В данном примере рассматривается нагружение сегмента диска, испытывающего силовое воздействие на внешние параллелепипедные элементы, имитирующие лопасти. Диск закреплен на внутреннем диаметре.
Рассматривается часть диска. Задача решается с использованием периодических граничных условий.
Построение модели
1.Создайте первый круговой цилиндр.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Создать).
Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте параметры:
- Высота: 1;
- Тип сечения: круговой;
- Радиус: 10.
Нажмите Применить.
2.Создайте второй круговой цилиндр.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Создать).
Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте параметры:
- Высота: 1;
- Тип сечения: круговой;
- Радиус: 1.
Нажмите Применить.
3.Вычтите второй цилиндр из первого.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Логические операции).
Из списка операций выберите Вычесть. Задайте следующие параметры:
- ID тел: 1 (объёмы, из которых будут вычтены другие объёмы);
- Вычесть тела (ID): 2 (объёмы, которые будут вычтены).
Нажмите Применить.
4.Оставьте сегмент.
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 ZX;
- Значение смещения: 0;
- Вращать плоскость;
- Угол: 15
- Направление: Ось Z;
- Центр X, Y, Z: 0 0 0.
Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для другого угла.
- ID объема(ов): 1;
- Разрезать: Плоскость ZX;
- Значение смещения: 0;
- Вращать плоскость;
- Угол: -15
- Направление: Ось Z;
- Центр X, Y, Z: 0 0 0.
Нажмите Применить.
5.Удалите объёмы 1 и 3. Для этого, удерживая клавишу Ctrl, выберите в дереве объектов эти объёмы и в контекстном меню нажмите Удалить.
6.Создайте параллелепипед.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Создать).
Из списка геометрических примитивов выберите Параллелепипед. Задайте параметры:
- X (ширина): 4;
- Y (высота): 3;
- Z (глубина): 1.
Нажмите Применить.
7.Поверните параллелепипед.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Преобразовать).
Из списка операций выберите Повернуть. Задайте следующие параметры:
- Объем ID(s): 5;
- Включая сращенные;
- Угол: 90;
- Повернуть вокруг: Ось X.
Нажмите Применить.
8.Переместите параллелепипед.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Преобразовать).
Из списка операций выберите Переместить. Задайте следующие параметры:
- Объем ID(s): 5;
- Включая сращенные;
- Выбрать метод: Расстояние;
- Расстояние по X: 11.
Нажмите Применить.
9.Разрежьте параллелепипед.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Разрез).
Из списка возможных видов разрезов выберите Плоская поверхность.
Задайте следующие параметры:
- ID объема(ов): 5;
- Плоскость из поверхности (ID): 31.
Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для другой поверхности.
- ID объема(ов): 6;
- Плоскость из поверхности (ID): 29.
Нажмите Применить.
10.Удалите объёмы 6 и 5. Для этого, удерживая клавишу Ctrl, выберите в дереве объектов эти объёмы и в контекстном меню нажмите Удалить.
11.Объедините оставшиеся объемы.
На панели команд выберите модуль построения объёмной геометрии (Режим — Геометрия, Объект —Объем, Действие — Логические операции).
Из списка операций выберите Объединить. Задайте следующие параметры:
- ID объема(ов): 4 7.
Нажмите Применить.
Построение сетки
1.На панели команд выберите модуль построения объемной сетки (Режим — Сетка, Объект —Объемная, Действие — Интервалы).
Укажите следующие параметры:
- Выбор объемов: 4;
- Автоматический размер;
- Авторазмер: 4.
Нажмите Задать размер.
2.На панели команд выберите модуль построения объемной сетки (Режим — Сетка, Объект —Объемная, Действие — Построение сетки).
Укажите следующие параметры:
- Автоматическая;
- Выбор объемов: 4.
Нажмите Построить сетку.
Задание граничных условий
1.Закрепите одну боковую грань.
На панели команд выберите Режим — Граничные условия, Объект —Перемещение, Действие — Создать.
Задайте следующие параметры:
- Автоматическое присвоение ID;
- Список сущностей: Поверхность;
- ID объекта(ов): 30;
- Степени свободы: По X, По Y, По Z;
- Величина: 0.
Нажмите Применить.
2.Приложите давление.
На панели команд выберите Режим — Граничные условия, Объект — Давление, Действие — Создать.
Задайте следующие параметры:
- Автоматическое присвоение ID;
- Список объектов: Поверхность;
- ID объекта(ов): 58;
- Сила: 1e5.
Нажмите Применить.
3.Задайте периодическое условие.
На панели команд выберите Режим — Граничные условия, Объект — Периодическое условие, Действие — Создать.
Задайте следующие параметры:
- Автоматическое присвоение ID;
- Список сущностей (главная сущность): Поверхность;
- ID объекта(ов) (главная сущность): 27;
- Список сущностей (побочная сущность): Поверхность;
- ID объекта(ов) (побочная сущность): 11;
- Общий;
- Система координат: Глобальная декартова*;
- Количество секторов:12.
Нажмите Применить.
* Для расчетов с учетом циклической симметрии достаточным будет задать декартову систему координат. Фактически, для корректного расчета необходимы направление оси Z и точка начала координат.
Задание материала и свойств блока
1.Создайте материал.
На панели команд выберите модуль задания свойств материала (Режим — Материал, Объект — Управление материалами).
В открывшемся окне Управление материалами перетащите из третьей колонки материал Углеродистая сталь. Укажите имя материала и напишите «Steel». Нажмите клавишу ENTER.
Нажмите Применить.
2.Создайте блок одного типа материала.
На панели команд выберите Режим — Блоки, Объект — Блок, Действие — Добавить сущность в блок.
Задайте следующие параметры:
- ID блока: 1;
- Список сущностей: Объем;
- ID объекта(ов): 4.
Нажмите Применить.
3. Задайте параметры блока.
На панели команд выберите модуль задания свойств материала (Режим — Блоки, Объект — Блок, Действие — Свойства/параметры блока).
Задайте следующие параметры:
- ID блока(ов): 1;
- Выберите из списка ранее созданный материал: Steel;
- Система координат: Глобальная декартова;
- Категория: Объемное тело;
- Порядок: 1.
Нажмите Применить.
Запуск расчёта
1.Задайте тип задачи, которую требуется решить.
На панели команд выберите модуль настроек расчёта (Режим — Настройки расчета, Настройки расчета — Статический, Статический — Общие).
Выберите:
- Размерность: 3D;
- Модель: Упругость.
Нажмите Применить.
Перейдите в раздел Статический - Поля вывода. Поставьте галочку напротив опции Выводить полную модель (для переодических ГУ).
Нажмите Применить.
Нажмите Начать расчёт.
2.В появившемся окне выберите директорию, в которой будет сохранён результат, и введите название файла.
3.В случае успешно проведённого расчёта в консоли отобразится сообщение: “Calculation finished successfully at "date" "time".
Анализ результатов
1.Откройте файл с результатами. Это можно сделать тремя способами.
- Нажмите Ctrl+E.
- В главном меню выберите Расчет → Открыть результаты.
- На панели команд выберите Результаты (Режим — Результаты, Результаты — Открыть Результаты).
Появится окно Fidesys Viewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.
Отобразите компоненту Перемещения.
В программе Fidesys Viewer на панели инструментов установите следующие параметры:
- Тип отображения: Поверхность;
- Поле отображения: Перемещения (сумма).
Отобразите эквивалентные напряжения.
- Тип отображения: Поверхность;
- Поле отображения: Напряжения (Мизес).
Использование консольного интерфейсa
Построение геометрии, генерацию сетки, задание граничных условий и материалов можно выполнить с использованием консольного интерфейса. Ниже приведён код программы, позволяющий выполнить шаги описанного выше руководства, необходимо только самостоятельно указать полный путь и название сохраняемого файла.
reset
create Cylinder height 1 radius 10
create Cylinder height 1 radius 1
subtract volume 2 from volume 1
webcut volume 1 with plane yplane off set 0 rotate 15 about z center 0 0 0
webcut volume 1 with plane yplane offset 0 rotate -15 about z center 0 0 0
delete volume 1 3
brick x 4 y 3 z 1
rotate Volume 5 angle 90 about X include_merged
move Volume 5 x 11
webcut volume 5 with plane from surface 31
webcut volume 6 with plane from surface 29
delete volume 6 5
unite volume 4 7
volume 4 size auto factor 4
mesh volume 4
create displacement on surface 30 dof 1 dof 2 dof 3 fix 0
create pressure on surface 58 magnitude 1e5
create periodic master surface 27 slave surface 11 general cs 1 sectors 12
create material 1 from 'Steel'
set duplicate block elements off
block 1 add volume 4 block 1 material 1
block 1 element solid
analysis type static elasticity dim3
output nodalforce off energy off midresults on record3d on material off fullperiodic on
calculation start path "D:\result.pvd"
.svg)
.jpg)
.jpg)
