Перейти к статье

 

Определение эффективных механических характеристик для ортогонально армированного композита

Рассматривается задача на определение эффективных механических характеристик для ортогонально армированного композита. Ортогонально армированным называется композит, в котором на одно волокно, направленное вдоль оси Y, приходится k волокон, направленных вдоль оси X.

Введение констант

1. Введите константу длины.

В командную строку введите константу длины, равную 16.

После введения команды #{length = 16.0} нажмите Enter.

2. Введите константу ширины.

В командную строку введите константу ширины, равную 16.

После введения команды #{pitch = 16.0} нажмите Enter.

3. Введите константу высоты.

В командную строку введите константу высоты, равную 16.

После введения команды #{thick = 16.0} нажмите Enter.

4. Введите константу нити.

В командную строку введите константу нити, равную 10.

После введения команды #{conc = 10.0} нажмите Enter.

5. Введите команду, вычисляющую константу радиуса нити.

В командную строку введите константу радиуса нити.

После введения команды #{rad = sqrt( 0.01 * pitch * thick * conc / 3.1415926 )} нажмите Enter.

6. Введите величину размера сетки.

В командную строку введите величину размера сетки равную 3.

После введения команды #{size = 3.0} нажмите Enter.

Построение геометрии для первого слоя

1. Создайте параллелепипед.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Параллелепипед.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. Создайте 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.

3. Поверните цилиндр.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Повернуть.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

4. Вычтите объем цилиндра.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Вычесть.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

5. Удалите объем.

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

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

Построение геометрии для второго слоя

1. Переместите создавшуюся модель.

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

Из выплывающего списка выберите Переместить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

2. Переместите создавшуюся модель, используя копирования изначальной геометрии.

Введите в командной строке команду, которая переместит геометрию при этом оставляя первоначальную модель на своем месте

Введите volume all move z {thick} copy.

Нажмите Enter.

3. Поверните объемы 2 и 3 на 90°.

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

Из списка геометрических примитивов выберите Повернуть.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

4. Отпечатайте и срастите геометрические объемы.

На панели команд выберите модуль построения объемной геометрии (Режим — Геометрия, Объект — Объём, Действие — Отпечатать/Срастить).

Из выплывающего списка выберите Отпечатать и срастить.

Задайте следующие параметры:

Нажмите Применить.

Построение сетки

1. Создайте тетраэдральную сетку для всей модели. На панели команд выберите модуль построения объемной сетки (Режим — Сетка, Объект – Объемная, Действие – Построение сетки).

Из выплывающего списка выберите Тетраэдральная.

Нажмите Применить схему.

2. Создайте сетку.

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

Из выплывающего списка выберите Задать размер.

Введите параметры:

Нажмите Применить.

Нажмите Построить сетку.

Задание материала и свойств блоков

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

В колонке "Материал" введите имя материала для нити fiber.

Нажмите Применить.

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

Перетащите свойства и укажите их значение:

В колонке "Материал" введите имя материала для матрицы matrix.

Нажмите Применить.

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

Перетащите свойства и укажите их значение:

Нажмите Применить.

Закройте окно Управление материалами.

2. Создайте первый блок для двух цилиндров.

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 для двух параллелепипедов.

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:

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:

Нажмите Применить.

Запуск на расчет

1. Задайте тип задачи, которую требуется решить.

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

Выберите:

Нажмите Применить.

Нажмите Начать расчет.

2. В появившемся окне выберите директорию, в которой будет сохранён результат.

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

Анализ результатов

1. Файл с результатами открывается автоматически в окне "Обработать данные по эффективным свойствам".

Нужные результаты показаны по диагонали:

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