Перейти к статье

 

Задача о нагружении внутренним давлением баллона с силовой оболочкой

Рассматривается задача о нагружении внутренним давлением баллона с силовой оболочкой, состоящей из двойного спирального слоя и кольцевой намотки на цилиндрической части.

Построение модели

1. Создайте сферу.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Создать).

Из списка геометрических примитивов выберите Сфера.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. Создайте вторую сферу.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Создать).

Из списка геометрических примитивов выберите Сфера.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

3. Переместите вторую сферу.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Преобразовать).

Из списка геометрических примитивов выберите Переместить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

4. Создайте круговой цилиндр.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Создать).

Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

5. Поверните цилиндр.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Преобразовать).

Из списка геометрических примитивов выберите Повернуть.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

6. Переместите цилиндр.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Преобразовать).

Из списка геометрических примитивов выберите Переместить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

7. Объедините объемы.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Логические операции).

Из списка геометрических примитивов выберите Объединить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

8. Скопируйте поверхность модели.

На панели команд выберите модуль построения поверхностной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Поверхность, Действие — Создать).

Из списка геометрических примитивов выберите Копировать и изменить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

9. Удалите объем.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Удалить).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

10. Создайте круговой цилиндр.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Создать).

Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

11. Поверните цилиндр.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Преобразовать).

Из списка геометрических примитивов выберите Повернуть.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

12. Переместите цилиндр.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Преобразовать).

Из списка геометрических примитивов выберите Переместить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

13. Разрежьте новый цилиндр относительно начальной геометрии.

На панели команд выберите модуль построения поверхностной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Поверхность, Действие — Разрез).

Из списка геометрических примитивов выберите Продлённый из поверхности лист.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

14. Проделайте тоже самое для тела 5.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

15. Удалите объем.

На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Удалить).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

16. Удалите тела 8 и 9. Для этого, удерживая клавишу Ctrl, выберите в дереве объектов эти тела и в контекстном меню нажмите Удалить.

17. Срастите все кривые.

На панели команд выберите модуль построения геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Кривая, Действие — Срастить).

Из выпадающего списка выберите Срастить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

Построение сетки

1. На панели команд выберите модуль построения поверхностной сетки (Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы).

Из выплывающего списка выберите Задать размер.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. На панели команд выберите модуль построения поверхностной сетки (Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Построение сетки).

Из выплывающего списка выберите Преимущественно четырехугольная.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить схему.

Нажмите Построить сетку.

Задание материала и свойств блока

1. Создайте материал.

На панели команд выберите модуль задания свойств материала (Режим — Материал, Объект — Управление материалами).

В открывшемся окне Управление материалами перетащите из третьей колонки материал Кевлар.

Нажмите Применить.

Закройте окно Управление материалами.

2. Создайте блок одного типа материала.

На панели команд выберите модуль управления блоками (Режим — Блоки, Объект — Блок, Действие — Добавить сущность в блок).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

3. Создайте второй блок.

На панели команд выберите модуль управления блоками (Режим — Блоки, Объект — Блок, Действие — Добавить сущность в блок).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

4. Задайте параметры для первого блока.

На панели команд выберите модуль управления блоками (Режим — Блоки, Объект — Блок, Действие — Свойства/параметры блока).

Задайте следующие параметры:

Задайте свойства оболочки, для этого нажмите на кнопку .

Задайте следующие параметры:

Нажмите Добавить строку и задайте параметры:

Нажмите Применить.

Закройте окно Задать свойства оболочки.

Нажмите Применить.

5. Задайте параметры для второго блока.

На панели команд выберите модуль управления блоками (Режим — Блоки, Объект — Блок, Действие — Свойства/параметры блока).

Задайте следующие параметры:

Задайте свойства оболочки, для этого нажмите на кнопку .

Задайте следующие параметры:

Нажмите Добавить строку и задайте параметры:

Еще раз нажмите Добавить строку и задайте параметры:

Нажмите Применить.

Закройте окно Задать свойства балки.

Нажмите Применить.

Задание граничных условий

1. Закрепите одну кривую отверстия по всем перемещениям.

На панели команд выберите модуль задания граничных условий (Режим — Граничные условия, Объект — Перемещение, Действие — Создать).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. Закрепите другую кривую отверстия по Y и Z.

На панели команд выберите модуль задания граничных условий (Режим — Граничные условия, Объект — Перемещение, Действие — Создать).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

3. Приложите давление ко всем поверхностям.

На панели команд выберите модуль задания граничных условий (Режим — Граничные условия, Объект — Давление, Действие — Создать).

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

Запуск расчета

1. Задайте тип задачи, которую требуется решить.

На панели команд выберите модуль настройки расчёта (Режим — Настройки расчёта, Настройки расчета — Статический, Статический — Общие).

Задайте следующие параметры расчета:

Нажмите Применить.

2. Задайте дополнительные настройки.

На панели команд выберите модуль настройки расчёта (Режим — Настройки расчёта, Настройки расчета — Статический, Статический — Поля вывода).

Поставьте галочку возле следующих параметров:

Нажмите Применить.

Нажмите Начать расчет.

3. В появившемся окне выберите директорию, в которой будет сохранён результат, и введите название файла.

4. В случае успешно проведённого расчёта в консоли отобразится сообщение: Calculation finished successfully at "date" "time".

Анализ результатов

1. Откройте файл с результатами. Это можно сделать тремя способами.

Появится окно FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.

2. Отобразите фильтр Деформировать по вектору.

На панели команд выберите Фильтры — Алфавитный указатель — Деформировать по вектору.

Задайте настройки в свойствах фильтра:

Нажмите Применить.

3. Отобразите фильтр Порог для всех слоев.

На панели команд выберите Фильтры — Алфавитный указатель — Порог.

Задайте настройки в свойствах фильтра:

Нажмите Применить.

Из первого выпадающего списка выберите Напряжения (оболочка, слой 1), из второго – ХХ.

Из первого выпадающего списка выберите Напряжения (оболочка, слой 2), из второго – ХХ.

Из первого выпадающего списка выберите Напряжения (оболочка, слой 3), из второго – ХХ.

4. Отобразите напряжения для днищ бака.

Задайте настройки в свойствах фильтра:

Нажмите Применить.

Из первого выпадающего списка выберите Напряжения (оболочка, слой 1), из второго – ХХ.

Из первого выпадающего списка выберите Напряжения (оболочка, слой 2), из второго – ХХ.

Использование консольного интерфейса

Построение геометрии, генерацию сетки, задание граничных условий и материалов можно контролировать с помощью консольного интерфейса. Ниже приведён код реализации шагов программного обеспечения, описанных выше. Необходимо только самостоятельно указать полный путь и название сохраняемого файла.

Скрипт для пошагового примера