В данном примере моделируется механизм, совершающий сложное движение. Также при решении учитывается возможность плавного разгона.
При задании угловой скорости использовался функционал задания зависимости ГУ от переменных с условием if(A,B,C). Такой подход позволяет задать плавный выход на нужную скорость вращения за определенное время.
Построение модели
Создайте вершины по координатам. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Вершина, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Координаты и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для координат (584, 137, 0), (662, 46, 0), (900, -231, 0), (604, -29, 0).
Создайте кривые, объединяющие созданные вершины. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Линия и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для ID вершин: 2 3, 3 4.
Срастите вершины. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Вершина, Действие - Срастить. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.
Создайте кривую. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Линия и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Построение сетки
На панели команд выберите модуль построения сетки на кривых Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Равномерно и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить, Построить сетку.
Задание материала и свойств блока
Создайте материал. На панели команд выберите модуль задания свойств материала Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите из правой колонки надпись Углеродистая сталь. Поменяйте значение для Модуля Юнга.
Нажмите Применить и закройте окно Управление материалами.
Создайте блок одного типа материала. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте нужные параметры. Нажмите Применить.
Задайте параметры для блока. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте свойства для блока. Затем необходимо задать свойства балке, для этого нажмите на кнопку с троеточием. Введите необходимые параметры. Нажмите Применить.
Закройте окно Задать свойства балки и нажмите Применить.
Задание граничных условий
Создайте шарнирные опоры. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Закрепите кривые. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Создайте шарниры через связи по XYZ. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Связи, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для вершин 8 и 3.
Перемасштабируйте модель к метрам. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Преобразовать. Из выплывающего списка выберите Масштабировать и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Затем после перемасштабирования переместите модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Преобразовать. Из выплывающего списка выберите Переместить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Отцентрируйте изображение. На панели инструментов нажмите на вкладку Уместить в экран.
Задайте скорость. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Скорость, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте табличную зависимость для скорости. На панели команд выберите Режим - Зависимость ГУ. В окне Зависимость ГУ выберите Скорость 1, перейдите во вкладку Формула и заполните строку, как представлено на картинке ниже. Нажмите Применить.
Запуск на расчет
Для запуска на расчет в CAE Fidesys выберите на панели команд Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Временный анализ, Временный анализ - Общие. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить.
Задайте дополнительные настройки. На панели команд выберите Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Временный анализ, Временный анализ - Поля вывода. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить, Начать расчет.
Анализ результатов
Откройте файл с результатами. Это можно сделать тремя способами:
- Нажмите Ctrl+E;
- В главном меню выберите Расчёт - Результаты. Нажмите Открыть последний результат;
- На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результаты).
Появится окно Fidesys Viewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.
Примените фильтр "Деформировать по вектору" для того, чтобы отобразить результаты в деформированном виде. В верхней строке выберите Меню - Фильтры - Алфавитный указатель - Деформировать по вектору. В Свойствах задайте необходимые параметры и нажмите Применить.
В результате отобразится деформированное тело.
Выделите точку на модели с помощью инструмента Выбор точек.
Затем в стандартной строке выберите Фильтры - Алфавитный указатель - Построить выделенное в зависимости от времени. Нажмите Применить. В качестве поля для отображения на графике выберите Перемещения_Сумма. В правой части экрана отобразится необходимый график..
Использование консольного интерфейса
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 vertex 0 0 0
create vertex 584 137 0
create vertex 662 46 0
create vertex 900 -231 0
create vertex 604 -29 0
create curve vertex 1 2
create curve vertex 2 3
create curve vertex 3 4
merge vertex 7 3
create curve vertex 5 3
curve all interval 1
curve all scheme equal
mesh curve all
create material 1 from 'Углеродистая сталь'
#Увеличиваем жесткость системы для избежания лишних колебаний
modify material 1 set property 'MODULUS' value 2e+15
set duplicate block elements off
block 1 add curve all
create beam properties 1
modify beam properties 1 type 'I-Beam'
modify beam properties 1 angle 0.0
modify beam properties 1 ey 0.0
modify beam properties 1 ez 0.0
modify beam properties 1 geom_B1 0.055
modify beam properties 1 geom_B2 0.055
modify beam properties 1 geom_H 0.1
modify beam properties 1 geom_c1 0.0072
modify beam properties 1 geom_c2 0.0072
modify beam properties 1 geom_d 0.0045
modify beam properties 1 mesh_quality 6
modify beam properties 1 warping_dof off
block 'Block 1' material 1 cs 1 element beam order 1
block 'Block 1' beam properties 1
create displacement on vertex 1 5 dof 1 dof 2 dof 3 fix
create displacement on curve all dof 3 fix
create coupling master vertex 2 slave vertex 6 dofs
modify coupling 1 dof 1
modify coupling 1 dof 2
modify coupling 1 dof 3
create coupling master vertex 8 slave vertex 3 dofs
modify coupling 2 dof 1
modify coupling 2 dof 2
modify coupling 2 dof 3
Curve all scale 0.001
move Curve all midpoint x -0.604 y 0.029 include_merged
#Задание скорости вращения точки вращения
create velocity on vertex 5 dof 6 fix -5
#Задания плавного старта - когда скорость нарастает до 1 секунды по времени а дальше постоянная
bcdep velocity 1 value 'if(t<1,-5 * t,-5)'
graphics axis on
analysis type dynamic elasticity findefs dim3 preload off
dynamic method full_solution scheme implicit steps 3000 newmark_gamma 0.005 maxtime 3
dynamic results everystep 10
.svg)
.jpg)
.jpg)
