Двухслойный слоисто-волокнистый композит, в котором волокно моделируется балкой

Построение модели

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:

X (ширина): 11.3137085;
Y (высота): 11.3137085;
Z (глубина): 32.

Нажмите Применить.

2. Разрежьте объем.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 1;
Разрезать: Плоскость XY;
Значение смещения: 0;
Срастить.

Нажмите Применить.

3. Сделайте второй разрез.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 1;
Разрезать: Плоскость XY;
Значение смещения: 8.

Нажмите Применить.

4. Сделайте третий разрез.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 2;
Разрезать: Плоскость XY;
Значение смещения: -8.

Нажмите Применить.

5. Сделайте четвертый разрез.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 1 3;
Разрезать: Плоскость YZ;
Значение смещения: 5.65685425;
Повернуть плоскость;
Угол: 45;
Направление: Ось Z.

Нажмите Применить.

6. Сделайте пятый разрез.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 5 6;
Разрезать: Плоскость YZ;
Значение смещения: -5.65685425;
Повернуть плоскость;
Угол: 45;
Направление: Ось Z.

Нажмите Применить.

7. Сделайте шестой разрез.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 2 4;
Разрезать: Плоскость YZ;
Значение смещения: 5.65685425;
Повернуть плоскость;
Угол: -45;
Направление: Ось Z.

Нажмите Применить.

8. Сделайте седьмой разрез.

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

Из списка возможных видов разрезов выберите Координатная плоскость.

Задайте следующие параметры:

ID объема(ов): 9 10;
Разрезать: Плоскость YZ;
Значение смещения: -5.65685425;
Повернуть плоскость;
Угол: -45;
Направление: Ось Z.

Нажмите Применить.

9. Срастите все полученные объемы. Введите в командную строку команды:

imprint all
merge all

Построение сетки

1. В командной строке напишите set default element tri

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

Задайте следующие параметры:

Задать размер;
Выбор объемов: all;
Примерный размер: 3.

Нажмите Применить.

Нажмите Построить сетку.

Задание материалов

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

Создайте два материала.

1. fiber - Свойства материала нитей:

Модуль Юнга Е = 200000;
Коэффициент Пуассона ν = 0.25.

2. matrix - Свойства материала матрицы:

Модуль Юнга Е = 2;
Коэффициент Пуассона ν = 0.49.

Нажмите Применить.

Закройте окно Управление материалами.

Задание свойств блока

1. Создайте первый блок.

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

Задайте следующие параметры:

Список сущностей: Кривая;
ID объекта(ов): 61 93 125 157.

Нажмите Применить.
2. Создайте второй блок.

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): all.

Нажмите Применить.

3. Задайте параметры для блока №1.

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

Задайте следующие параметры:

ID блока(ов): 1;
Категория: Балка;
Материал: fiber;
Система координат: Глобальная декартова;
Порядок: 2;

Задайте свойства балки, для этого нажмите на кнопку . Из выпадающего списка Профиль сечения выберите Эллипс.

Задайте следующие параметры:

Малая ось (b): 5;
Большая ось (а): 5.

Нажмите Применить.

Закройте окно Задать свойства балки.

Нажмите Применить.

4. Задайте параметры для блока №2.

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

Задайте следующие параметры:

ID блока(ов): 2;
Категория: Объемное тело;
Материал: matrix;
Система координат: Глобальная декартова;
Порядок: 2.

Нажмите Применить.

Запуск расчета

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:

Размерность: 3D;
Тип ГУ: Периодические;
Модель: Упругость.

Нажмите Применить.

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

Выберите:

Метод: Прямой;
Использовать метод Узавы: Нет.

Нажмите Применить.
3. Настройте поля вывода результатов расчета.

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

Выберите:

Файл VTU;
Файл журнала.

Нажмите Применить.

Нажмите Начать расчет.

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

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

6. После завершения расчета в командной строке появятся результаты.

Анализ результатов

В появившемся окне выберите:

Тип упругих свойств: Ортотропный;
Тип температурных свойств: Ортотропный.

Нажмите Обработать данные.

Использование консольного интерфейсa

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