Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела. Практикум
- Навигация по данной странице:
- Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела. Практикум
- Раздел 1. Основы решения нелинейных задач механики деформируемого твердого тела в ANSYS .
- L =1 м Высота H =0.0005 м
- M =0.2613805088 Н/м.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Национальный исследовательский университет Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела. Практикум Рекомендовано методической комиссией механико-математического факультета для студентов ННГУ, обучающихся по направлению подготовки 01.03.03 «Механика и математическое моделирование» нИЖНИЙ нОВГОРОД - 2015 УДК 539.3 Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела. Практикум. Автор: Н.В. Леонтьев - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2015. - 71 с. Рецензент: доктор физ.-мат. наук, профессор Д.Т. Чекмарев В работе приведены описания лабораторных работ практикума «Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела», примеры выполнения заданий и задания для самостоятельной работы. Предназначено для студентов 1-го курса магистратуры, обучающихся по направлению подготовки 01.03.03 «Механика и математическое моделирование», уровень высшего образования - магистратура. Содержание
Введение В методическом пособии изложены описания основных лабораторных работ, которые выполняются студентами, обучающимися на 1-ом курсе магистратуры по направлению подготовки 01.03.03 «Механика и математическое моделирование», в процессе освоения практикума «Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела». Для выполнения лабораторных работ используется широко известный пакет Ansys версии 14.0 и выше. Лабораторные работы сгруппированы по темам и уровню сложности. В разделе 1. «Основы решения нелинейных задач механики деформируемого твердого тела в ANSYS» рассматриваются базовые нелинейные задачи, в которых присутствуют геометрическая и физическая нелинейность, нелинейные контактные условия. Эти задачи не требуют построения больших конечно-элементных моделей. Однако, для их успешного выполнения нужно глубокое знание соответствующих разделов механики деформируемого твердого тела. В разделе 2 в практикум включена лабораторная работа № 7 «Анализ акусто-электронного резонатора методом конечных элементов с использованием ANSYS. Пример выполнения высокопроизводительных вычислений», знакомящая студентов с суперкомпьютерными технологиями. Эта задача является линейной, но в ней рассматриваются связанные поля. Для решения необходимо использовать технологии распараллеливания и специализированную вычислительную машину – кластер. В разлеле3 решается практическая задача, включающая различные виды нелинейности: геометрическую, физическую, контактную. Для успешного выполнения работ студенты должны владеть основами работы с пакетом Ansys. Указания по выполнению работ приводятся как в виде последовательностей интерфейсных команд, так и в виде командных файлов. Описания работ рассчитаны на выполнение в среде Ansys APDL. Однако «продвинутые» студенты без труда смогут выполнить лабораторные работы в среде Ansys WORKBENCH. Раздел 1. Основы решения нелинейных задач механики деформируемого твердого тела в ANSYS. Лабораторная работа № 1. Моделирование изгибания металлической линейки в кольцо Параметры задачи
Граничные условия
Рис. 1. Конечно-элементная модель гибкой линейки Эта задача относится к нелинейным. Здесь мы имее дело с конечными перемещениями, но малыми деформациями, а также линейными соотношениями между напряжениями и деформациями. Выполнение работы: Определим вначале величину изгибающего момента Mz, необходимую для того, чтобы согнуть линейку в кольцо. Если изначально прямую линейку изогнуть, то изгибающий момент в сечении связан с радиусом кривизны линейки формулой: где R – радиус кривизны определяется из соотношения В итоге при заданных параметрах получаем значение момента M=0.2613805088 Н/м. Ниже приведена последовательность команд, позволяющая получить решение задачи в ANSYS. Приведена также последовательность пунктов меню, которые нужно выполнить для решения задачи.
|