Статический экспресс-анализ модели металлической пластины

Рассмотрим статическую модель металлической пластины с параметрами 100х20х350 мм, нагруженной плоской гранью давлением 2 Н/м² с наибольшей площадью и граничными условиями в виде закрепления двух противоположных торцов с наименьшими площадями.

Так как модуль статического анализа работает непосредственно с трёхмерными моделями T-FLEX CAD, построим трехмерную модель металлической пластины. Для создания модели металлической пластины необходимо активизировать рабочую плоскость «Вид спереди». На этой плоскости необходимо построить изображение для создания трехмерного профиля по размерам, показанным на рисунке 5.

Рисунок 5 – Размеры изображения трехмерного профиля металлической на рабочей плоскости «Вид спереди»

После построения изображения необходимо завершить черчение на активной рабочей плоскости с автоматическим построением трехмерного профиля и созданием операции выталкивания с помощью кнопки  на главной панели. В основных параметрах операции выталкивания необходимо задать длину выталкивания равную 350 мм и нажать в автоменю кнопку  для создания трехмерной модели металлической пластины (Рисунок 6)

Рисунок 6 – Создание трехмерной модели металлической пластины с помощью операции выталкивание

Для осуществления статического расчёта металлической пластины необходимо зайти в меню «Анализ» подменю «Новая Задача» и выбрать опцию «Конечно-элементный анализ» .

При создании задачи статического расчета необходимо указать в окне свойств создаваемой задачи тип – «Экспресс-расчет» (Рисунок 7). Система Т-Flex анализ автоматически выберет тело металлической пластины в трехмерной сцене. После этого необходимо в автоменю нажать кнопку  для перехода к заданию параметров конечно-элементной сетки. В экспресс-расчете параметры сетки задаются упрощенно (Рисунок 8). Далее нужно нажать в автоменю кнопку  для генерации конечно-элементной сетки.

 

Рисунок 7 – Выбор типа задачи

Рисунок 8 – Задание параметров конечно-элементной сетки

После окончания генерации конечно-элементной сетки система выводит сообщение, показанное на рисунке 9, а трехмерная модель металлической пластины будет выглядеть, как показано на рисунке 10.

Рисунок 9 – Диалоговое окно «Генерация сетки»

Рисунок 10 – Конечно-элементная сетка модели металлической пластины

Далее необходимо выполнить закрепление двух противоположных торцов с наименьшими площадями металлической пластины с помощью опции  на главной панели, щелкнув левой клавишей мыши на грани трехмерной модели металлической пластины, потом на кнопку  автоменю, как показано на рисунке 11.

Рисунок 11 – Создание полного закрепления модели металлической пластины

Для задания нагрузки в T-FLEX-Анализ необходимо воспользоваться опцией  на главной панели, щелкнуть левой клавишей мыши на грань, как показано на рисунке 12, в разделе «Значение» окна свойств давления ввести значение 2000000 и нажать кнопку  в автоменю.

Для задания всех необходимых для расчета свойств материала металлической пластины на главной панели необходимо выбрать опцию  и в появившемся окне «Свойства материала» из справочников ввести необходимые параметры или согласиться с теми параметрами, которые были приняты по умолчанию системой для материала сталь (Рисунок 13).

Рисунок 12 – Создание нагружения в виде равномерного давления на выбранной грани

Рисунок 13 – Задание параметров материала металлической пластины

После того как для модели металлической пластины была построена конечно-элементная сетка и наложены граничные условия (закрепления и нагружения), необходимо запустить процесс формирования и решения линейных алгебраических уравнений статического анализа с помощью команды «Расчёт»  меню «Анализ» или из контекстного меню путем нажатия правой кнопки мыши на имени выбранной задачи в дереве задач (Рисунок 14, а). При экспресс-расчете система T-FLEX-Анализ сразу переходит к расчету задачи, как показано на рисунке 14, б.

а)	б)

Рисунок 14 – Расчет методом конечных элементов металлической пластины

После выполнения расчёта, в дереве задач появится новая папка «Результаты». Для просмотра результатов расчета металлической пластины необходимо выбрать нужный результат и щелкнуть на нем дважды левой клавишей мыши или с помощью правой кнопки мыши и контекстного меню, как показано на рисунке 15, добиться нужного результата.

При создании эпюры коэффициента запаса прочности по эквивалентным напряжениям системе нужно задать предел текучести или предел прочности материала металлической пластины (Рисунок 16).

Рисунок 15 – Открытие результатов решения конечно-элементной задачи

Рисунок 16 – Открытие результата «Коэффициент запаса по эквивалентным напряжениям»

На рисунке 17 приведены результаты расчета эквивалентных напряжений а) и модуля перемещения б) конечно-элементной модели металлической пластины.

 

а)	б)

Рисунок 17 – Результаты расчета эквивалентных напряжений а) и модуля перемещения б)

Для задания параметров отображения результата необходимо дважды щелкнуть левой клавишей мыши в трехмерной сцене рядом с моделью. В результате этого появится диалоговое окно «Параметры окна результатов расчета» (Рисунок 18, а), в котором можно установить параметры заливки результата (Рисунок 18, б), масштаб деформированного состояния, фоновую анимацию, настроить единицы измерения и т.д.

а)                                                    б)

Рисунок 18 – Диалоговые окна «Параметры окна результатов расчета» а) и «Параметры заливки» б)