Preprocesare Procesare Postprocesare - omtr.pub.ro · 2 Curs MEF A. Pascu Se creaz` geometria-modelul Discretizare [n elemente Se genereaz` matricea de rigiditate pentru fiecare element

1 Curs MEF A. Pascu

Geometrie

Material

Constante reale

{nc`rc`ri

Condi\ii pe frontier` + sprijiniri

Pregatirea modeluluipentru analiza

Solu\ionareaproblemei

Solver(CosmosM)

Prezentarea rezulta-telor analizei

Depl`sariTensiuniFor\eDeforma\ii

Reprezentari de contururi (isocurbe)Reprezent`ri grafice X-YListeElemente

Preprocesare PostprocesareProcesare

2 Curs MEF A. Pascu

Se creaz` geometria -modelul

Discretizare [n elemente

Se genereaz` matricea de rigiditate pentru

fiecare element

Se asambleaz` matricile elementelor [n matricea global` de rigiditate

Se precizeaz` deplas`rile

Se aplic` for\ele

[K] = ∫[B]t[D][B]

[K]

{δi}

{F}

Se solu\ioneaz` sistemul pt. {u}

{F} = [K]{δi}Se genereaz` sistemul de ecua\ii

[K]-1 {f} = {δi}

[B] este calculat func\ie de tipul elementului ]i de geometrie,[D] este calculat pe

baza propriet`\ilor de material

Se calculeaz` deplas`rile relative pentru fiecare element.

Tensiunile din elemente

{εi} = [B] {δi}

{σi} = [D] {εi}

Se reprezint` rezultatele grafic

3 Curs MEF A. Pascu

COSMOS DesignSTAR

CATIA

PROEng/PRO Mecanica

ANSYS

PATRAN NASTRAN

Dytran MARCDytran

FEMAP

OHL iI-deas

PATRAN

COSMOS/M

4 Curs MEF A. Pascu

COSMOS/MCOSMOS/M este un sistem complet, modular, de calcul cu elemetefinite, dezvoltat de firma Structural Research and Analysis Corporation(SRAC) pentru sta\ii de lucru ]i calculatoare PC

Sistemul de baz`

COSMOS/M

5 Curs MEF A. Pascu

Fereastra grafic`

Fereastracubutoane

Fereastra cu iconuri

Fereastra text

Bara cu meniuri“pull-down”

6 Curs MEF A. Pascu

Programul poate fi comandat interactiv prinintermediul meniurilor, al butoanelor activate cumausul ]i al comenzilor introduse de la tastatur`

Programul poate lucra ]i [n semi batch-mode prin[nc`rcarea ]i executarea unui fi]ier de comenzi *.geo sau*.ses.(comanda Load file), fi]iere care pot fi editate off-line

Utilizarea mausuluiPentru activarea meniurilor ]i a butoanelor se execut` un cliccu butonul din st@nga mausului.Selectarea entit`\ilor geometrice (puncte , curbe suprafe\e) ]ia celor specifice MEF (noduri, entit`\i) se face tot cu un clic albutonului din st@nga, dup` care este necesar un al doileaclick pentru confirmarea selec\iei.Butonul din dreapta al mausului este echivalent cu tasta Esc.

COSMOS/M

7 Curs MEF A. Pascu

Instruc\iunile din meniul filepermit opera\ii cu fi]iereleprogramului precum ]i cuimagini captate .

COSMOS/M

8 Curs MEF A. Pascu

Opera\iile din meniul Edit sunt de tipul identificare,renumerotare, listare, ]tergere etc. ]i au ca obiectentit`\ile cu care lucreaz` programul

COSMOS/M

9 Curs MEF A. Pascu

Pentru desenarea cu ajutorul mausului trebuie specificat[n prealabil planul [n care se lucreaz`, (se define]te prindirec\ia normalei la el) iar utilizarea unui caroiaj (grid)poate constitui un ajutor foarte util pentru construireamodelului.

COSMOS/M

10 Curs MEF A. Pascu

Entitatea geometric` cea mai simpl` - punctul poate fidefinit direct (prin coordonate), generat prin opera\ii detipul transla\ie, rabatere etc. sau ob\inut ca intersec\ie.

COSMOS/M


Curbele sunt entit`\i parametriceunidimensionale. Curbele simple, de tipullinie, poli-linie, arce de cerc sau deconice se definesc [n modul clasic ca [ntoate programele de CAD. Exist` [n plusposibilitatea construirii de elice ([n spa\iu)precum ]i a definirii parametrice acurbelor. Meniuri speciale sunt dedicatepentru cerc ]i curbele spline.

Foarte utile sunt posibilit`\ilede generare a curbelor, prinextrudere, transla\ie, rabatereetc. sau definirea lor caelement de intersec\ie.

COSMOS/M


Deosebit de practice sunt opera\iileoferite din submeniul Manipulation,respectiv extinderea, crearea deracord`ri, definirea curbelor catangente sau normale la alte entit`\i,divizarea sau unirea.

Opera\iile din submeniulEditing sunt acelea]i cucele oferite [n meniulprincipal Edit (din barade meniuri).

COSMOS/M


Suprafe\ele sunt entit`\i parametricebidimensionale, planare sau curbe.Suprafe\ele simple, de tipul triunghisau paralelogram, se construiescprin punctele sau curbele care ledefinesc. Exist` [n plus posibilitateadefinirii parametrice a suprafe\elor.

Foarte utile sunt posibilit`\ilede generare a suprafe\elor,prin extrudere, transla\ie,rabatere etc. sau definirealor prin scalare.Opera\iile din submeniurileManipulation ]i Edit suntsimilare cu cele prezentateanterior pentru curbe.

COSMOS/M


Volumele suntentit`\i parametricetridimensionale. Elese construiesc fieutiliz@nd punctele,curbele sausuprafe\ele care ledefinesc, fie prinopera\iile degenerare.

COSMOS/M


Conturul este o entitate unidimensional`, maicomplex`, alc`tuit dintr-o succesiune de curbe ce nuse intersecteaz` ]i delimiteaz` un domeniu [nchis,[ntr-un plan sau o suprafa\`.

COSMOS/M


Regiunea este o entitate bi-dimensional` - de tip arie, maicomplex`, delimitat` de celpu\in un contur (cel exterior),ea put@nd sa aib` ]i mai multecontururi interioare.

Foarte utile sunt instruc\iunilece permit transformarea uneisuprafe\e [n regiune ]i cele cepermit generarea prin tran-sla\ie, rabatere etc.

COSMOS/M


{n COSMOS Poliedronuleste o frontier` [nchis` detip arie, cuprinz@nd regiuni]i/sau suprafe\e care deli-miteaz` un solid (part)

COSMOS/M


{n Cosmos Part este un solid tridimensional, cu maimulte fe\e, definit ca fiind spa\iul [nchis [ntre unul saumai multe poliedroane.

COSMOS/M


COSMOS/M

{n afar` de sistemele decoordonate clasiceprezentate mai sus, pentru

construirea modelului utilizatorul poate defini ]i alte sisteme decoordonate, prin indicarea originii ]i a trei puncte, a trei unghiurifa\` de axe sau a unei matrici de transformare.


Grupul de submeniuriPropSets asigur` o parteimportant` a preproces`rii.Cu ajutorul acestora sealeg tipurile de elementefinite cu care se va lucra,se definesc propriet`\ile dematerial ale elementelor ]ise precizeaz` constatelereale ata]ate elementelor(arie, grosime, moment deiner\ie etc.)Sunt oferite ]i posibilit`\i deeditare (listare, ]tergere,

modificare) a acestora.

COSMOS/M


Submeniul EGROUP asigur` accesul la biblioteca deelemente finite a programului.

COSMOS/M


Meniul Material Property (MPROP) permite introducerea propriet`\ilorde material specifice tipului de analiz` efectuat. Pentru calculul mecanical structurilor, este necesar modulul de elasticitate E. {n cazulmaterialelor omogene valoarea respectiv` se va specifica pentru Ex

COSMOS/M


COSMOS/M

Meniurile Pick Material Lib (PIK_MAT) ]i User_Material Lib (USER_MAT)permit accesarea materialului dintr-o bibliotec` de materiale.


Meniul Real Constants (RCONST) permite accesul la ferestrele deintroducere a constantelor reale specifice tipului de elemnt utilizat ( [nfigur`, pentru elementul Beam2D trebuie s` se specifice aria,momentul de iner\ie ]i [n`l\imea sec\iunii).

COSMOS/M


COSMOS/M

Meniul EPROPCHANGE permitemodificarea unor propriet`\i aleelementelor care sunt deja generate,respectiv tipul, propriet`\ile dematerial sau constantele realeaferente elementului.


Meniul LoadsBC deschidesubmeniurile ce permitspecificarea [nc`rc`rilor ]icondi\iilor la limit` pentrudefinirea problemei.Deplas`rile sunt impusedirect nodurilor individualesau indirect prin intermediulentit`\ilor geometrice decare sunt legate: puncte,curbe, suprafe\e etc.

COSMOS/M


Specificarea pentru for\e saumomente se poate facedirect nodurilor individualesau indirect prin intermediulentit`\ilor geometrice de careacestea sunt legate: puncte,curbe, suprafe\e etc.

COSMOS/M


Meniurile Control asigur` comanda ]i controlula numeroase procese [n timpul ]i dup` creareamodelului, inclusiv comunicarea cu sistemeleCAD ]i opera\iile specifice de output.

Submeniul Utility permite controlul mediuluigrafic: ce entit`\i sunt afi]ate, culori, numerotare.Tabelele de Status sintetizeaz` aceste date ]ipermit modificarea lor.

COSMOS/M


COSMOS/M


COSMOS/M

Din acest meniu se activeaz`setul de entit`\i ce devine curentpentru opera\iile ulterioare.

Marcarea etichetelor, op\iuneaKeep, pote fi controlate ]i dintabelele Status.


COSMOS/M

Op\iunile din meniul Selectpermit ca prin diferite mo-dalit`\i (marcare direct` cumausul -picking, [ncadrarea[ntr-o fereastr` trasat` cumausul etc.), s` fie marcateanumite entit`\i (noduri sauelemente) pentru o pre-lucrare ulterioar` selectiv`.


COSMOS/M

Prin comenzile din acestmeniu se asigur` introducereade modele realizate [n progra-me CAD prin formatele *.dxf ]i*.igs precum ]i prin formatelespecifice programelor I-deas,CADDS5 (Computervision),Unigrafics, ProEngineer,EURECA, SolidWorks,SolidEdge, BSI-Modeler


Din aceste meniuri seasigur` comunicarea cuechipamentele perifericede tipul plotter ]iimprimant`, precum ]icrearea de fi]iere deie]ire specifice acestorperiferice.

COSMOS/M


COSMOS/M

Din acest meniu sunt activateprograme utile pentru proiectant, cepermit calculul distan\elor, unghiurilor]i ariilor pentru structuri din model.


COSMOS/M

Cu ajutorul comenzilor din acest meniu se define]tem`rimea dimensiunii geometrice caracteristice aelementelor [n care va fi discretizat modelul.Aceast` m`rime este direct legat` de num`rul deelemente ce vor alc`tui modelul.


COSMOS/M

Aceast` op\iune de discretizare se refer` la elementelegeometrice simple, parametrice - curbe, suprafe\e,volume. Ea permite un control riguros al num`rului deelemnte ]i al repartiz`rii acestora [n model.


COSMOS/M

Aceast` op\iune de discre-tizare se refer` la entit`\ilegeometrice mai complexe,de tipul regiunii. Num`rulde elemente se define]tefie prind indicarea valoriimedii a dimensiunii ele-mentului, fie prin specifi-caea num`rului de intervale[n care urmeaz` s` fie divi-zat un contur.


COSMOS/M

Opera\iile din acest meniu permitmodific`ri ale modelului ac\ion@nddirect asupra nodurilor. Se potgenera ]i noduri noi, nelegate deentit`\i geometrice.Foarte important` este instruc-\iunea Merge.


COSMOS/M

Opera\iile din acest meniu permitmodific`ri ale modelului ac\ion@nddirect asupra elementelor. Se potgenera ]i elemente noi, nelegatede entit`\i geometrice.


COSMOS/M

Meniurile View_Parameter ]iDisplay_Option permit ope-ra\iuni comune deja tuturorprogramelor CAD, fiind dublate]i accesate mai comod dinfereastra cu butoane din st@ngaecranului.


COSMOS/MDin meniul Analysis se definesctipul problemei ]i op\iunile legatede rezolvarea ei

Comanda Runstarteaz`

rezolvareaproblemei


COSMOS/M

Partea de postprocesare este asigurat` de meniurile RESULTS.Din Setup se specific` c`rui tip de analiz` i se vor prelucrarezultatele (implicit este analiza structural`) ]i se aleg parametriide lucru referitori la setul de culori, intervalul valorilor ai]ate etc.

Pentru analiza liniar` se poate aplicaprincipiul suprapunerii efectelor ]i sepot [nsuma rezultatele mai multorcazuri de [nc`rcare.


COSMOS/M

Din meniul Plot se comand` crearea ]i afi]area grafic` a rezultatelor,ca de exemplu forma structurii deformate sau reparti\ia tensiunilor.


COSMOS/M

Din meniul List se comand` listarea numeric` a a rezultatelor, ca deexemplu valorile deplas`rilor din noduri sau cele ale componentelortensorului tensiunilor.


COSMOS/M

{n afara ferestrei de lucru principale (Main) programulpoate crea ]i lucra cu patru ferestre suplimentare


COSMOS/M

Grupajul de butoane din parteasuperioar` a panelului reia meniurileprincipale din bara de meniuri.

Restul iconurilor asigur` un accesfoarte comod la o serie din comenzileprezente [n meniurile View ]i Display.

Documents

Preprocesare Procesare Postprocesare - omtr.pub.ro · 2 Curs MEF A. Pascu Se creaz` geometria-modelul Discretizare [n elemente Se genereaz` matricea de rigiditate pentru fiecare element