке Avglab Average at common nodes указывается признак
применения осреднения данных таблицы в узлах.
При выполнении операции отображения содержания элементных таблиц в
текстовом виде (Main Menu =$ General Postproc => Element Table =$ List Elem
Table) применяется диалоговая панель List Element Table Data, показанная на
рис. 18.10.
Общий постпроцессор POST 1. Дополнительные возможности 223
1Л]
(PRETAB] List Element Table Data
Lab1-9 Items to be fisted
DD1_________________
DDD1
Hems 1-10GRP1
Items 11-20 GRP2
Items 21-30GRP3
Items 31-40 GRP4
OK|
Apply [
List Т -ufe D«4a
*1
Рис. 18.10. Диалоговая панель List Element Table Data
В данной диалоговой панели в списке Lab 1-9 Items to be listed указываются
таблицы (по именам, или первые 10 (Items 1-10 GRP1), с И по 20 и так далее)
Значения данных из таблиц далее отображаются в специальном текстовом окне.
Диалоговая панель, применяемая при указании использования абсолютных
значений для ряда последующих операций с элементными таблицами (Main Me-
nu => General Postproc => Element Table => Abs Value Option) содержит только
признак KEY Use absolute values (признак использования абсолютных значений)
и не приводится.
Операция вычисления суммы объектов элементной таблицы (Main Menu =>
General Postproc => Element Table => Sum of Each Item) вызывает на экран диа-
логовую панель Tabular Sum of Each Element Table Item, в которой вообще не ука-
зываются какие - либо данные. В связи с этим вид данной диалоговой таблицы
не приводится.
Операция создания новой элементной таблицы путем сложения объектов суще-
ствующих таблиц (Main Menu => General Postproc => Element Table => Add Item)
использует диалоговую панель Add Element Table Items, показанную на рис. 18.11.
В данной диалоговой панели в поле LabR User label for result указывается на-
звание новой (создаваемой) элементной таблицы.
Объекты новой таблицы TN создаются при помощи следующей зависимости:
TN. = Fl * TL + F2 * Т2. + С,
где Fl, F2, С - числа, а Т1 и Т2 - существующие таблицы.
Названия существующих таблиц указываются в полях Labi 1st Element table
item и Lab2 2st Element table item, а коэффициенты - в полях FACT1 1st Factor,
FACT2 2st Factor и CONST Constant.
Достаточно схоже выглядят и диалоговые панели, применяемые при операци-
ях перемножения таблиц (Main Menu => General Postproc => Element Table =$
Multiply), использования максимума (Main Menu =$ General Postproc =$ Ele-
ment Table => Find Maximum) и минимума (Main Menu => General Postproc =}
Element Table => Find Minimum), а также перемножения с возведением в степень
(Main Menu => General Postproc => Element Table => Exponentiate) Также со-
храняется сходство в диалоговых таблицах, применяемых операциями создания
224 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 18.11. Диалоговая панель Add Element Table Items
скалярного (Main Menu => General Postproc =$ Element Table => Dot Product)
и векторного (Main Menu =$ General Postproc => Element Table =$ Cross Pro-
duct) произведений таблиц.
Операция удаления элементных таблиц (Main Menu => General Postproc =>
Element Table => Erase Table) удаляет все имеющиеся элементные таблицы. По-
являющаяся диалоговая панель Erase Entire Element Table не требует указания
в ней какой - либо информации, и, поэтому, не приводится.
В состав операций работы с траекториями (Main Menu => General Postproc =>
Path Operations) входят следующие:
> Define Path - операции создания траекторий;
> Delete Path - операции удаления траекторий;
> Plot Paths - графическое отображение траектории;
> Recall Path - повторный вызов траектории для использования;
> Map onto Path - указание расчетных данных, предназначенных для отобра-
жения вдоль траектории;
> Plot Path Item - графическое отображение расчетных объектов на траек-
тории;
> Linearized Strs - изображение линеаризованных напряжений на траекто-
рии (растяжение - сжатие + изгиб);
> List Linearized - отображение линеаризованных напряжений в текстовом
режиме;
> Add - сложение объектов, отображаемых на траектории;
> Multiply - перемножение объектов, отображаемых на траектории;
Общий постпроцессор POST 1. Дополнительные возможности 225
> Divide - деление объектов, отображаемых на траектории;
> Expotentiate - возведение в степень и сложение объектов, отображаемых
на траектории;
> Differentiate - дифференцирование объектов, отображаемых на траекто-
рии;
> Integrate - интегрирование объектов, отображаемых на траектории;
> Cosine - построение косинуса как функции объектов, отображаемых на
траектории;
> Sine - построение синуса как функции объектов, отображаемых на траек-
тории;
> ArcCosine - построение арккосинуса как функции объектов, отображае-
мых на траектории;
> ArcSine - построение арксинуса как функции объектов, отображаемых на
траектории;
> Natural Log - построение натурального логарифма как функции объектов,
отображаемых на траектории;
> Cross Product - построение векторного произведения объектов, отобража-
емых на траектории;
> Dot Product - построение скалярного произведения объектов, отображае-
мых на траектории;
> Unit Vector - указание ориентации векторов на траектории;
> Archive Path - операции сохранения и восстановления траекторий;
> Clear Path Items - удаление всех объектов, созданных на траектории.
В состав операций создания траекторий (Main Menu => General Postproc =>
Path Operations =$ Define Path) входят следующие:
> By Nodes - создание траектории путем прямого указания узлов, лежащих
на траектории;
> On Working Plane - создание траектории путем указания входящих в нее
точек (не обязательно совпадающих с геометрическими объектами - точ-
ками) на рабочей плоскости;
> By Location - создание траектории путем указания входящих в нее точек
(не обязательно совпадающих с геометрическими объектами - точками) в
трехмерном пространстве;
> Path Status - операции определения состояния имеющихся траекторий;
> Modify Path - изменение ранее созданной траектории;
> Path Options - указание (изменение) опций созданной траектории
Операция создания траектории путем прямого указания лежащих на ней узлов
(Main Menu => General Postproc => Path Operations => Define Path => By Nodes)
требует предварительного указания узлов при помощи панели указания, после
чего на экране появляется диалоговая панель By Nodes, показанная на рис. 18.12.
В данной диалоговой панели в поле Name Define Path Name указывается на-
звание создаваемой траектории. В поле nSets Number of dats sets указывается
число наборов данных, отображаемых на траектории (обычно достаточно значе-
226 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 18.12. Диалоговая панель By Nodes
ния, применяемого по умолчанию). В поле nDiv Number of divisions указывается
число сегментов, создаваемых на траектории.
Операция создания траектории путем указания входящих в нее точек на рабо-
чей плоскости (Main Menu =$ General Postproc =$ Path Operations =$ Define
Path => On Working Plane) использует 2 диалоговые панели и панель указания.
Предварительно на экране появляется диалоговая панель On Working Plane,
показанная на рис. 18.13.
В данной диалоговой панели в поле Type of path to create указывается тип тра-
ектории - непосредственно по точкам (Arbitrary path) или при помощи дуги ок-
ружности (Circular path).
Остальные аргументы, в общем случае, можно не указывать.
On Working Plane
[PATH} Create Path on Working Plane
Type of path to create
fobitraty pathj
C Circular path
[/VIEW} Plot Working Plane
Window number
[7PBC] Show path on display
£7 Yes
[Window 1
p Yes
OK | Apply | Cancel | Help
Рис. 18.13. Диалоговая панель On Working Plane
Общий постпроцессор POST 1. Дополнительные возможности 227
Далее при помощи панели указания на рабочей плоскости указываются точки,
определяющие траекторию. После указания точек на экране появляется диалого-
вая панель On Working Plane (то есть с тем же названием). Вид данной диалого-
вой панели и ее функции точно соответствуют виду диалоговой панели By Nodes,
показанной на рис. 18.12.
Операция создания траектории путем указания входящих в нее точек в трех-
мерном пространстве (Main Menu => General Postproc => Path Operations => De-
fine Path => By Location) также требует применения двух диалоговых пане-
лей Первой на экране появляется диалоговая панель By Location, показанная
на рис. 18.14.
Рис. 18.14. Диалоговая панель By Location
В данной диалоговой панели в поле nPts Number of points указывается число
точек, по которым создается траектория. Остальные аргументы, указываемые
при помощи данной диалоговой панели, совпадают с аргументами, описанными
для диалоговой панели By Nodes, показанной на рис. 18.12.
Далее каждая точка, определяющая траекторию, указывается при помощи ди-
алоговой панели By Location in Global Cartesian, показанной на рис. 18.15.
В данной диалоговой панели в поле NPT Path point number указывается номер
точки в траектории. В полях X, Y, Z Location in Global CS указываются координа-
ты точек (в глобальной декартовой системе координат). В поле CS Interpolation
CS указывается номер системы координат, предназначенной для интерполирова-
ния сегмента траектории.
228 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Рис. 18.15. Диалоговая панель By Location in Global Cartesian
Операции указания состояния имеющихся траекторий (Main Menu =$ Gene-
ral Postproc => Path Operations =$ Define Path => Path Status) включают в себя
следующие:
> Defined Paths - вызов информационной (текстовой) панели, в которой
указываются все созданные траектории и ее параметры;
> Current Paths - вызов информационной (текстовой) панели, в которой
указываются параметры активной на настоящий момент траектории.
Операция изменения точек, определяющих траекторию (Main Menu => Gene-
ral Postproc => Path Operations => Define Path => Modify Path), использует диа-
логовую панель Modify Path, полностью воспроизводящую диалоговую панель
By Location in Global Cartesian, показанную на рис. 18.15.
Операция указания (фактически, изменения) опций созданной траектории
(Main Menu => General Postproc => Path Operations => Define Path => Path Op-
tions) использует диалоговую панель Path Options, показанную на рис. 18.16.
В данной диалоговой панели в списке Choose geometry mapping указывается
признак разделения сегментов траектории - равномерное разделение или уточ-
Рис. 18.16. Диалоговая панель Path Options
Общий постпроцессор POST 1. Дополнительные возможности 229
ненное (в начале и конце каждого сегмента). В списке Account for discontinuities
указывается признак учета разрывности свойств применяемых материалов (на-
личие или отсутствие учета).
В состав операций удаления траекторий (Main Menu => General Postproc =>
Path Operations => Delete Path) входят следующие операции:
> By Name - операция удаления траекторий, указываемых пользователем;
> АП Paths - операция удаления всех траекторий.
Операция удаления траекторий, указываемых пользователем (Main Menu =>
General Postproc Path Operations =$ Delete Path => By Name) использует ди-
алоговую панель Delete Path by Name, показанную на рис. 18.17.
Рис. 18.17. Диалоговая панель Delete Path by Name
В данной диалоговой панели удаляемая траектория указывается в списке Na-
me Delete Path by Name.
Операция графического отображения созданных траекторий (Main Menu =>
General Postproc => Path Operations =$ Plot Paths) отображает на экране создан-
ные траектории в виде последовательности специальных символов.
Операция активизации ранее созданной траектории (Main Menu => General
Postproc => Path Operations => Recall Path) использует диалоговую панель
Recall Path, вид которой практически идентичен диалоговой панели Delete Path
by Name, показанной на рис. 18.17. Название активизируемой траектории указы-
вается в списке Name Recall Path by Name.
Операция указания расчетных данных, предназначенных для отображения
вдоль траектории (Main Menu => General Postproc =л> Path Operations => Map
onto Path), использует диалоговую панель Map Results Items onto Path, практи-
230 Графический интерфейс комплекса ANSYS
чески полностью воспроизводящую диалоговую панель Define Additional Ele-
ment Table Items, показанную на рис. 18.8.
Операции графического и текстового отображения расчетных объектов вдоль
траектории (Main Menu => General Postproc =$ Path Operations => Plot Path
Item) включают в себя следующие:
> On Graph - изображение расчетных объектов на графике;
> On Geometry - изображение расчетных объектов непосредственно на тра-
ектории;
> List Path Item - отображение расчетных объектов в текстовом виде;
> Path Range - указание диапазона координат (измеряемых вдоль траекто-
рии), для которого отображаются значения расчетных объектов.
При построении графика расчетных значений (Main Menu => General Post-
proc => Path Operations =$ Plot Path Item => On Graph) применяется диалоговая
панель Plot of Path Items on Graph, показанная на рис. 18.18.
Рис. 18.18. Диалоговая панель Plot of Path Items on Graph
В данной диалоговой панели название отображаемого объекта указывается
в списке Lab 1-6 Path items to be graphed.
При изображении расчетных объектов непосредственно на траектории (Main
Menu => General Postproc => Path Operations => Plot Path Item => On Geometry)
применяется диалоговая панель Plot of Path Items on Geometry, имеющая боль-
шое сходство с диалоговой панелью Plot of Path Items on Graph, показанной на
рис. 18.18. Значения дополнительных аргументов, имеющихся в диалоговой па-
нели Plot of Path Items on Geometry, используемых по умолчанию, можно не
изменять.
Операция отображения расчетных объектов в текстовом виде (Main Menu =>
General Postproc Path Operations => Plot Path Item => List Path Item) исполь-
зует диалоговую панель List Path Item, также имеющую большое сходство с диа-
логовой панелью Plot of Path Items on Graph. Значения расчетных данных ото-
бражаются в специальной текстовой (информационной) панели.
Глава 19
Постпроцессор обработки
данных по времени POST26
232 Графический интерфейс комплекса ANSYS
В общем случае, все операции, выполняемые в постпроцессоре POST26, вызыва-
ются из одной диалоговой панели Time History Variables, показанной на рис. 19.1.
Несмотря на то, что все содержащиеся в данной диалоговой панели операции
могут вызываться и из экранного меню, использование именно диалоговой пане-
ли позволяет существенно упрощать действия в данном постпроцессоре.
Mlime History Varises - lyr.fst
Hie Help
Variable List*
Пий
Calculator
Рис. 19.1. Диалоговая панель Time History Variables
Работа в постпроцессоре POST26 предполагает создание так называемых пе-
ременных (Variable), которые описывают поведение модели в ходе всей истории
ее создания, и дальнейшие операции с этими переменными.
Диалоговая панель Time History Variables включает в себя панель инструмен-
тов, список переменных и кнопки различных действий, которые могут выпол-
няться над результатами (калькулятор переменных).
Из экранного меню диалоговая панель Time History Variables может вызы-
ваться последовательностью Main Menu => TimeHist Postpro => Variable Viewer.
Панель инструментов содержит в себе кнопки различных операций (создание,
удаление, отображение переменных и иные).
Список переменных Variable List содержит собственно названия переменных,
а также номера узлов и элементов, на основе которых были получены данные пе-
Постпроцессор обработки данных по времени POST26 233
ременные, тип переменной (перемещение, напряжение и так далее), минималь-
ное и максимальное значение переменной и признак использования переменной
для формирования оси X при построении графика изменения переменной.
Калькулятор переменных содержит операции создания новых переменных на
основе существующих.
В состав панели инструментов включены следующие иконки (слева направо):
> Add Data - создание новой переменной;
> Delete Data - удаление ранее созданной переменной;
> Graph Data - изображение изменения переменной на экране в виде графика;
> List Data - отображение значений переменной в текстовом виде;
> Data Properties - указание свойств переменных (в подавляющем большин-
стве случаев использование данной операции не требуется);
> Import Data - импорт значений переменной из внешнего файла;
> Export Data - экспорт значений переменной в массив, переменную или
внешний файл;
х Overlay Data - замена данных;
> Clear Time - History Data - удаление всех переменных;
> Refresh Time - History Data - обновление списка переменных.
При выполнении операции добавления переменной (кнопка Add Data) на эк-
ране появляется диалоговая панель Add Time - History Variable, показанная на
рис. 19.2.
В данной диалоговой панели в списке Result Item в древовидной иерархиче-
ской структуре указывается расчетный объект, на основе которого создается но-
вая переменная. Название переменной указывается в поле Variable Name.
[Л
Result Item
Favorites
I Add Time-History Variable
Nodal Solutio
Result Item Properties
Variable Name |
Рис. 19.2. Диалоговая панель Add Time - History Variable
|gh Element Solution
Reaction Forces
Generalized Plane Strain
лй Solution Summary
234 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Далее узел и элемент, расчетные значения которого применяются для созда-
ния переменной, указывается на экране при помощи панели указания.
После этого новая переменная появляется в списке существующих перемен-
ных.
В случае, если диалоговая панель Time History Variables не применяется, из
экранного меню данная операция вызывается последовательностью Main Menu
=> TimeHist Postpro =$ Define Variables.
Для удаления переменной ее надо указать в списке и нажать кнопку Delete
Data.
Для построения графика изменения переменной ее надо указать в списке и
нажать кнопку Graph Data.
Для просмотра значений переменной в текстовой форме ее надо указать
в списке и нажать кнопку List Data.
Дополнительные подробности см. в официальной документации к комплексу
ANSYS (версия компании ЕМТ).
Глава 20
Операции настройки
изображения
236 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Операции настройки изображения вызываются из раздела PlotCtrls выпадающе-
го меню (Utility Menu).
В данной главе приводится описание основных диалоговых панелей, приме-
няемых при создании изображения отдельных объектов, входящих в геометри-
ческую и расчетную модели.
Диалоговая панель Plot Numbering Controls, управляющая отображением на
экране номеров объектов, вызывается из выпадающего меню последовательно-
стью Utility Menu => PlotCtrls =$ Numbering. Вид этой диалоговой панели пока-
зан на рис. 20.1.
Plot Numbering Controls
LAI
[ZPNUM J Plot Numbering Controls
КР Keypoint numbers *0ff
LINE Line numbers
AREA Area numbers
VOLU Volume numbers Off
NODE Node numbers
Elem Z Attrib numbering
TABN Table Names
SVAL Numeric contour values
[/NUM] Numbering shown with
Г Off
| No numbering
[/REPLOT] Replot upon OK/Apply? | Replot ’ r]
OK | Apply I, Cancel | Help |
Рис. 20.1. Диалоговая панель Plot Numbering Controls
Включение переключателя KP Keypoint numbers (то есть значение On) приво-
дит к отображению на экране номеров точек (геометрических объектов типа
keypoint).
Включение переключателя LINE Line number приводит к отображению на эк-
ране номеров линий (по умолчанию линии на экране для удобства отображаются
различными цветами; в данном случае помимо цветов для идентификации линий
ложно использовать еще и их номера).
Включение переключателя AREA Area numbers приводит к отображению на
> кране номеров поверхностей (по умолчанию, поверхности изображаются одним
жветом; в данном случае для идентификации поверхностей применяются их но-
мера, а сами поверхности изображаются различными цветами).
Операции настройки изображения 237
Включение переключателя VOLU Volume numbers приводит к отображению
на экране номеров объемов и отображению различных объемов различными
цветами.
Следует учитывать, что номера точек отображаются при создании изображе-
ний точек, линий, поверхностей и объемов, номера линий - при создании изоб-
ражений линий, поверхностей и объемов, номера поверхностей - при изобра-
жении поверхностей и объемов, а номера объемов - только при изображении
объемов
Включение переключателя NODE Node numbers приводит к отображению на
экране номеров узлов.
В списке Elem/Attrib numbering указываются опции отображения номеров и
признаков (атрибутов) элементов:
> No numbering - нумерация не применяется;
> Element numbers - указываются номера элементов;
> Material numbers - указываются номера материалов;
> Element type num - указываются номера типов элементов;
> Real const num - указываются номера наборов геометрических характе-
ристик;
> Section numbers - указываются номера поперечных сечений;
х Element CS num - указываются номера систем координат элементов;
> Wavefront order - указывается порядок сборки матриц жесткости элемен-
тов в матрицу жесткости модели.
Включение переключателя TABN Table Names позволяет отображать назва-
ния таблиц, применяемых для указания граничных условий в табличном виде.
Включение переключателя SVAL Numeric contour values позволяет указывать
на изображении результатов и отдельных иных объектов их значений.
В списке [/NUM] Numbering shown with указывается способ отображения но-
меров*
> Color & numbers - применяются цвета и номера;
> Color only - применяются только цвета;
> Numbers only - применяются только номера;
> No color/numbers - цвета и номера не применяются.
Наконец, в списке [/REPLOT] Replot upon OK/Apply указывается признак
изменения изображения после изменения настроек отображения номеров:
> Do not replot - существующее изображение не изменяется;
> Replot - существующее изображение изменяется в соответствии с внесен-
ными изменениями нумерации.
Диалоговая панель Symbols, управляющая отображением на экране раз-
личных символов, вызывается из выпадающего меню последовательностью
Utility Menu =$ PlotCtrls Symbols. Вид этой диалоговой панели показан на
рис. 20.2.
В разделе [/РВС] Boundary condition symbol содержатся переключатели, оп-
ределяющие отображение символов различных граничных условий:
238 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Ш Symbols X
[ZP8 С] Boundary condition symbol ж
(• АП В C+R eaction \
C All Applied BCs
C All Reactions
C None
C For Individual:
Individual symbol set dialog(s) p Applied BCs
to be displayed: p Reactions
p Miscellaneous
|/PSF] Surface Load Symbols |None 3
Visibility key for shells Г Off
Plot symbols in color p On
Show pres and convect as | Face outlines
[/PBF] Body Load Symbols |None 3
Show curr and fields as | Contours
[/PICE] Elem Inft Cond Symbols (None _з_<
[/PSYMB] Other Symbols
CS Local coordinate system Г Off
ND1R Nodal coordinate system Г Off
ESYS Element coordinate sys Г Off
LDIV Line element divisions | Meshed
LDIR Line direction Г Off J .
ADIR Area direction Г Off
ECON Element mesh constraints Г Off
XNODE Extra node at element Г Off
DOT Larger node/kp symbols p On
LAYR Orientation of layer number |o~“
FBCS Force symbol common scale г Off
[/REPLOT] Replot upon OK/Appfy? | Replot 3
OK [ Caned 1 Help 1
-1
Рис. 20.2. Диалоговая панель Symbols
Операции настройки изображения 239
> АП ВС + Reaction - отображаются символы всех граничных условий и ре-
акций опор;
> All Applied BCs - отображаются символы всех граничных условий;
> АП Reactions - отображаются символы реакций опор;
> None - символы граничных условий и реакций опор не отображаются;
> For Individual - вызов специальной диалоговой панели, определяющей
отображение символов отдельных граничных условий Объекты, для ото-
бражения которых применяются символы, указываются при помощи трех
дополнительных переключателей, приведенных ниже, после заголов
Individual symbol set dialog(s) to be displayed (вызов диалоговых панели
для отдельных символов):
> Applied BC’s - приложенные граничные условия;
> Reactions - реакции опор;
> Miscellaneous - различные прочие символы (связи узлов и уравнения огра-
ничений, управляющие степени свобод и так далее).
В списке [/PSF] Surface Load symbols указываются опции отображения нагру-
зок, приложенных к поверхностям: None (символы не отображаются), Pressures
(отображаются символы давления), Tan-X Pressures (отображаются символы
давления, приложенного в направлении оси X системы координат элемента, то
есть распределенные по поверхности касательные усилия), Tan-Y Pressures (ото-
бражаются символы давления, приложенного в направлении оси Y системы ко-
ординат элемента), и т. д.
Признак Visibility key for shell позволяет отображать символы нагрузки при
ложенные к элементам оболочек, в том случае, когда грани, к которым приложе-
ны нагрузки, не видны (заслонены иными объектами).
Признак Plot symbols in color позволяет отображать символы различным!
цветами, в зависимости от значения нагрузки.
В списке Show pres and convect as указывается форма отображения давления:
Face outlines (в виде простых контуров), Arrows (в виде стрелок), Contours (в ви-
де контуров с заливкой).
В списке [/PBF] Body Load Symbols указываются опции отображения нагру-
зок. приложенных в виде объемных: None (символы не отображаются). Structural
temps (температура как нагрузка в задачах МДТТ) и так далее.
Переключатель Show curr and fields as в задачах МДТТ не применяется.
В списке отображения знаков начальных условий для элементов [/PICE]
Elem Init Cond Symbols помимо отсутствия символов (None) можно указывать
только символы объемных фракций (Volume Fraction)
В разделе [/PSYMB] Other Symbols указываются признаки применения до-
полнительных символов.
Признак CS Local coordinate systems регулирует отображение символов ло-
кальных систем координат.
Признак NDIR Nodal coordinate system регулирует отображение символов уз-
ловых систем координат.
240 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Признак ESYS Element coordinate sys регулирует отображение символов эле-
ментных систем координат.
В списке LDIV Line element divisions указывается признак типа отображения
линий - None (линия отображается непрерывной), Meshed (линия отображается
с разрывами, в соответствии с числом элементов, при наличии сетки) или
LESIZE (линия отображается с разрывами, в соответствии с числом элементов,
предусмотренных для нее командой LESIZE).
Признак LDIR Line direction позволяет указывать ориентацию (направление)
линий.
Признак ADIR Area direction позволяет указывать ориентацию (направле-
ние) нормалей к поверхностям.
Признак ECON Element mesh constraints позволяет указывать наличие объек-
тов расчетной модели, созданных на основе точек и линий.
Признак XNODE Extra node at element позволяет отображать внешние узлы
элементов (такие имеются у отдельных элементов).
Признак DOT Larger node/kp symbols регулирует размер отображаемых на
экране точек и узлов.
В поле LAYR Orientation of layer number указывается номер слоя, для которо-
го отображается ориентация свойств материала (применяется только для много-
слойных элементов).
Признак FBCS Force symbol common scale регулирует соотношение размеров
символов сосредоточенных усилий, если к модели прикладываются усилия раз-
личного значения.
Наконец, в списке [/REPLOT] Replot upon OK/Apply указывается признак
немедленного изменения изображения в соответствии с измененными настрой-
ками (Replot) или отсутствие изменения изображения.
Диалоговая панель Size and Shape, управляющая отображением элементов,
вызывается из выпадающего меню последовательностью Utility Menu =>
PlotCtrls => Style => Size and Shape. Вид этой диалоговой панели показан на
рис. 20.3.
В данной диалоговой панели в списке [/SHRINK] Shrink entities by указыва-
ется относительное сжатие (в процентах) размеров элементов при их отображе-
нии на экране. При этом между элементами на местах граней появляются раз-
рывы.
Признак [/ESHAPE] Display of element shapes based on real constant descrip-
tions позволяет отображать элементы в соответствии с их поперечными сечения-
ми и геометрическими характеристиками. Данный признак влияет на изображе-
ние стержней, балок и оболочек.
В поле SCALE Real constant multiplier указывается множитель, который мо-
жет применяться при необходимости визуального изменения геометрических ха-
рактеристик (например, толщины оболочки) при создании изображения.
В списке [/EFACET] Facets/element edge указывается число сегментов, при-
меняемых для отображения ребер элементов -1,2 или 4. Данная опция позволя-
ет улучшить отображение элементов II порядка (квадратичных).
Операции настройки изображения 241
Рис. 20.3. Диалоговая панель Size and Shape
В разделе [/RATIO] Distortion of Geometry указываются коэффициента иска-
жения изображения вдоль осей системы координат графического окна.
При этом в списке WN Window number указывается номер используемого
окна. Поскольку в большинстве случаев пользователи работают в режиме одного
окна, использовать этот список не требуется. В поле RATOX X distortion ratio
указывается коэффициент искажения вдоль оси X экрана (по ширине экрана),
а в поле RATOY Y distortion ratio - коэффициент искажения вдоль оси У экрана
(по высоте экрана).
В разделе [/CFORMAT] Component/Parameter Format в полях NFIRST,
NLAST Widths указывается число первых и последних знаков строк - наимено-
ваний компонентов, сборок, параметров или таблиц, в случае, когда названия
данных объектов отображаются на экране
Диалоговая панель Edge Options, управляющая отображением ребер элемен-
тов и поверхностей, вызывается из выпадающего меню последовательностью
Utility Menu => PlotCtrls => Style => Edge Options. Вид этой диалоговой панели
показан на рис. 20.4.
?42 Графический интерфейс комплекса ANSYS
Edge Options
OK
Apply
Cancel
Help |
Рис. 20.4. Диалоговая панель Edge Options
В данной диалоговой панели в списке WN Window number указывается номер
используемого окна. Как указывалось выше, использование данного списка при
применении интерфейса с одним окном не требуется.
В списке [/EDGE] Element outlines for non-contour/contour plots указывается
режим отображения ребер, лежащих в одной плоскости - All / Edge Only (ото-
бражаются все ребра, в том числе лежащие в одной плоскости) и Edge Only / All
(отображаются только ребра, не лежащие в одной плоскости). В поле Edge tole-
rance angle указывается угол между двумя гранями, при превышении которого
соответствующие ребра будут отображаться.
В списке [/GLINE] Element outline style указывается режим отображения
контуров элементов: Solid (контуры отображаются), Dashed (практически, то же
самое) или None (контуры элементов не отображаются) В последнем случае, при
изображении элементов (построенных на поверхностях и в объемах) их вид дос-
таточно точно воспроизводит исходный геометрический объект, а собственно
сетка не видна.
Вызов из выпадающего меню последовательности Utility Menu => PlotCtrls =>
Style Colors => Reverse Video позволяет изменить цвет фона графического
экрана на белый (что нравится ряду пользователей). При этом цвета объектов
расчетной и геометрической моделей не меняются (или заменяются с белого на
черный).
Диалоговая панель Displacement Display Scaling, управляющая масштабом
отображения перемещений (то есть видом деформированной модели), вызы-
вается из выпадающего меню последовательностью Utility Menu => PlotCtrls
=> Style => Displacement Scaling. Вид этой диалоговой панели показан на
рис. 20.5.
В данной диалоговой панели в разделе DMULT Displacement scale factor
имеются 4 переключателя: Auto calculated (масштаб отображения вычисляется
Операции настройки изображения 243
QJ Displacement Display Seating
J
[/DSCALE] Scaling of Displacement Displays
WN Window numbef
<♦ Auto calculated
DMULT Displacement scale factor
User specked factor
[/REPLOT] Replot upon OK/Apply?
Г* 1.0 (true scale}
Г 00 (off)
C User specified
I5 ~
| Replot “^|
OK
Cancel
Help
Рис. 20.5. Диалоговая панель Displacement Display Scaling
комплексом самостоятельно), 1.0 (true scale) - истинный масштаб, 0 0 (off) - пе-
ремещения вообще не отображаются, и User specified - масштаб указывается
пользователем. В последнем случае значение масштаба указывается в поле User
specified factor.
Указание вида отображения геометрической модели (при помощи отображе-
ния только ребер или с заливкой поверхностей) проводится при помощи диало-
говой панели Solid Model Facets, показанной на рис. 20.6. Из выпадающего меню
данная диалоговая панель вызывается последовательностью Utility Menu =э
PlotCtrls => Style => Solid Model Facets.
В данной диалоговой панели в списке Style of area and volume plots указывает-
ся один из четырех вариантов отображения поверхностей и объемов: Normal
Faceting (отображение поверхностей и объемов с заливкой), Wireframe (отобра-
Рис. 20.6. Диалоговая панель Solid Model Facets
244 Графический интерфейс комплекса ANSYS
жение только ребер, то есть линий), Fine (качественное отображение с заливкой),
Coarse (отображение с заливкой, пониженного качества).
Использование описанных выше диалоговых панелей, как представляется,
и как показывает практика обучения, достаточно для визуализации геометриче-
ских и расчетных моделей, а также различных граничных условий.
Заключение
Как уже указывалось во Введении, данная книга является результатом накоплен-
ного при чтении учебных курсов опыта.
Опыт преподавания показывает, что наиболее удобными формами обучения
специалистов являются обучение в составе организованных групп в авторизо-
ванном учебном центре. Компания ЕМТ проводит такое обучение.
Учебный центр компании ЕМТ гарантирует своим клиентам качественное
обучение в отношении всех программных продуктов, поставляемых ЕМТ. При
проведении курсов используются специально разработанные сертифицирован-
ные программы, охватывающие все практические аспекты освоения программ-
ных комплексов. Каждый курс сопровождается задачами и упражнениями (пре-
доставляются входные файлы и макросы в электронном виде).
В состав сертифицированных учебных программ, посвященных задачам меха-
ники деформируемого твердого тела (МДТТ), входят, в частности, следующие:
1) введение в ANSYS. Части I и II. Данный курс рекомендован начинающим
пользователям ANSYS;
2) динамика. Данный курс рекомендован пользователям, овладевшим осно-
вами ANSYS или прослушавшим курс «Введение в ANSYS»;
3) основы нелинейных расчетов задач механики деформируемого твердого
тела. Данный курс рекомендован пользователям, овладевшим основами
ANSYS или прослушавшим курс «Введение в ANSYS»;
4) расчет усложненных контактных задач и предварительно нагруженных со-
единений. Данный курс рекомендован пользователям, овладевшим осно-
вами нелинейных расчетов;
5) оптимизация конструкций. Данный курс рекомендован опытным пользо-
вателям;
6) вероятностное проектирование. Данный курс рекомендован опытным поль-
зователям, имеющих опыт проведения расчетов оптимизации конструкций;
7) расчет нелинейных задач МДТТ для опытных пользователей. Данный курс
рекомендован опытным пользователям.
Помимо сертифицированных учебных программ, возможно обучение на осно-
ве специальных программ, согласованных с клиентами, а также проведение обу-
чения на основе задач, имеющихся у клиентов.
Разумеется, небольшой объем книги позволил отразить в ней только основ-
ную информацию, посвященную применению чаще всего используемых модулей
и возможностей комплекса ANSYS.
Более подробная информация может быть получена на конференциях, прово-
димых компанией ЕМТ, на сайте компании www.emt.ru и из других источников-
Все отзывы и замечания по содержанию данной книги следует направлять не
электронный адрес info@emt.ru.
Библиография
1. Абовский Н. IL, Андреев Н. П., Деруга А. П. Вариационные принципы тео-
рии упругости и теории оболочек. - М.: Наука, 1978. - 288 с.
2. Авдонин А. С., Фигуровский В. И. Расчет на прочность летательных аппа-
ратов. - М.: Машиностроение, 1985. - 440 с.
3. Алямовский A. A. SolidWorks/Cosmos Works Инженерный анализ методом
конечных элементов. - М., ДМК, 2004. - 432 с.
4. Басов К. A. ANSYS в примерах и задачах. М., КомпьютерПресс, 2002.
5. Басов К. A. ANSYS: справочник пользователя. М., ДМК Пресс, 2005. - 642 с.
6. Бидерман В. Л. Механика тонкостенных конструкций. Статика. - М.: Маши-
ностроение, 1977. - 488 с.
7. Бидерман В. Л. Теория механических колебаний. - М.: Машиностроение,
1980. - 408 с.
8. Биргер И. А. Круглые пластинки и оболочки вращения. - М.: Оборонгиз,
1961. - 368 с.
9. Биргер И. А. Техническая диагностика. - М.: Машиностроение, 1978. - 240 с.
10. Биргер И. А. Прочность и надежность машиностроительных конструкций.
Избранные труды - Уфа, 1998. - 352 с.
И. Биргер И. А. Стержни, пластинки, оболочки. - М., Физматлит., 1992.-
392 с.
12. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей
машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.
13. Бояршинов С. В. Основы строительной механики машин. - М.: Машино-
строение, 1973. - 456 с.
14. Быков В. П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. - Л.:
Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989. - 255 с.
15. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности:
Пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 542 с.
16. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. - М.: Мир,
1984. - 428 с.
17. Демидов С. П. Теория упругости. - М.: Высшая школа, 1979. - 432 с.
18. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. - М.: Мир,
1975. - 536 с.
19. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер.
с англ. - М.: Мир, 1986. - 318 с.
20. Каплун А. Б., Морозов Е. М., Олферьева М. A. ANSYS в руках инженера.
Практическое руководство. - М.: УРСС, 2004. - 272 с.
21. Колмогоров А. Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функцио-
нального анализа. - М.: Наука, 1989. - 624 с.
22. Марчук Г. И., Агошков В. И. Введение в проекционно - сеточные метр-
Библиография 247
ды. - М.: Наука, 1981. - 416 с.
23. Митчелл Э., Уэйт Р. Метод конечных элементов для уравнений с частны-
ми производными: Пер. с англ. - М.: Мир, 1981. - 216 с.
24. Норенков И. П. Разработка систем автоматизированного проектирова-
ния. - М.: Изд - во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1994. - 207 с.
25. Образцов И. Ф., Савельев Л. М., Хазанов X. С. Метод конечных элементов
в задачах строительной механики летательных аппаратов. - М.: Высшая школа,
1985. - 392 с.
26. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элемен-
тов: Справочник / В. И. Мяченков, В. П. Мальцев, В. П. Майборода и др.; Под
общ. ред. В. И. Мяченкова. - М.: Машиностроение, 1989. - 520 с.
27. Решетов Д. Н. Детали машин. - М., Машиностроение, 1989. - 496 с.
28. Розин Л. А. Метод конечных элементов в применении к упругим систе-
мам. - М.: Стройиздат, 1977. - 128 с.
29. Секулович М. Метод конечных элементов: Пер. с сербского. - М.: Строй-
издат, 1993. - 664 с.
30. Строительная механика летательных аппаратов. Под ред. И. Ф. Образцо-
ва. - М.: Машиностроение, 1986. - 536 с.
31. Хечумов Р. А., Кепплер X., Прокофьев В. И. Применение метода конечных
элементов к расчету конструкций. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов,
1994. - 352 с.
32. Хог Э., Чой К., Комков В. Анализ чувствительности при проектировании
конструкций: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 428 с.
33. Федоренков А. П., Басов К. A. AutoCAD 2000. Практический курс. М.,
ДЕССКОМ, 2000. 432 с.
34. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1970. - 544 с.
35. Чигарев А. В., Кравчук А. С., Смалюк А. Ф. ANSYS для инженера. Спра-
вочное пособие. - М.: Машиностроение, 2004. - 496 с.
36. Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC/Nastran for Windows. - М.,
ДМК Пресс, 2001.-446 с.
37. Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC.visualNastran for Windows. -
М., ДМК Пресс, 2004. - 704 с.
Книги издательства «ДМК Пресс» можно заказать в торгово-
издательском холдинге «АЛЬЯНС-КНИГА» наложенным платежом,
выслав открытку или письмо по почтовому адресу: 123242, Москва,
а/я 20 или по электронному адресу: post@abook.ru.
При оформлении заказа следует указать адрес (полностью), по
которому должны быть высланы книги; фамилию, имя и отчество
получателя. Желательно также указать свой телефон и электронный
адрес.
Эти книги вы можете заказать и в Internet-магазине: www.abook.ru.
Оптовые закупки: тел. (095) 258-91-94, 258-91-95; электронный
адрес abook@abook.ru.
Басов Константин Андреевич
Графический интерфейс комплекса ANSYS
Главный редактор Мовчан Д. А.
dm@dmkpress.ru
Корректор Синяева Г, И.
Верстка Чаянова А. А.
Дизайн обложки Мовчан А. Г.
Подписано в печать 26.08.2005. Формат 70Х1001 1б.
Гарнитура «Петербург». Печать офсетная
Усл. печ. л. 23,25. Тираж 1000 экз.
Заказ № 103
Издательство «ДМК-Пресс».
Web-сайт издательства: www.dmk-press.ru
Internet-магазин: www.abook.ru
Отпечатано в ООО “Арт-диал”
143983, Московская обл., г. Железнодорожный,
ул. Керамическая, д 3
Басов К. А.
Графический интерфейс комплекса
ANSYS
САМОУЧИТЕЛЬ
В книге рассмотрен Графичес-
кий интерфейс пользователя
(GUI) комплекса метода конечных
элементов (МКЭ) ANSYS. В книгу
входят общее описание комплекса,
сведения о графическом интерфей-
се пользователя и типах применяе-
мых конечных элементов.
При написании книги автор
опирался на собственный опыт
преподавания на кафедре одного из
московских технических универ-
ситетов и учитывал опыт, накоп-
ленный учебным центром компа-
нии ЕМТ.
Издание предназначено лицам,
изучающим комплекс под руковод-
ством преподавателя - студентам
машиностроительных специально-
стей высших технических учебных
заведений, а также может быть по-
лезно инженерам-исследователям.
Категория: Проектирование