страница2/17
Дата11.07.2018
Размер3.75 Mb.
ТипЛабораторная работа

Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела. Практикум


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Команда

Описание

Команда интерфейса

/PREP7

1. Работа в препроцессоре.

Main Menu / Preprocessor

ET,1,BEAM188

2.Выбор балочного элемента.

Main Menu / Preprocessor / Element Type / Add/Edit/Delete / Add / Beam 2node 188

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,2e11

MPDATA,PRXY,1,,0.3

3. Определение упругих свойств материала.

Main Menu / Preprocessor /

Material Props / Material Models / Structural / Linear / Elastic / Isotropic

EX = 2e11, PRXY = 0.3



SECTYPE, 1, BEAM, RECT, , 0

SECOFFSET, CENT

SECDATA,0.02,0.0005,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

4. Задание прямоугольного поперечного сечения.

Main Menu / Preprocessor /

Sections / Beam / Common Sections

B = 0.02, H = 0.0005



K, ,,,,

K, ,1,,,

K, ,,0.1,,

5. Создание ключевых точек.

Main Menu / Preprocessor / Create / KeyPoints / In Active CS

X=0,Y=0 Apply

X=1,Y=0 Apply

X=0.1,Y=0 OK



LSTR,1,2

6. Создание линии оси стержня.

Main Menu / Preprocessor / Create / Lines / In Active Coord

Pick KeyPoint 1, Pick KeyPoint 2 OK



FLST,5,1,4,ORDE,1

FITEM,5,1

CM,_Y,LINE

LSEL, , , ,P51X

CM,_Y1,LINE

CMSEL,,_Y

LESIZE,_Y1, , ,80, , , , ,1

7. Разбиение оси балки на

80 элементы.



Main Menu / Preprocessor /MeshTool / Line(Set)

Pick Line 1 OK Ndiv = 80 OK



CM,_Y,LINE

LSEL, , , , 1

CM,_Y1,LINE

CMSEL,S,_Y

CMSEL,S,_Y1

LATT,1, ,1, , 3, ,1

CMSEL,S,_Y

CMDELE,_Y

CMDELE,_Y1

8. Закрепление ориентационной точки.

Main Menu / Preprocessor /Mesh Attributes / Picked Lines

Pick Line 1 OK

Pick Orientation Keypoint Yes OK

Pick KeyPoint 3 OK



LMESH, 1

9. Построение сетки.

Main Menu / Preprocessor /MeshTool / Mesh

Pick Line 1 OK



FINISH

/SOL

10. Завершение работы в препроцессоре. Переход в решатель.

Main Menu / Solution

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,1

/GO

DK,P51X, , , ,0,ALL, , , , , ,

11. Заделка в точке x=0.

Main Menu / Preprocessor / Loads / Apply /Displacement /

On KeyPoints

Pick KeyPoint 1 OK

Lab2 = ALL, Value = 0 OK


*SET,M,0.2613805088

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,2

/GO

FK,P51X,MZ,M

12. Приложение момента Мz=M в точке x=L.

Utility Menu / Parameters / Scalar Parameters

M=0.2613805088 Accept



Main Menu / Solution / Apply / Force/Moment / On KeyPoints

Pick KeyPoints 2 OK

Lab = MZ, Value = M OK


ANTYPE,0

13. Выбор статического типа анализа.

Main Menu / Solution / Analysis Type

Static OK



NLGEOM,1

14. Выбор геометрически нелинейного расчёта

Main Menu / Solution / Analysis Type / Sol’n Controls / Basic

Analysis Options Large Displacement Static



OUTRES,ERASE

OUTRES,ALL,ALL

15. Параметр сохранения результатов подшагов.

Main Menu / Solution / Analysis Type / Sol’n Controls / Basic

Frequency Write every substep



NEQIT,100

16. Максимальное число итераций на подшаге.

Main Menu / Solution / Analysis Type / Sol’n Controls / Nonlinear

Maximum number of iteration = 100



TIME,1

17. Условное время окончания шага.

Main Menu / Solution / Analysis Type / Sol’n Controls / Basic

Time at end of loadstep = 1 OK



SOLVE

FINISH

18. Решение задачи.

Main Menu / Solution / Current LS / OK

/POST1

/EFACET,1

PLNSOL, U,SUM, 0,1.0

19. Отрисовка полученного результата. Суммарная деформация линейки.

Main Menu / General Postproc / Plot Results / Contour Plot / Nodal Solu

Nodal Solution / DOF Solution / Displacement vector sum OK


В результате получим кольцо, представленное на рис. 2 ниже.



Для объёмного изображения была применена команда Utility Menu / PlotCtrls / Style / Size and Shape / [/ESHAPE] On OK

Рис. 2. Итоговая форма линейки после деформации.



Вопросы и задания по работе.

  1. Приведите подходящий для задачи вариант соотношений «деформации-перемещения».

  2. Продемонстрируйте последовательность промежуточных состояний равновесия.

  3. Постройте анимацию деформирования линейки в кольцо.

  4. Постройте графики зависимости максимальных напряжений и деформаций от времени процесса

  5. Постройте зависимость изгибающего момента от текущего радиуса кривизны кольца.


Лабораторная работа № 2. Растяжение пластины из гиперупругого материала

Квадратная пластина из двухконстантного материала Муни-Ривлина зажата по двум противоположным сторонам (рис. 1). Размеры пластины 1х1 м. Левая граница неподвижна, правая смещается по горизонтали на 2 м.



Рис. 1. Расчетная модель пластины.



Упругий потенциал двухконстантного материала Муни-Ривлина имеет вид:



– потенциал энергии деформаций;

- первый и второй инварианты девиатора деформаций;

- материальные константы материала;

d – материальный параметр несжимаемости;

Начальные объемный модуль и модуль сдвига определяются как



, где .

Значения материальных констант .

Командный файл для проведения нелинейного анализа представлен ниже.

/PREP7 !вход в препроцессор

ET,1,PLANE183 !определение типа конечного элемента

KEYOPT,1,1,0 !8 узловой четырех угольник

KEYOPT,1,3,3 !плоское н.с. с заданием толщины

KEYOPT,1,6,0 !формулировка на основе принципа Лагранжа

R,1,0.001, !значение толщины 0.001м=1мм

TB,HYPE,1,1,2,MOON !задание свойств мат-ла Муни-Ривлина

TBTEMP,0


TBDATA,,0.293,0.177,0.0028085,,,

TB,HYPE,2,1,2,NEO ! задание свойств неогуковского мат-ла

TBTEMP,0

TBDATA,,0.94,0.0028085,,,,

MPTEMP,,,,,,,, !просто линейный материал

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,3,,2.8187592564

MPDATA,PRXY,3,,0.49934003

RECTNG,,1,,1, !Задаем область пластины (1х1 м)

MSHAPE,0,2D !прямоугольный КЭ

MSHKEY,0

ESIZE,0.05,0, !размер КЭ – 0.05 м

MAT,1 !активен 1-ый материал

AMESH, 1

DL, 4, ,ALL, ! граничные условия на левой стороне – жесткая заделка

DL, 2, ,UY,0 ! гу на правой стороне – закрепление узлов по вертикали

FINISH !закончить работу в препроцессоре

/SOL !начать работу в процессоре

ANTYPE,0 !тип анализа - статика

NLGEOM,1 !включить большие перемещения и деформации

OUTRES,ERASE

OUTRES,ALL,ALL

TIME,1 !первый шаг

NSUBST,1,0,0 !один подшаг

DL, 2, ,UX,0 !горизонтальное смещение правой стороны - 0

SOLVE !решить 1 шаг нагружения

TIME,2 !второй шаг

NSUBST,10,0,0 !10 подшагов

DL, 2, ,UX,2 ! горизонтальное смещение правой стороны - 2

SOLVE !решить 2 шаг нагружения

FINISH !закончить работу в процессоре

На рис. 2 показана деформированная форма пластины и распределение на ней напряжений σxx.



Рис. 2. Деформированная форма и распределение напряжений σxx.



На рис. 3 показана зависимость напряжения σxx от εxx для точки в центре пластины.

Рис. 3. Зависимость напряжения σxx от εxx для точки в центре пластины



1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Коьрта
Контакты

    Главная страница


Нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела. Практикум