CAE Fidesys 4.0 Руководство пользователя

Пошаговый пример для демонстрации обнуления напряжений при замене материала на некотором шаге.

Описание задачи

Рассматривается пошаговое растяжение пластины. В пластине сделано круглое включение из основного материала (т.е материал одинаковый на всей пластине). Задача решается в 2 шага нагружения. На первом шаге пластина испытывает одноосное растяжение по оси х, на втором шаге нагрузка снимается и происходит замена материала для включения таким образом, что модуль Юнга и коэффициент Пуассона остаются прежними, но задаются нулевые начальные напряжения. Анализируются напряжения вогруг включения на последнем шаге нагружения.

Пошаговая инструкция

1. Создайте пластину со стороной 100

2. Создайте круг радиусом 10

3. Вырежьте круг из пластины, сохраняя оригиналы (Сохранить B)

4. Срастите геометрию

5. Постройте четырехугольную поверхностную сетку автоматически с фактором 1

6. Создайте материал 1 со следующими характеристиками

7. Создайте материал 2 со следующими характеристиками

8. Создайте два блока, как показано на рисунке ниже

9. Задайте для всех блоков свойства – присвойте материал 1, категорию – плоскость, порядок – 2.

10. Закрепите правую и левую стороны из условия симметрии по оси Х

11. Закрепите некоторый узел в центре пластины по всем степеням свободы

12. Задайте давление -100 Мпа (растягивающее) на верхней и нижней гранях

13. Задайте настройки для статического анализа

14. Укажите 2 шага нагружения

15. Укажите шаг нагружения 1 для давления

16. Поменяйте на втором шаге материал на material 2.

17. Запустите расчет. Нажмите Применить, Начать расчет.

18. Откройте Fidesys Viewer

19. Подключите деформированный вид, отобразите поле Напряжений Мизес на поверхности с ребрами.

Шаг 1

Шаг 2

20. На последнем шаге решения для деформированного вида пластинка вернулась в исходное состояние, а вырез остался эллиптическим.

Для сравнения приведено решение без нулевых начальных напряжений для второго материала:

Шаг 1

Шаг 2

Скрипт

reset

create surface rectangle width 100 zplane

create surface circle radius 10 zplane

subtract surface 2 from surface 1  keep_tool

merge all

surface all size auto factor 1

undo group begin

surface all size auto factor 1

mesh surface all

undo group end

create material 1

modify material 1 name 'material 1'

create material 2

modify material 2 name 'material 2'

modify material 1 set property 'MODULUS' value 210000

modify material 1 set property 'POISSON' value 0.3

modify material 2 set property 'MODULUS' value 210000

modify material 2 set property 'POISSON' value 0.3

modify material 2 set property 'INIT_STRESS_XZ' value 0

modify material 2 set property 'INIT_STRESS_YZ' value 0

modify material 2 set property 'INIT_STRESS_XY' value 0

modify material 2 set property 'INIT_STRESS_ZZ' value 0

modify material 2 set property 'INIT_STRESS_YY' value 0

modify material 2 set property 'INIT_STRESS_XX' value 0

set duplicate block elements off

block 1 add surface 3

set duplicate block elements off

block 2 add surface 2

block all material 1 cs 1 element plane order 2

create displacement  on curve 4 2  dof 1 fix  

create displacement  on node 53  dof all fix  

static steps 2

block 2 step 2 material 2

create pressure  on curve 1 3  magnitude -100

bcdep pressure 1 step 1

analysis type static elasticity dim2 planestrain