CAE Fidesys 9.0 Руководство пользователя

Задача Ламе для полого цилиндра с учетом пластичности Мора-Кулона

Теоретическая справка

Построение геометрии

1. Создайте круг.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Круг.

Задайте следующие параметры:

• Указать используемую окружность: Радиус;

• Радиус: 100;

• Z-плоскость.

Нажмите Применить.

2. Создайте круг.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Круг.

Задайте следующие параметры:

• Указать используемую окружность: Радиус;

• Радиус: 200;

• Z-плоскость.

Нажмите Применить.

3. Вычтите круг.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Вычесть.

Задайте следующие параметры:

• ID поверхности(ей): 2;

• ID поверхности(ей): 1.

Нажмите Применить.

4. Разрежьте поверхность плоскостью ZX.

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

Из выплывающего списка Координатная плоскость.

Укажите необходимые параметры:

• ID тел(а): all;

• Плоскость: ZX;

• Значение смещения: 0.

Нажмите Применить.

5. Разрежьте поверхность плоскостью YZ.

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

Из выплывающего списка Координатная плоскость.

Укажите необходимые параметры:

• ID тел(а): all;

• Плоскость: YZ;

• Значение смещения: 0.

Нажмите Применить.

6. Удалите поверхности 6, 7, 9.

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

Укажите необходимые параметры:

• ID поверхности(ей): 6 7 9.

Нажмите Применить.

Задание материала и свойств блока

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

Укажите имя материала Материал 1.

В колонке свойств откройте список Упругость, перетащите из левой колонки надпись Изотропный материал в колонку Свойства материала.

Задайте следующие параметры:

• Модуль Юнга: 21000;

• Коэффициент Пуассона: 0.3.

В колонке свойств откройте список Пластичность, перетащите из левой колонки надпись Критерий Кулона-Мора в колонку Свойства материала.

Задайте следующие параметры:

• Когезия: 12;

• Угол внутреннего трения: 30;

• Угол дилатансии: 30.

Нажмите Применить.

Закройте окно Управление материалами.

2. Создайте блок.

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

Задайте следующие параметры:

• ID блока: 1;

• Список сущностей: Поверхность;

• ID объекта(ов): all.

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: Плоскость;

• Материал: Материал 1;

• Система координат: Глобальная декартова;

• Порядок: 2.

Нажмите Применить.

Задание граничных условий

1. Закрепите одну кривую по Y.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Кривая;

• ID объекта(ов): 8;

• Степени свободы: Y.

Нажмите Применить.

2. Закрепите одну кривую по X.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Кривая;

• ID объекта(ов): 18;

• Степени свободы: X.

Нажмите Применить.

3. Задайте давление.

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

Задайте следующие параметры:

• Список сущностей: Кривая;

• ID объекта(ов): 19;

• Значение: 12.

Нажмите Применить.

Построение сетки

Для построения гексаэдральной сетки задайте в настройках сетки тип элемента по умолчанию, для этого на верхней панели выберите Инструменты - Настройки. Далее в настройках найти раздел "Настройки сетки" и выбрать тип элемента - гексаэдр, после чего нажать "Сохранить".

1. Задайте схему построения сетки.

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

Задайте следующие параметры:

• Выбор кривых: 19 20;

• Выберите способ построения сетки: Равномерно;

• Установите флаг: Интервал;

• Интервал: 20.

Нажмите Применить.

2. Задайте схему построения сетки.

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

Задайте следующие параметры:

• Выбор кривых: 8 18;

• Выберите способ построения сетки: Равномерно;

• Установите флаг: Примерный размер;

• Примерный размер: 4.

Нажмите Применить.

3. Задайте схему построения сетки.

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

Из выплывающего списка выберите Автоматическая.

Задайте следующие параметры:

• Выбор поверхностей: all.

Нажмите Построить сетку.

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:

• Размерность: 2D;

• Тип плоской задачи: Плоское деформированное состояние;

• Модель: Упругость, Пластичность;

• Задать число шагов статического нагружения;

• Число шагов нагружения: 1;

• Задать настройки нелинейного решателя;

• Начальное число подшагов нагружения: 21;

• Мин. число подшагов нагружения: 20;

• Макс. число подшагов нагружения: 1000;

• Макс. число итераций: 100;

• Точность: 0.01;

• 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. Перейдите к цилиндрической СК.

На панели команд выберите Меню — Фильтры — Алфавитный указатель — Системы координат.

В Свойствах выберите:

• Системы координат: Создать новую;

• Тип: Цилиндрическая;

• Точечные величины для обработки: Напряжения.

Нажмите Применить.

Из первого выпадающего списка выберите Напряжения_СК цилиндрическая, из второго – ZZ, из третьего – Поверхность.

3. Постройте графики напряжений вдоль радиуса цилиндра.

На панели команд выберите Фильтры — Алфавитный указатель — Построить график вдоль линии.

Нажмите Применить.

Отобразите график Напряжения_СК цилиндрическая_FF.

Отобразите график Напряжения_СК цилиндрическая_RR.

Отобразите график Напряжения_СК_цилиндрическая_ZZ.

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