CAE Fidesys 9.0 Руководство пользователя

Сравнение связей

Связи по степеням свободы чаще всего применяются для создания шарнирного соединения в моделях с балками и/или оболочками. Также данный тип связи может применяться вместо конечных элементов типа «пружина», если для связываемых степеней свободы указать жесткость связи. Необходимо учитывать, что при соединении с использованием данного типа связей узлов, не лежащих в одних и тех же координатах в пространстве (как бывает при создании шарнира), связанный регион не сможет адекватно поворачиваться как жесткое целое, в отличии от аналогичного региона при связывании связями по расстоянию.

В случае соединения связями по степеням свободы балок или оболочек с объемными элементам необходимо помнить, что объемные элементы не имеют поворотных степеней свободы и соединение возможно только по перемещениям.

Связи по расстоянию чаще всего применяются для передачи крутящего момента, удаленного усилия (remote force) или удаленного граничного условия (remote displacement) с главной сущности (чаще всего вершины или узла) на побочную. Данный тип связи позволяет учесть плечо приложения удаленной нагрузки или граничного условия. Подходит для моделирования весовой нагрузки или усилия от той части конструкции, которая не моделируется напрямую в конкретном расчете, но нагрузку от которой необходимо учесть. Также могут применяться для создания абсолютно жесткого региона.

В случае соединения связями по степеням свободы балок или оболочек с объемными элементам необходимо помнить, что объемные элементы не имеют поворотных степеней свободы и соединение возможно только по перемещениям.

Связи с интерполяцией (по типу RBE3) чаще всего применяются для передачи крутящего момента, удаленного усилия (remote force) или удаленного граничного условия (remote displacement) с главной сущности (чаще всего вершины или узла) на побочную. Данный тип связи позволяет учесть плечо приложения удаленной нагрузки или граничного условия без добавления в конструкцию дополнительной жесткости. Подходит для моделирования весовой нагрузки или усилия от той части конструкции, которая не моделируется напрямую в конкретном расчете, но нагрузку от которой необходимо учесть. В ряде случаев, при комбинировании данного типа связи с дополнительными конечными элементами, может использоваться для моделирования различных коннекторов, в том числе точечной сварки.

Примеры деформирования конструкций с различными типами связей приведены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что в случае пластины с круговым отверстием поведение конструкции со связями по расстоянию близко к связям по степеням свободы при деформировании. Данный факт обусловлен тем, что в обоих указанных случаях кольцо перемещается прямолинейно и отсутствуют как наклон, так и поворот конструкции. В случае балок, напротив, из-за связывания по степеням свободы главной сущности (вершины, на которую приложена нагрузка) и побочной (поверхности торца балки) перемещения узлов побочной сущности приравнивается к перемещению главной сущности, что препятствует наклону торца.

Таблица 1 – Влияние связей на деформированное состояние конструкций, нагруженных посредством приложения усилия на пилотный узел, который связан с частью конструкции (торцом балки и кольцом отверстия)