CAE Fidesys 9.0 Руководство пользователя

Задание системы координат

При создании конечно-элементной модели возможно определить желаемые локальные системы координат.  В CAE Fidesys можно определить несколько систем координат, каждой из них присваивается при создании свой идентификационный номер (ID).

Для создания новой системы координат перейдите (Режим - Системы координат, Системы координат - Создать).

Укажите:

• Тип: Декартова/Цилиндрическая/Сферическая;
• Сущность начала координат: Координаты/Узел/Вершины;

• Сущности направления 1 и 2 вместе образуют плоскость XoY в новой СК:

• Сущность направления 1 - это координаты конца вектора X или сам вектор X, исходящий из начала новой СК.
• Сущность направления 2 - это координаты конца вектора Y или сам вектор Y, исходящий из начала новой СК.

• Сущности направления 1 и 2 указываются в виде:

• координаты;
• узла;
• вершины;
• вектора.

ВАЖНО: Для расчетов с учетом циклической симметрии достаточным будет задать декартову систему координат. Фактически, для корректного расчета необходимы направление оси Z и точка начала координат.

Команда для задания новой системы координат приведена ниже:

create cs [[id] <ID>] [name <name>] [type {cartesian|cylindrical|spherical}]

origin {<coordX> <coordY> <coordZ>|node <ID>|vertex <ID>} dir1

{<coordX> <coordY> <coordZ>|node <ID>|vertex <ID>} dir2

{<coordX> <coordY> <coordZ>|node <ID>|vertex <ID>}

Преобразование ЛСК

Ранее созданные ЛСк можно преобразовать в виде действий:

• переместить методом:
• расстояние;
• к координатам;
• в направлении нормали к поверхности;
• к объекту;
• повернуть вокруг:
• оси X/Y/Z;
• заданной оси;
• пары вершин;
• кривой;
• нормали к поверхности;
• отразить по:
• плоскости YZ/XY/XZ;
• плоскости по трем точкам;
• паре вершин;
• кривой;
• заданной плоскости.

Возможности применения ЛСК

Применение ЛСК для блоков: если свойства материала заданы в зависимости от координат, то они будут расcчитываться в выбранной ЛСК. В случае блока с многослойной оболочкой эта СК будет использоваться для ориентации элементов – ось в каждом элементе будет получена проецированием этой СК на каждый элемент, ось перпендикулярно оси и лежит в плоскости элемента, ось перпендикулярна плоскости элемента.

Применение ЛСК для нагрузок: если нагрузки заданы в зависимости от координат, то они будут рассчитываться в выбранной ЛСК.

Частный случай применения ЛСК в нагрузках - это приложение давления. Направление действия давления всегда определено геометрией поверхности, на которую приложено. Но для некоторых задач необходима возможность задания закона изменения амплитуды этого давления от координаты. Для этого необходимо создать нагрузку Давление и ЛСК, а затем присвоить систему координат данной нагрузке и задать ей формульную зависимость в зависимости от системы координат в виджете Зависимость ГУ от времени и/или координат.

Отображение ЛСК в постпроцессоре Fidesys Viewer

С помощью фильтра Системы координат – Локальные системы координат можно использовать\ созданные в расчете локальные системы координат в постпроцессорной обработке. Системы координат передаются по присвоенным в препроцессоре ID.

Пример создания и использования новой декартовой СК

Перейдите на панели команд (Режим - Системы координат, Системы координат - Создать).

Укажите:

• Тип: Декартова;
• Сущность начала координат: Координаты;
• X=10, Y=10, Z=10;
• Сущность направления 1: Координаты;
• X=11, Y=10, Z=10;
• Сущность направления 2: Координаты;
• X=10, Y=11, Z=10.

Нажмите Применить.

В результате появилась новая декартова СК с центром в точке с координатами (10;10;10) и осями, параллельными осям глобальной СК.

Использовать СК можно несколькими способами:

1. Как система координат блока. В таком случае для зависимостей свойств, если они заданы от координат, будет использоваться эта СК.

В случае блока с многослойной оболочкой эта СК будет использоваться для ориентации элементов – ось X в каждом элементе будет получена проецированием этой СК на каждый элемент, ось Y перпендикулярно оси X и лежит в плоскости элемента, ось Z перпендикулярна плоскости элемента.

2. Приложенным граничным условиям и нагрузкам можно задать любую из созданных СК. В таком случае, для осей этих граничных условий будут использоваться оси выбранной СК.

Пример

В центре глобальной СК задан параллелепипед из углеродистой стали размерами 1×1×10 м:

Создана декартова ЛСК в вершине ID 2 с направлениями осей X и Y в вершины ID 3 и 5 соответственно:

Задано ГУ температура, сконцентрированная в центре координат, с помощью зависимости ГУ температурная нагрузка привязана к ЛСК:

Тепловые поля через 1 секунду нагрева:

Пошаговый пример с темппературной нагрузкой в ЛСК