Лекция №20 Выбор средств контроля за решением задачи

• Определение типа задачи• Шаг нагружения• Выбор средств контроля решения• Вызов диалоговой панели Solution Controls• Эффекты изменения жесткости при приложении

нагрузки• Учет начальных напряжений• Формирование матрицы масс• Исходная температура• Число узловых диаметров• Вывод результатов в выходной файл• Экстраполяция результатов

Структура лекции:Структура лекции:

Определение типа задачи

Пользователь получает результаты анализа на стадии решения, после того как в процессе препроцессорной подготовки построена расчетная модель. Эта фаза применения программы ANSYS состоит в задании вида анализа и его опций, нагрузок и шага решения и заканчивается запуском на счет конечно-элементной задачи.

Выбранный вид анализа указывает программе, какие разрешающие уравнения следует использовать для решения данной задачи. Самый общий набор доступных категорий расчета состоит из средств решения прочностных и тепловых задач, средств анализа при действии электростатических, электрических и электромагнитных полей, решения задач гидроаэродинамики и связанных задач.

Шаг нагружения

Каждое заданное сочетание (конфигурация) нагрузок называется шагом нагружения, и анализ может состоять из одного или более таких шагов. Значения нагрузки для данного шага нагружения могут меняться постепенно от шага к шагу (т.е. нагрузка может быть плавной, иметь наклонный участок) или меняться скачком за один шаг. Последний вариант можно использовать, например, для моделирования резкого нагружения при анализе переходных, нестационарных процессов.Опции шага нагружения используются для организации массивов выходных величин, управления сходимостью решения и обычного определения нагрузок на шаге нагружения. Так, например, пользователь может задать число дополнительных, более мелких, шагов в пределах одного шага нагружения или указать, должна ли нагрузка меняться плавно на данном шаге нагружения.

Выбор средств контроля решения

Выбор средств контроля решения включает в себя определение типа расчета и общие опции расчета, а равно указание опций шага нагрузки. При выполнении расчета статического НДС можно использовать упрощенный способ указания опций (вызываемый диалоговой панелью Solution Controls). Диалоговая панель Solution Controls имеет настройки по умолчанию, которые удобны для расчета многих задач статического НДС, что означает, что изменению подлежит только малое число опций, если это вообще требуется. Поскольку упрощенный способ указания опций является рекомендуемым средством назначения средств контроля решения, в данной главе рассматривается именно этот метод.

Если пользователь предпочитает не использовать диалоговую панель Solution Controls (вызывается из экранного меню последовательностью Main Menu → Solution → Analysis Type → Sol'n Controls), средства контроля решения могут назначаться путем использования стандартных команд комплекса ANSYS, вызываемых, в том числе, из меню (Main Menu → Solution → Unabridged Menu → option).

Вызов диалоговой панели Solution Controls

Для доступа к диалоговой панели Solution Controls из экранного меню используется последовательность Main Menu → Solution → Analysis Type → Sol'n Controls. Последующие разделы содержат краткое описание опций, имеющихся в каждой вкладке диалоговой панели. Для получения детальной информации о выборе опций в среде ANSYS следует выбрать требуемую вкладку и нажать кнопку Help.

Эффекты изменения жесткости при приложении нагрузки

Некоторые элементы, включая семейство элементов 18x, учитывают эффект изменения жесткости модели при приложении нагрузки (stress stiffening) вне зависимости от значений аргументов команды SSTIF. Для определения возможности учета элементом изменения жесткости при приложении нагрузки следует обращаться к описанию соответствующих элементов.

По умолчанию эффект изменения жесткости используется (значение ON) в случае, если команда NLGEOM имеет значение ON.

Учет начальных напряжений

Данная опция применяется для учета наличия начальных напряжений в той же самой модели для последующего расчета, например, собственных форм и частот колебаний для предварительно нагруженной модели. Значение по умолчанию OFF (не используется).

Учет обоих эффектов, как изменения жесткости при приложении нагрузки, так и наличия начальных напряжений, управляет созданием матрицы жесткости, и поэтому одновременно оба эффекта использоваться не должны. Если указывается учет обоих эффектов, используется последний указанный эффект.

Команда PSTRESВызов из экранного меню:Main Menu → Solution → Unabridged Menu → Analysis

Options

Формирование матрицы масс

Данная опция используется при необходимости приложения к модели инерционных нагрузок (например, силы тяжести или центробежных нагрузок). Может указываться один из двух вариантов:

– по умолчанию (в зависимости от типа элемента);– конденсированная матрица масс.В статических расчетах формулировка матрицы масс

существенно на точность расчета не влияет (в предположении, что сетка является достаточно подробной). Однако для расчетов динамических свойств моделей с начальными напряжениями выбор типа матрицы масс может быть существенен; рекомендации см. в описании расчетов задач динамики.

Команда LUMPMВызов из экранного меню:Main Menu → Solution → Unabridged Menu → Analysis

Options

Исходная температура (температура нуля шкалы относительно абсолютного нуля)

Данная опция шага нагрузки используется при вычислении температурных деформаций. Исходная температура может указываться для материалов, зависящих от температуры, при помощи команды MP,REFT.

Команда TREF Вызов из экранного меню: Main Menu → Solution → Load

Step Opts → Other → Reference Temp

Число узловых диаметров

Данная опция шага нагрузки используется для осесимметричных гармонических элементов (осесимметричных элементов с возможностью неосесимметричного поведения).

Команда MODE Вызов из экранного меню: Main Menu → Solution → Load Step Opts

→ Other → For Harmonic

Вывод результатов в выходной файл

Данная опция шага нагрузки используется для помещения любых расчетных результатов в выходной файл (Jobname.OUT).

Команда OUTPR Вызов из экранного меню: Main Menu → Solution → Unabridged

Menu → – Load Step Opts – Output Ctrls → Solu Printout

Экстраполяция результатов Данная опция шага нагрузки используется

для переноса результатов, полученных в точках интегрирования элементов путем копирования в узлы, вместо экстраполяции результатов (применяется по умолчанию при отсутствии нелинейных свойств материала).

Команда ERESX Вызов из экранного меню: Main Menu → Solution → Unabridged Menu

→ – Load Step Opts – Output Ctrls → Integration Pt

Контрольные вопросы

1. Какие типы задач вы знаете? 2. Что такое шаг нагружения? 3. Какие средства контроля решения вам

известны? 4. Как осуществляется вызов диалоговой

панели Solution Controls? 5. Какие дополнительные опции расчета

могут быть указаны? 6. Какие критерии ползучести вам

известны?