Перейти к статье

 

История нагружения упруго-пластической пластины

Hinton E. Fundamental Tests for Two and Three-dimensional, Small Strain, Elastoplastic Finite Element Analysis / Emest Hinton, M.H. Ezatt. - NAFEMS, 1987.

Решается задача о растяжении-сжатии квадратной пластины. Параметры материала: E = 250e3 Н/мм2, ν = 0.25, предел текучести с = 5 Н/мм2. Модель разбивается на один конечный элемент. Левая и нижняя стороны закреплены по перпендикулярам. Граничные условия представлены на рисунке ниже:

Построение модели

1. Создайте квадратную пластину.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Прямоугольник.

Задайте размеры блока:

Нажмите Применить.

2. Переместите поверхность к началу координат.

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

Из списка возможных преобразований выберите Переместить.

Задайте параметры:

Нажмите Применить.

Таким образом, левый нижний угол пластины переместился в начало координат.

Построение сетки

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

 Укажите степень измельчения сетки:

Нажмите Применить.

Нажмите Построить сетку.

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

Укажите:

Нажмите Применить схему.

Нажмите Построить сетку.

Получим сетку из одного элемента:

Задание материала и свойств блока

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

Укажите имя материала Material 1. Перетащите из левой колонки надпись Изотропный материал в колонку Свойства материала. Задайте следующие параметры:

В окне слева перейдите в раздел Пластичность - По Мизесу. Перетащите характеристику Предел текучести в окно Свойства материала. Введите значение:

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. Задайте параметры блока.

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

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

Задание граничных условий

1. Закрепите кривую 3 в направлении Y.

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

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. Закрепите кривую 2 в направлении X.

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

Нажмите Применить.

3. Закрепите кривую 4 в направлении Х.

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

Нажмите Применить.

4. Закрепите кривую 1 в направлении Y.

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

Нажмите Применить.

Установите зависимость ГУ от времени и/или координат

1. Создайте таблицу 1 для перемещений 3.

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

Далее, в левой колонке кликните на Перемещение 3 - Вдоль Х и переключитесь на вкладку Таблица. Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. Создайте таблицу 2 для перемещений 4.

В окне Зависимость ГУ в левой колонке кликните на Перемещение 4 и переключитесь на вкладку Таблица. Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

Запуск расчёта

1. Задайте тип задачи, которую требуется решить.

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

Выберите:

Нажмите Применить.

Нажмите Начать расчёт.

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.

Для анализа результатов перейдите в окно FidesysViewer.

Для автоматического применения изменений всех фильтров на панели команд нажмите на соответствующую кнопку Автоматически применять изменения -

2. Подключите фильтр Деформировать по вектору (Меню – Фильтры – Алфавитный указатель – Деформировать по вектору). Или используйте соответствующую кнопку на панели команд:

Для данного фильтра на вкладке Свойства установите:

3. На верхней панели выберите данные результата расчета для отображения. Из первого выпадающего списка выберите Перемещения, из второго – Сумма.

4. На панели просмотра шагов установите шаг 1. Вы должны увидеть изображение пластины в начальном состоянии. Далее, нажмите на Воспроизведение - . Вы должны увидеть последовательное растяжение, а затем сжатие пластины в соответствии с историей нагружения.

Таким образом, был произведен расчет напряженно-деформированного состояния пластины с учетом истории нагружения.

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