Robežnosacījumi un slodzes¶

FrontISTR konstrukciju, siltumvadīšanas un dinamiskās analīzes robežnosacījumi un slodzes tiek definēti ar atslēgvārdiem. Statiskajā konstrukciju analīzē definētie robežnosacījumi un slodzes tiek grupēti pēc grupas ID un katrā solī aktivizēti ar !STEP, izmantojot tā BOUNDARY vai LOAD rindu. Arī dinamiskajā analīzē netiešajai metodei paredzētos !BOUNDARY, !CLOAD, !VELOCITY, !ACCELERATION un !SPRING var aktivizēt pa grupām no !STEP. Laikā mainīgus nosacījumus mērogo, izmantojot !AMPLITUDE, bet lineāras sakarības starp vairākām brīvības pakāpēm definē ar !EQUATION.

Funkciju pārskats¶

Robežnosacījumus un slodzes pēc analīzes veida var klasificēt šādi.

Konstrukciju analīzē brīvības pakāpju numurus 1, 2 un 3 parasti uzskata par translācijas brīvības pakāpēm, bet 4, 5 un 6 — par rotācijas brīvības pakāpēm. Rotācijas brīvības pakāpēm ir nozīme modeļos ar sešām brīvības pakāpēm, piemēram, čaulu un siju elementos. Modeļiem, kas satur tikai divdimensiju vai trīsdimensiju cietķermeņu elementus, ierobežojumus un slodzes norādiet tikai mērķa mezgliem pieejamo brīvības pakāpju diapazonā.

Pārvietojuma ierobežojumi konstrukciju analīzē¶

Pārvietojuma ierobežojumus norāda ar !BOUNDARY. Mezglam vai mezglu grupai norāda brīvības pakāpju diapazonu un vērtību. Vērtība 0 definē fiksētu ierobežojumu, bet vērtība, kas nav nulle, definē uzdotu pārvietojumu vai uzdotu rotāciju.

Konstrukciju analīzē !BOUNDARY pieņem brīvības pakāpju diapazonu no 1 līdz 6. 1 līdz 3 atbilst translācijas pārvietojumam, bet 4 līdz 6 — rotācijas ierobežojumiem mezglos, kuriem ir rotācijas brīvības pakāpes. Tā kā var norādīt brīvības pakāpju diapazonu kopā, piemēram, translāciju var ierobežot, vienlaikus fiksējot 1 līdz 3.

Ja norādīts parametrs AMP, uzdotā vērtība laikā mainās atbilstoši amplitūdas funkcijai. Parastajā specifikācijā uzdotais pārvietojums tiek piemērots inkrementāli atbilstoši slodzes koeficientam solī vai amplitūdas funkcijas izmaiņai. Ja norādīts TOTAL=YES, norādītā vērtība tiek uzskatīta par mērķa kopējo pārvietojumu.

Ja norādīts ROT_CENTER, rotācijas ierobežojumu var piemērot attiecībā pret centra mezglu grupu. Šajā gadījumā mērķa mezglu grupas translācijas pārvietojumus aprēķina no rotācijas lieluma un uzdod kā ierobežojumus. ROT_CENTER un TOTAL=YES kombinācija netiek atbalstīta, tāpēc rotācijas ierobežojumus ap rotācijas centru izmanto kā inkrementālu specifikāciju.

Koncentrētās slodzes konstrukciju analīzē¶

Koncentrētas mezglu slodzes norāda ar !CLOAD. Ja norādīts mezgls vai mezglu grupa, brīvības pakāpes numurs un slodzes vērtība, slodze tiek iekļauta attiecīgās brīvības pakāpes vienādojuma labajā pusē.

Vērtības, kas norādītas translācijas brīvības pakāpēm 1 līdz 3, tiek uzskatītas par mezglu spēkiem koordinātu virzienos. Modeļos ar rotācijas brīvības pakāpēm vērtības, kas norādītas 4 līdz 6, var piemērot momentus rotācijas brīvības pakāpēm. Ja norādīts parametrs AMP, koncentrētā slodze tiek reizināta ar amplitūdas funkcijas vērtību.

Ja norādīts ROT_CENTER, slodze tiek piemērota kā griezes moments ap centra mezglu grupu. Šajā gadījumā norādītais griezes momenta vektors tiek sadalīts mezglu spēkos, pamatojoties uz pozīcijas vektoriem no centra līdz mērķa mezgliem. Tā kā griezes momentu nevar sadalīt, ja centrs un mērķa mezgls atrodas vienā punktā, jāpārbauda ģeometriskā sakarība starp rotācijas centru un slodzes punktiem.

Jāievēro piesardzība, ja !CLOAD tiek norādīts mezglu grupai modelī, kurā izmanto arī !MESH ar REFINE (režģa smalcināšana, Refiner). Smalcināšana izveido jaunus vidusmezglus uz malām, kas ietilpst sākotnējā mezglu grupā, un šie vidusmezgli arī tiek pievienoti tai pašai mezglu grupai. Tā kā !CLOAD katram mezglu grupas mezglam piešķir vienādu koncentrētās slodzes vērtību, tā pati koncentrētā slodze tiek piemērota arī pievienotajiem vidusmezgliem, un rezultātā kopējā slodze atšķiras no pirms smalcināšanas paredzētās. Norādot koncentrētas slodzes mezglu grupai, ņemiet vērā smalcināšanas izraisīto slodzes punktu skaita pieaugumu vai, vēlams, tieši norādiet atsevišķus mezglus.

Sadalītās slodzes un ķermeņa spēki konstrukciju analīzē¶

Sadalītās slodzes un ķermeņa spēkus norāda ar !DLOAD. !DLOAD elementu grupai vai virsmas grupai norāda slodzes tipu un parametrus. Laika izmaiņas norāda ar parametru AMP.

Galvenie slodzes tipi ir šādi.

Ja norādīts FOLLOW=YES, virsmas spiediens seko deformētās virsmas orientācijai. Šai specifikācijai ir nozīme konstrukciju analīzē, kurā ņem vērā galīgas deformācijas. Analīzēs, kurās nelineārā ģeometrija ir atspējota, sekojošais spiediens implementācijā tiek atspējots.

Tāpat kā P1 līdz P6 un siltuma analīzes S1 līdz S6 gadījumā, skaldņu numuru nozīme atšķiras atkarībā no elementa tipa. Konkrēto skaldņu numuru atbilstību un datu lauku secību skatiet atslēgvārdu atsaucē.

Atsperu balsti konstrukciju analīzē¶

Atsperu balstus norāda ar !SPRING. Ja norādīts mezgls vai mezglu grupa, brīvības pakāpes numurs un atsperes konstante, atsperes stingums tiek pieskaitīts mērķa brīvības pakāpes diagonālajam stingumam, bet labajā pusē tiek iekļauta atsperes reakcija, kas ir proporcionāla pašreizējam pārvietojumam.

Norādot brīvības pakāpēm 1 līdz 3, balsts tiek uzskatīts par translācijas atsperi. Modeļos ar rotācijas brīvības pakāpēm, norādot 4 līdz 6, var izmantot rotācijas atsperes. Pārbaudiet brīvības pakāpju konfigurāciju, lai atsperes netiktu piešķirtas brīvības pakāpēm, kuru mērķa modelī nav.

Pašreizējā implementācijā !SPRING atsperes stingums netiek mainīts laikā ar atsevišķu amplitūdas funkciju. Solī tas tiek samontēts atbilstoši soļa koeficientam. Lai ieslēgtu vai izslēgtu atsperes balstu, izmantojiet grupas ID un !STEP LOAD specifikāciju, lai to vadītu katram solim.

Temperatūras slodzes konstrukciju analīzē¶

Lai konstrukciju analīzē piemērotu termiskās deformācijas izraisītas slodzes, izmantojiet !TEMPERATURE. Ja temperatūra tiek norādīta katram mezglam vai mezglu grupai, ekvivalentie mezglu spēki termisko spriegumu analīzei tiek samontēti, pamatojoties uz starpību no atsauces temperatūras vai iepriekšējās temperatūras. Termiskās izplešanās koeficientu norāda materiāla definīcijā. Atsauces temperatūru norāda ar !REFTEMP.

Temperatūru var norādīt tieši vadības failā vai nolasīt no rezultātu faila, ko izveidojusi siltumvadīšanas analīze vai cita analīze. Ja norādīts READRESULT, datu rindu mezglu temperatūras netiek nolasītas; tā vietā tiek nolasīti rezultātu dati, kas norādīti ar SSTEP, INTERVAL, READTYPE un saistītajiem parametriem. Izmantojot rezultātu failu, tā saglabāšanas laikam vai soļa numuram jāatbilst konstrukciju analīzes pusē norādītajam.

Tā kā !TEMPERATURE nav parametra AMP, uz to neattiecas mērogošana ar amplitūdas funkciju. Lai mainītu temperatūras vēsturi, vadiet pašus temperatūras datus, nolasāmos siltuma analīzes rezultātus vai soļu dalījumu.

Sākuma nosacījumi un uzdotās vērtības dinamiskajā analīzē (ātrums un paātrinājums)¶

Dinamiskajā analīzē ar !VELOCITY un !ACCELERATION var norādīt ātruma vai paātrinājuma sākuma nosacījumus vai uzdotās vērtības. Abos gadījumos norāda mezglu vai mezglu grupu, brīvības pakāpju diapazonu un vērtību. Brīvības pakāpju diapazons ir no 1 līdz 6; modeļos ar rotācijas brīvības pakāpēm 4 līdz 6 atbilst leņķiskajam ātrumam vai leņķiskajam paātrinājumam.

TYPE=INITIAL norāda sākuma ātrumu vai sākuma paātrinājumu analīzes sākumā. Ja dots sākuma ātrums, sākuma paātrinājums tiek aprēķināts, lai nodrošinātu saderību ar kustības vienādojumu. Ja dots sākuma paātrinājums, pastāv izpildes ceļš, kurā tiek aprēķināts sākuma ātrums.

TYPE=TRANSIT norāda laikā mainīgu uzdotu ātrumu vai uzdotu paātrinājumu. Ja TYPE ir izlaists, tas tiek uzskatīts par TRANSIT. Ja norādīts AMP, amplitūdas funkcija tiek interpolēta dinamiskās analīzes laikā un izmantota kā reizinātājs uzdotajai vērtībai.

Daudzpunktu ierobežojumi¶

Daudzpunktu ierobežojumu funkciju izmanto, ja starp vairākām mezglu brīvības pakāpēm jāuzdod lineāra sakarība. Atbilstošais atslēgvārds ir !EQUATION, ar kuru var izteikt tādas sakarības kā stingrs sasaistījums, periodiskas robežas un pārvietojumu sakarības starp mezgliem, kuras ir grūti attēlot ar viena mezgla un vienas brīvības pakāpes fiksētu ierobežojumu.

Norādes par daudzpunktu ierobežojumu izmantošanu, to apstrādi lineārajā risinātājā un saistību ar citām brīvības pakāpju sasaistes funkcijām, piemēram, kontakta TIED, skatiet sadaļā Daudzpunktu ierobežojumi.

Robežnosacījumi siltumvadīšanas analīzē¶

Siltumvadīšanas analīzē kā robežnosacījumus piemēro fiksētu temperatūru, siltuma plūsmu, konvekciju un starojumu. Atsevišķi no konstrukciju analīzes !STEP, siltuma analīzes laika vadību norāda ar !HEAT.

!DFLUX gadījumā BF apzīmē tilpuma siltuma ģenerēšanu, bet S0 līdz S6 — siltuma plūsmu uz elementa skaldnēm. !FILM gadījumā elementa skaldnes norāda ar F0 līdz F6, bet !RADIATE gadījumā — ar R0 līdz R6. Tā kā skaldņu numuru un faktisko elementa skaldņu atbilstība ir atkarīga no elementa tipa, detalizētu informāciju skatiet katra atslēgvārda atsaucē.

Konvekcijas robežnosacījumam norāda konvekcijas koeficientu un ārējo temperatūru. Starojuma robežnosacījumam norāda emisivitātei ekvivalentu koeficientu un apkārtējās vides temperatūru. AMP1 atbilst koeficientam, bet AMP2 — ārējai vai apkārtējās vides temperatūrai, ļaujot katram neatkarīgi mainīties laikā.

Amplitūdas funkcijas¶

Amplitūdas funkcija definē robežnosacījuma vai slodzes izmaiņu laikā, izmantojot laiku un vērtību tabulu. Ievadē ar !AMPLITUDE definē nosauktu laika tabulu un uz to atsaucas mērķa atslēgvārda parametrs AMP, AMP1 vai AMP2.

Galvenie piemērojamie atslēgvārdi ir šādi.

• Konstrukciju analīze: !BOUNDARY, !CLOAD, !DLOAD
• Dinamiskā analīze: !VELOCITY, !ACCELERATION
• Siltumvadīšanas analīze: !FIXTEMP, !CFLUX, !DFLUX, !SFLUX, !FILM, !SFILM, !RADIATE, !SRADIATE

!AMPLITUDE tiek nolasīts tabulas formā (DEFINITION=TABULAR), un laika tips tiek uzskatīts par soļa laiku (TIME=STEP). Vērtības var definēt kā relatīvas vai absolūtas, taču atsevišķiem atslēgvārdiem tās parasti izmanto kā koeficientus, ar kuriem reizina bāzes vērtību.

Uz !TEMPERATURE amplitūdas funkcijas neattiecas. Tā kā !SPRING netiek samontēts ar neatkarīgu atsperes konstantes izmaiņu laikā, atsperu balstu ieslēgšanu un izslēgšanu veic ar soļu vadību.

Skatiet arī¶

• Soļu vadība — robežnosacījumu, slodžu un kontakta aktivizēšana pa soļiem un inkrementu vadība konstrukciju analīzē.
• Risinātājs un priekšnosacīšana — daudzpunktu ierobežojumu apstrādes metode un to apstrāde lineārajā risinātājā.
• Kontakts un iegulšana — kontakta un iegulšanas ierobežojumu pārskats.
• Izvade un restartēšana — ar !TEMPERATURE, READRESULT izmantoto rezultātu failu un restartēšanas mehānisma pārskats.
• Atslēgvārdu atsauce:
• Konstrukciju analīze: !BOUNDARY, !CLOAD, !DLOAD, !SPRING, !TEMPERATURE, !REFTEMP
• Dinamiskā analīze: !VELOCITY, !ACCELERATION
• Siltumvadīšanas analīze: !FIXTEMP, !CFLUX, !DFLUX, !SFLUX, !FILM, !SFILM, !RADIATE, !SRADIATE
• Kopīgās un režģa definīcijas: !AMPLITUDE, !EQUATION