Pereiti prie turinio

Kraštinės sąlygos ir apkrovos

FrontISTR struktūrinės, šilumos laidumo ir dinaminės analizės kraštinės sąlygos bei apkrovos apibrėžiamos raktažodžiais. Statinėje struktūrinėje analizėje apibrėžtos kraštinės sąlygos ir apkrovos grupuojamos pagal grupės ID ir kiekviename žingsnyje aktyvinamos per !STEP, naudojant jo BOUNDARY arba LOAD eilutę. Dinaminėje analizėje !BOUNDARY, !CLOAD, !VELOCITY, !ACCELERATION ir implicitiniam metodui skirtą !SPRING taip pat galima aktyvinti grupėmis iš !STEP. Laikui bėgant kintančios sąlygos masteliuojamos naudojant !AMPLITUDE, o tiesiniai ryšiai tarp kelių laisvės laipsnių apibrėžiami su !EQUATION.

Funkcijų apžvalga

Kraštines sąlygas ir apkrovas pagal analizės tipą galima klasifikuoti taip.

Analizės tipas Pagrindiniai raktažodžiai Paskirtis
Struktūrinė analizė !BOUNDARY Taiko fiksuotus suvaržymus, nustatytus poslinkius ir nustatytą sukimą apie sukimosi centrą.
Struktūrinė analizė !CLOAD Taiko koncentruotas mazgų jėgas, momentus sukimosi laisvės laipsniams ir sukimo momentą apie sukimosi centrą.
Struktūrinė analizė !DLOAD Taiko paviršiaus slėgį, paviršiaus apkrovas, tūrines jėgas, gravitaciją ir išcentrinę jėgą.
Struktūrinė analizė !SPRING Taiko spyruoklines atramas mazgų laisvės laipsniams.
Struktūrinė analizė !TEMPERATURE Tiesiogiai nurodo šiluminių įtempių analizei naudojamas mazgų temperatūras arba skaito jas iš rezultatų failo.
Dinaminė analizė !VELOCITY, !ACCELERATION Taiko pradinį greitį ar pagreitį arba laikui bėgant kintantį nustatytą greitį ar pagreitį.
Šilumos laidumo analizė !FIXTEMP, !CFLUX, !DFLUX, !SFLUX, !FILM, !SFILM, !RADIATE, !SRADIATE Taiko fiksuotą temperatūrą, šilumos srautą, konvekciją ir spinduliavimą.
Bendra !AMPLITUDE Lentelės forma nurodo laikui bėgant kintančius kraštinių sąlygų ir apkrovų mastelio koeficientus.
Tinklo apibrėžimas !EQUATION Apibrėžia daugiataškių suvaržymų lygtis.

Struktūrinėje analizėje laisvės laipsnių numeriai 1, 2 ir 3 paprastai laikomi slinkties laisvės laipsniais, o 4, 5 ir 6 – sukimosi laisvės laipsniais. Sukimosi laisvės laipsniai turi prasmę modeliuose su šešiais laisvės laipsniais, pvz., kevalų ir sijų elementuose. Modeliuose, kuriuose yra tik dvimačiai arba trimačiai tūriniai elementai, suvaržymus ir apkrovas nurodykite tik tikslinių mazgų turimų laisvės laipsnių intervale.

Poslinkio suvaržymai struktūrinėje analizėje

Poslinkio suvaržymai nurodomi su !BOUNDARY. Mazgui arba mazgų grupei pateikiamas laisvės laipsnių intervalas ir reikšmė. Reikšmė 0 apibrėžia fiksuotą suvaržymą, o nenulinė reikšmė – nustatytą poslinkį arba nustatytą sukimą.

Struktūrinėje analizėje !BOUNDARY priima laisvės laipsnių intervalą nuo 1 iki 6. 1–3 atitinka slinkties poslinkius, o 4–6 – sukimosi suvaržymus mazguose, turinčiuose sukimosi laisvės laipsnius. Kadangi galima kartu nurodyti laisvės laipsnių intervalą, pavyzdžiui, slinktį galima suvaržyti vienu metu fiksuojant 1–3.

Nurodžius parametrą AMP, nustatyta reikšmė laikui bėgant kinta pagal amplitudės funkciją. Įprastu nurodymu nustatytas poslinkis taikomas prieaugiais pagal žingsnio apkrovos koeficientą arba amplitudės funkcijos pokytį. Nurodžius TOTAL=YES, pateikta reikšmė laikoma tiksliniu bendru poslinkiu.

Nurodžius ROT_CENTER, galima taikyti sukimosi suvaržymą centrinės mazgų grupės atžvilgiu. Šiuo atveju tikslinės mazgų grupės slinkties poslinkiai apskaičiuojami pagal sukimosi dydį ir uždedami kaip suvaržymai. ROT_CENTER ir TOTAL=YES derinys nepalaikomas, todėl sukimosi suvaržymai apie sukimosi centrą naudojami kaip prieauginiai nurodymai.

Koncentruotos apkrovos struktūrinėje analizėje

Koncentruotos mazgų apkrovos nurodomos su !CLOAD. Pateikus mazgą arba mazgų grupę, laisvės laipsnio numerį ir apkrovos reikšmę, apkrova įtraukiama į to laisvės laipsnio dešiniąją pusę.

Slinkties laisvės laipsniams 1–3 nurodytos reikšmės laikomos mazgų jėgomis koordinačių kryptimis. Modeliuose su sukimosi laisvės laipsniais 4–6 nurodytos reikšmės gali taikyti momentus sukimosi laisvės laipsniams. Nurodžius parametrą AMP, koncentruota apkrova dauginama iš amplitudės funkcijos reikšmės.

Nurodžius ROT_CENTER, apkrova taikoma kaip sukimo momentas apie centrinę mazgų grupę. Šiuo atveju nurodytas sukimo momento vektorius paskirstomas mazgų jėgoms pagal padėties vektorius nuo centro iki tikslinių mazgų. Kadangi sukimo momento negalima paskirstyti, kai centras ir tikslinis mazgas sutampa, reikia patikrinti geometrinį ryšį tarp sukimosi centro ir apkrovos taškų.

Atsargumo reikia, kai !CLOAD nurodomas mazgų grupei modelyje, kuriame kartu naudojamas !MESH su REFINE (tinklo smulkinimas, Refiner). Smulkinant ant pradinėje mazgų grupėje esančių briaunų sukuriami nauji tarpiniai mazgai, ir jie taip pat įtraukiami į tą pačią mazgų grupę. Kadangi !CLOAD tą pačią koncentruotos apkrovos reikšmę priskiria kiekvienam grupės mazgui, ta pati apkrova pritaikoma ir pridėtiems tarpiniams mazgams, todėl bendra apkrova skiriasi nuo numatytosios prieš smulkinimą. Kai koncentruotos apkrovos nurodomos pagal mazgų grupę, atsižvelkite į dėl smulkinimo padidėjusį apkrovos taškų skaičių arba, pageidautina, tiesiogiai nurodykite atskirus mazgus.

Paskirstytos apkrovos ir tūrinės jėgos struktūrinėje analizėje

Paskirstytos apkrovos ir tūrinės jėgos nurodomos su !DLOAD. !DLOAD elementų arba paviršių grupei nurodo apkrovos tipą ir parametrus. Kitimas laike nurodomas parametru AMP.

Pagrindiniai apkrovų tipai yra šie.

Apkrovos tipas Aprašas
P0, PP, P1–P6 Taiko slėgį, veikiantį elemento sieną. Sienų numerių atitikimas elemento sienoms priklauso nuo elemento tipo.
PX, PY, PZ Nurodo slėgį aiškia koordinačių kryptimi. Įvesties apdorojimo metu jis paverčiamas krypties vektoriumi.
S... Taiko paviršiaus apkrovą paviršių grupei. Sienos numeris gaunamas iš paviršių grupės apibrėžimo.
BX, BY, BZ Taiko tūrinę jėgą koordinačių kryptimi.
GRAV Nurodo gravitacinio pagreičio vektorių. Jis derinamas su medžiagos tankiu ir įtraukiamas kaip tūrinė jėga.
CENT Taiko išcentrinę jėgą pagal sukimosi ašį ir kampinį greitį.

Nurodžius FOLLOW=YES, paviršiaus slėgis seka deformuoto paviršiaus orientaciją. Šis nurodymas prasmingas struktūrinėje analizėje, kurioje atsižvelgiama į baigtines deformacijas. Analizėse, kuriose netiesinė geometrija išjungta, sekantis slėgis realizacijoje išjungiamas.

Kaip ir P1–P6 bei šilumos analizės pusės S1–S6, sienų numerių reikšmė skiriasi pagal elemento tipą. Konkretų sienų numerių atitikimą ir duomenų laukų tvarką žr. atitinkamo raktažodžio žinyne.

Spyruoklinės atramos struktūrinėje analizėje

Spyruoklinės atramos nurodomos su !SPRING. Pateikus mazgą arba mazgų grupę, laisvės laipsnio numerį ir spyruoklės standumą, spyruoklės standumas pridedamas prie tikslinio laisvės laipsnio įstrižinio standumo, o į dešiniąją pusę įtraukiama esamam poslinkiui proporcinga spyruoklės reakcija.

Nurodžius laisvės laipsniams 1–3, atrama laikoma slinkties spyruokle. Modeliuose su sukimosi laisvės laipsniais nurodžius 4–6 galima naudoti sukimosi spyruokles. Patikrinkite laisvės laipsnių konfigūraciją, kad spyruoklės nebūtų priskirtos laisvės laipsniams, kurių tiksliniame modelyje nėra.

Dabartinėje realizacijoje !SPRING spyruoklės standumas laikui bėgant nekeičiamas atskira amplitudės funkcija. Žingsnio viduje jis surenkamas pagal žingsnio koeficientą. Norėdami spyruoklinę atramą įjungti arba išjungti, valdykite ją kiekvienam žingsniui naudodami grupės ID ir !STEP LOAD nurodymą.

Temperatūrinės apkrovos struktūrinėje analizėje

Šiluminės deformacijos sukeltoms apkrovoms struktūrinėje analizėje taikyti naudokite !TEMPERATURE. Kiekvienam mazgui arba mazgų grupei nurodžius temperatūrą, pagal skirtumą nuo atskaitos temperatūros arba ankstesnės temperatūros surenkamos ekvivalentinės mazgų jėgos šiluminių įtempių analizei. Šiluminio plėtimosi koeficientas nurodomas medžiagos apibrėžime. Atskaitos temperatūra nurodoma su !REFTEMP.

Temperatūrą galima nurodyti tiesiogiai valdymo faile arba skaityti iš rezultatų failo, gauto šilumos laidumo ar kitoje analizėje. Nurodžius READRESULT, duomenų eilučių mazgų temperatūros neskaitomos; vietoj jų skaitomi rezultatų duomenys, kuriuos nurodo SSTEP, INTERVAL, READTYPE ir susiję parametrai. Naudojant rezultatų failą, jame išsaugotas laikas arba žingsnio numeris turi atitikti struktūrinės analizės pusėje pateiktą nurodymą.

Kadangi !TEMPERATURE neturi parametro AMP, amplitudės funkcija jo nemasteliuoja. Temperatūros istorijai keisti valdykite pačius temperatūros duomenis, skaitomus šilumos analizės rezultatus arba žingsnių skaidymą.

Dinaminės analizės pradinės sąlygos ir nustatytos reikšmės (greitis ir pagreitis)

Dinaminėje analizėje !VELOCITY ir !ACCELERATION gali nurodyti pradines sąlygas arba nustatytas greičio ar pagreičio reikšmes. Abiem atvejais nurodomas mazgas arba mazgų grupė, laisvės laipsnių intervalas ir reikšmė. Laisvės laipsnių intervalas yra 1–6; modeliuose su sukimosi laisvės laipsniais 4–6 atitinka kampinį greitį arba kampinį pagreitį.

TYPE=INITIAL nurodo pradinį greitį arba pradinį pagreitį analizės pradžioje. Pateikus pradinį greitį, pradinis pagreitis apskaičiuojamas taip, kad būtų suderintas su judėjimo lygtimi. Pateikus pradinį pagreitį, yra vykdymo kelias, kuriame apskaičiuojamas pradinis greitis.

TYPE=TRANSIT nurodo laikui bėgant kintantį nustatytą greitį arba pagreitį. Jei TYPE praleistas, laikoma TRANSIT. Nurodžius AMP, amplitudės funkcija interpoliuojama dinaminės analizės laiku ir jos reikšmė dauginama iš nustatytos reikšmės.

Daugiataškiai suvaržymai

Kai tarp kelių mazgų laisvės laipsnių reikia nustatyti tiesinį ryšį, naudokite daugiataškių suvaržymų funkciją. Atitinkamas raktažodis yra !EQUATION, kuriuo galima išreikšti standų susiejimą, periodines kraštines sąlygas ir poslinkių ryšius tarp mazgų, kuriuos sunku aprašyti fiksuotu vieno mazgo ir vieno laisvės laipsnio suvaržymu.

Daugiataškių suvaržymų naudojimo gaires, jų apdorojimą tiesiniame sprendiklyje ir ryšį su kitomis laisvės laipsnių susiejimo funkcijomis, pvz., kontakto TIED, žr. Daugiataškiai suvaržymai.

Kraštinės sąlygos šilumos laidumo analizėje

Šilumos laidumo analizėje kaip kraštinės sąlygos taikoma fiksuota temperatūra, šilumos srautas, konvekcija ir spinduliavimas. Atskirai nuo struktūrinės analizės !STEP, šilumos analizės laiko valdymas nurodomas su !HEAT.

Raktažodis Tikslas Aprašas Amplitudės nurodymas
!FIXTEMP Mazgas arba mazgų grupė Fiksuoja temperatūrą. AMP
!CFLUX Mazgas arba mazgų grupė Taiko koncentruotą mazgo šilumos srautą. AMP
!DFLUX Elementas arba elementų grupė Taiko paskirstytą šilumos srautą elemento tūriui arba sienai. AMP
!SFLUX Paviršių grupė Taiko šilumos srautą paviršių grupei. AMP
!FILM Elementas arba elementų grupė Taiko konvekcinę kraštinę sąlygą elemento sienai. AMP1, AMP2
!SFILM Paviršių grupė Taiko konvekcinę kraštinę sąlygą paviršių grupei. AMP1, AMP2
!RADIATE Elementas arba elementų grupė Taiko spinduliavimo kraštinę sąlygą elemento sienai. AMP1, AMP2
!SRADIATE Paviršių grupė Taiko spinduliavimo kraštinę sąlygą paviršių grupei. AMP1, AMP2

!DFLUX atveju BF reiškia tūrinį šilumos generavimą, o S0–S6 – šilumos srautą elementų sienose. !FILM elemento sienos nurodomos F0–F6, o !RADIATE – R0–R6. Kadangi sienų numerių atitikimas faktinėms elementų sienoms priklauso nuo elemento tipo, išsamiau žr. kiekvieno raktažodžio žinyne.

Konvekcinė kraštinė sąlyga nurodo konvekcijos koeficientą ir išorinę temperatūrą. Spinduliavimo kraštinė sąlyga nurodo emisijos koeficientui ekvivalentų koeficientą ir aplinkos temperatūrą. AMP1 atitinka koeficiento pusę, o AMP2 – išorinės arba aplinkos temperatūros pusę, todėl kiekvieną jų galima nepriklausomai keisti laike.

Amplitudės funkcijos

Amplitudės funkcija apibrėžia kraštinės sąlygos arba apkrovos kitimą laike naudodama laikų ir reikšmių lentelę. Įvestyje vardinė laiko lentelė apibrėžiama su !AMPLITUDE ir tikslinio raktažodžio nurodoma parametru AMP, AMP1 arba AMP2.

Pagrindiniai taikomi raktažodžiai yra šie.

!AMPLITUDE skaitomas lentelės forma (DEFINITION=TABULAR), o laiko tipas laikomas žingsnio laiku (TIME=STEP). Reikšmes galima apibrėžti kaip santykines arba absoliučias, tačiau atskiruose raktažodžiuose jos paprastai naudojamos kaip bazinę reikšmę dauginantys koeficientai.

!TEMPERATURE amplitudės funkcijos netaikomos. Be to, kadangi !SPRING nesurenkamas atskirai keičiant spyruoklės standumą laike, spyruoklinių atramų perjungimas atliekamas žingsnių valdymu.

Taip pat žr.

AI-assisted translation May contain errors Official docs Status