Расчет изгиба пластины с общим контактом в Fidesys

11/2022

Рассматривается расчет изгиба пластины путем перемещения аналогичной пластины на заданное расстояние в программном решении Fidesys. В качестве ГУ используются дополнительные стойки. Одни стойки закреплены по всем направлениям, другие имеют ненулевое перемещение по оси движения подвижной пластины. В задаче используется общий контакт без трения, между пластинами и стойками - связанный. Задача решалась с учетом геометрической нелинейности и пластических деформаций.

Для задания переменной, определяющая точность в контакте, используется язык программирования APREPRO. Пропишите в командную строку:

#{TOL=1}

Импортирование геометрической модели

Импортируйте геометрическую модель скачать файл. Для этого на панели инструментов нажмите на значок Импорт, выберете нужную модель. Нажмите Готово.

Импортирование геометрической модели в Fidesys
Импортирование геометрической модели

В результате импортируется модель.

Импортирование геометрической модели в Фидесис
Импортирование геометрической модели

Изменение геометрической модели

Удалите объемы 7 и 3. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Нажмите Применить.

Изменение геометрической модели в Fidesys
Изменение геометрической модели

Задание материала

Создайте материал. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. В открывшемся виджете Управление материалами в средней колонке укажите имя материала Балка 1. В колонке свойств откройте список Упругость и перетащите название Материал Гука в колонку Свойства материала. Затем в левой колонке перейдите в раздел Общие и перетащите Плотность, проделайте тоже самое для Прочность → Изотропная прочность → Предел прочности, Пластичность → По Мизесу → Предел текучести, Упрочнение → Линейное изотропное, тип 2 → Предельные деформации. Задайте необходимые значения.

Задание материала в Фидесис
Задание материала балка 1

Проделайте тоже самое для материала Балка 2.

Задание материала в Fidesys
Задание материала балки 2

Создайте третий материал с названием Опора. В колонке свойств откройте список Упругость и перетащите название Материал Гука в колонку Свойства материала. Затем в левой колонке перейдите в раздел Общиеи перетащите Плотность. Задайте необходимые значения.

Задание материала для опоры в Fidesys
Задание материала для опоры

Нажмите Применить. Закройте окно Управление материалами.

Задание свойств блока

На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задание свойств блока в Fidesys
Задание свойств блока

Задайте свойства блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задание свойств блока в Фидесис
Задание свойств блока

Создайте еще пять блоков:

  • блок 2 с названием «balka2», с ID объектов 4 6, с материалом - Балка 2;
  • блок 3 с названием «opora_1», с ID объектов 10, с материалом - Опора;
  • блок 4 с названием «opora_2», с ID объектов 8, с материалом - Опора;
  • блок 5 с названием «opora_3», с ID объектов 5, с материалом - Опора;
  • блок 6 с названием «opora_4», с ID объектов 9, с материалом - Опора.
Задание свойств блока
Задание свойств блока

Построение сетки

Постройте объемную сетку. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Объемная, Действие - Интервалы. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить, Построить сетку.

Построение сетки в Fidesys
Построение сетки

Сделайте тоже самое для объемов 10 8 9 5 и примерного размера 3. Нажмите Применить, Построить сетку.

Построение сетки в Фидесис
Построение сетки

Задание граничных условий

Задайте условия контакта. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Контакт, Действие - Создать. Из выпадающего списка выберите Выбор главной и побочной сущности. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задание граничных условий в Fidesys
Задание граничных условий

Проделайте тоже самое, при этом задайте тип контакта Связанный, метод MPC:

  • ID объекта главной сущности 20, ID объекта побочной сущности 29;
  • ID объекта главной сущности 1, ID объекта побочной сущности 57;
  • ID объекта главной сущности 2, ID объекта побочной сущности 41;
  • ID объекта главной сущности 12, ID объекта побочной сущности 53;
  • ID объекта главной сущности 18, ID объекта побочной сущности 49;
  • ID объекта главной сущности 19, ID объекта побочной сущности 25;
  • ID объекта главной сущности 34, ID объекта побочной сущности 46.
Задание граничных условий в Фидесис
Задание граничных условий

Закрепите опоры слева по всем направлениям. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Задание граничных условий в Fidesys
Задание граничных условий

Закрепите опоры справа по двум направлениям, по одному направлению задается перемещение 50 мм.

Задание граничных условий в Fidesys
Задание граничных условий
Задание граничных условий в Fidesys
Задание граничных условий

Запуск расчета

Для запуска на расчет в CAE Fidesys выберите на панели команд Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Статический, Статический - Общие. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить.

Запуск расчета в Fidesys
Запуск расчета

На панели команд выберите Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Статический, Статический - Решатель. Задайте метод и нажмите Применить, Начать расчет.

Запуск расчета в Fidesys
Запуск расчета

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.

Можно посмотреть, как деформируется тело, для этого в стандартной строке выберите Фильтр → Алфавитный указатель → Деформировать по вектору. Установите множитель масштаба 1 и нажмите Применить. В результате отобразится деформированный вид:

Анализ результатов в Fdesys Viewer
Анализ результатов

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.

#{TOL=1}resetimport step "D:/fid/stanga_1111.stp" healdelete Volume 7delete Volume 3create material 1modify material 1 name 'Балка 1'modify material 1 set property 'MODULUS' value 200000modify material 1 set property 'POISSON' value 0.3modify material 1 set property 'DENSITY' value 0.008modify material 1 set property 'ISO_ULTIMATE_STRENGTH' value 260modify material 1 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 250modify material 1 set property 'ULTIMATE_STRAIN' value 0.5create material 2modify material 2 name 'Балка 2'modify material 2 set property 'MODULUS' value 200000modify material 2 set property 'POISSON' value 0.3modify material 2 set property 'DENSITY' value 0.008modify material 2 set property 'ISO_ULTIMATE_STRENGTH' value 260modify material 2 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 250modify material 2 set property 'ULTIMATE_STRAIN' value 0.5create material 3modify material 3 name 'Опора'modify material 3 set property 'MODULUS' value 200000modify material 3 set property 'POISSON' value 0.3modify material 3 set property 'DENSITY' value 0.008block 1 add volume 2 1 block 1 name 'balka1'block 1 material 1 cs 1 element solid order 2block 2 add volume 4 6 block 2 name 'balka2'block 2 material 2 cs 1 element solid order 2block 3  add volume 10 block 3  name 'opora_1'block 3 material 3 cs 1 element solid order 2block 4 add volume 8 block 4 name 'opora_2'block 4 material 3 cs 1 element solid order 2block 5 add volume 5 block 5 name 'opora_3'block 5 material 3 cs 1 element solid order 2block 6 add volume 9 block 6 name 'opora_4'block 6 material 3 cs 1 element solid order 2volume 4 6 1 2  size 2.5 #order,quality: 1,2 ; 2,2.5 ; 3,4mesh volume 4 6 1 2 volume 10 8 9 5  size 3 #order,quality:  1,2 ; 2,2.5 ; 3,4mesh volume 10 8 9 5 create contact master surface 1 slave surface 18 type general friction 0.0  ignore_overlap off offset 0.0 tolerance {TOL} method penalty normal_stiffness 1.0 tangent_stiffness 0.5create contact master surface 20 slave surface 29 tolerance {TOL} type tied method mpccreate contact master surface 1 slave surface 57 tolerance {TOL} type tied method mpccreate contact master surface 2 slave surface 41 tolerance {TOL} type tied method mpccreate contact master surface 12 slave surface 53 tolerance {TOL} type tied method mpccreate contact master surface 18 slave surface 49 tolerance {TOL} type tied method mpccreate contact master surface 19 slave surface 25 tolerance {TOL} type tied method mpccreate contact master surface 34 slave surface 46 tolerance {TOL} type tied method mpccreate displacement  on volume 10  dof all fix 0 create displacement  on volume 8  dof all fix 0 create displacement  on volume 5  dof 1 dof 2 fix 0 create displacement  on volume 9  dof 1 dof 2 fix 0 create displacement  on volume 5  dof 3 fix -50create displacement  on volume 9  dof 3 fix -50analysis type static findefs elasticity plasticity dim3nonlinearopts maxiters 50 minloadsteps 20 maxloadsteps 30 tolerance 1e-3 targetiter 5solver method direct use_uzawa auto try_other offstatic results everysubstep 1#output iterresults on nodalforce on energy off midresults on record3d off material off

Лицензирование, обучение и техническая поддержка FlowVision

Подробнее о программном решении Fidesys (Фидесис): https://www.cad-is.ru/fidesys

По вопросам приобретения лицензий Fidesys, бесплатного предоставления полнофункциональной демонстрационной версии, обучения и технической поддержки, пожалуйста, обращайтесь к специалистам компании ООО "КАДИС" по следующим контактам: электронная почта info@cad-is.ru, телефон: +7 (499) 391‑63‑93 или через форму обратной связи: https://www.cad-is.ru/price