CAE Fidesys 9.0 Руководство пользователя

Тест подвижности бетона (осадка конуса)

Рассматривается задача на упругопластический расчет для модели Друкера-Прагера с табличным (полилинейным изотропным) несимметричным упрочнением в малых деформациях.

Построение геометрии

1. Создайте вершину.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Расположение.

Задайте следующие параметры:

• Расположение: 0  0  0.

Нажмите Применить.

2. Создайте вершину.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Расположение.

Задайте следующие параметры:

• Расположение: 0.1  0  0.

Нажмите Применить.

3. Создайте вершину.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Расположение.

Задайте следующие параметры:

• Расположение: 0.0  0.3  0.

Нажмите Применить.

4. Создайте вершину.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Расположение.

Задайте следующие параметры:

• Расположение: 0.05  0.3  0.

Нажмите Применить.

5. Соедините вершины при помощи кривых.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Линия.

Укажите необходимые параметры:

• Построить, используя: ID вершин;

• ID вершин: 1 2.

Нажмите Применить.

6. Соедините вершины при помощи кривых.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Линия.

Укажите необходимые параметры:

• Построить, используя: ID вершин;

• ID вершин: 2 4.

Нажмите Применить.

7. Соедините вершины при помощи кривых.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Линия.

Укажите необходимые параметры:

• Построить, используя: ID вершин;

• ID вершин: 4 3.

Нажмите Применить.

8. Соедините вершины при помощи кривых.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Линия.

Укажите необходимые параметры:

• Построить, используя: ID вершин;

• ID вершин: 3 1.

Нажмите Применить.

9. Создайте поверхность по кривым.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Ограничивающие кривые.

Укажите необходимые параметры:

• ID кривой(ых): all.

Нажмите Применить.

10. Создайте объем по поверхности.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Протяжка.

Укажите необходимые параметры:

• ID поверхности(ей): 1;

• Метод протяжки: Вокруг оси;

• Угол: -90;

• Ось вращения: Ось Y;

• Галочка: Удалить исходные поверхности.

Нажмите Применить.

Построение сетки

1. Создайте сетку на кривых.

На панели команд выберите модуль построения сетки на кривых (Режим — Сетка, Объект — На кривых, Действие — Построение сетки).

Из выплывающего списка выберите Равномерно.

Укажите необходимые параметры

• Выбор кривых: 1 3 5 9;

• Интервал;

• Интервал: 3.

Нажмите Применить.

2. Создайте сетку.

На панели команд выберите модуль построения сетки на кривых (Режим — Сетка, Объект — На кривых, Действие — Построение сетки).

Из выплывающего списка выберите Равномерно.

Укажите необходимые параметры

• Выбор кривых: 2 4 7;

• Интервал;

• Интервал: 9.

Нажмите Применить.

3. Создайте сетку на всем объеме.

На панели команд выберите модуль построения объемной сетки (Режим — Сетка, Объект — Объемная, Действие — Интервалы).

Из выплывающего списка выберите Автоматический размер.

Укажите необходимые параметры

• Выбор объема: 1.

Нажмите Задать размер.

Нажмите Построить сетку.

Задание материала и свойств блоков

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

В колонке "Материал" введите имя материала material.

В колонке Свойства материала выберите созданный материал, после чего перетащите к нему нужные свойства из левой колонки.

Перетащите следующие свойства:

• Модуль Юнга;

• Коэффициент Пуассона;

• Плотность;

• Предел текучести;

• Предел текучести на сжатие;

• Кривая напряжение/деформация.

Задайте необходимые значения для свойств материала:

• Модуль Юнга: 2.25;

• Коэффициент Пуассона: 0.125;

• Плотность: 0.1;

• Предел текучести: 0.00148461;

• Предел текучести на сжатие: 0.0034641.

Задайте табличные значения для "Кривая напряжение/деформация":

Нажмите дважды чтобы ввести значение и перейдите в задание таблицы

Укажите что табличная зависимость будет от пластической деформации и нажмите на чтобы получилось 6 строк. Введите значения:

• Деформация: 0.     Значение: 0.00148461;

• Деформация: 0.3.  Значение: 0.00185;

• Деформация: 0.6.  Значение: 0.00205;

• Деформация: 0.9.  Значение: 0.00215.

• Деформация: 1.2.  Значение: 0.0022;

• Деформация: 1.5.  Значение: 0.00222.

Нажмите Оk.

Нажмите Применить.

Закройте окно Управление материалами.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Объем;

• ID объекта(ов): 1.

Нажмите Применить.

3. Задайте параметры для блока.

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

Задайте следующие параметры:

• ID блока(ов): 1;

• Категория: Объемное тело;

• Материал: material;

• Система координат: Глобальная декартова;

• Порядок: 3.

Нажмите Применить.

Задание начальных и граничных условий

1. Закрепите модель в перемещениях.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Поверхность;

• ID объекта(ов): 1;

• Степени свободы: X.

Нажмите Применить.

2. Закрепите модель в перемещениях.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Поверхность;

• ID объекта(ов): 4;

• Степени свободы: Y.

Нажмите Применить.

3. Закрепите модель в перемещениях.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Поверхность;

• ID объекта(ов): 5;

• Степени свободы: Z

Нажмите Применить.

4. Задайте гравитацию.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Объём;

• ID объекта(ов): 1.

Нажмите Применить.

5. Задайте формулу для распределения гравитации.

На панели команд выберите модуль задания зависимостей ГУ (Режим — Зависимость ГУ).

Нажмите на гравитацию и выберите компоненту Y. после чего в колонке "Формула" введите по какой формуле будет идти распределение. Введите -0.3 * t.

Нажмите Применить.

Запуск на расчет

1. Задайте тип задачи, которую требуется решить.

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

Выберите:

• Размерность: 3D;

• Метод: Полное решение;

• Схема: Неявная;

• Максимальное время: 2.0;

• Временной интервал: 0.01;

• Модель: Упругость;

• Модель: Пластичность;

• Задать настройки нелинейного решателя;

• Начальное количество подшагов нагружения: 11;

• Мин. число подшагов нагружения: 10;

• Макс. число подшагов нагружения: 30;

• Макс. число итераций: 50;

• Точность: 1e-6;

• Целевое число итераций: 5.

Нажмите Применить.

Нажмите Начать расчет.

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

3. 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.

• Нажмите Ctrl+E.

• В главном меню выберите Расчёт → Открыть результаты.

• На панели команд выберите Результаты (Режим — Результаты, Результаты — Открыть результаты).

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

2. Из первого выпадающего списка выберите Перемещения, из второго – Сумма.

Выделите точку на поверхности с помощью инструмента Выбор точек.

3. Отобразите график зависимости перемещений.

На панели команд выберите Фильтры — Алфавитный указатель — Построить выделенное в зависимости от времени.

В свойствах нажмите Применить.

4. Из первого выпадающего списка выберите Пластические деформации, из второго – Мизес.

Выделите точку на поверхности с помощью инструмента Выбор точек.

5. Отобразите график зависимости пластических деформаций.

На панели команд выберите Фильтры — Алфавитный указатель — Построить выделенное в зависимости от времени.

В свойствах нажмите Применить.

6. Из первого выпадающего списка выберите Напряжения, из второго – Мизес.

Выделите точку на поверхности с помощью инструмента Выбор точек.

7. Отобразите график зависимости напряжений.

На панели команд выберите Фильтры — Алфавитный указатель — Построить выделенное в зависимости от времени.

В свойствах нажмите Применить.

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