Линеаризация напряжений вдоль линии приведения на примере соединения К-типа в Fidesys 5.2

В примере демонстрируется процесс создания геометрической и КЭ-модели, проведения расчета и самое главное - анализ результатов с просмотром линеаризованных напряжений вдоль линии приведения.

Построение геометрии

Создайте первый цилиндр. На панели команд выберите модуль построения геометрии Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Создайте второй цилиндр, для этого поменяйте радиус на 0.092 и нажмите Применить.

Вычтите второй цилиндр из первого. На панели команд выберите модуль построения геометрии Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Логические операции. Из выпадающего списка выберите Вычесть. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Создайте цилиндр. На панели команд выберите модуль построения геометрии Режим - Геометрия, Объект - объем, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Создайте еще один цилиндр, для этого поменяйте радиус на 0.045 и нажмите Применить.

Поверните созданные цилиндры. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать. Из выпадающего списка выберите Повернуть. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Скопируйте и отразите объемы с сохранением всех свойств. На панели команд выберите модуль построения геометрии Режим - Геометрия, Объект - объем, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Копировать с изменением. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Скопируйте поверхности. На панели команд выберите модуль построения геометрии Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Копировать и изменить. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Разрежьте объемы. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Лист. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Удалите лишние объемы. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Введите необходимые объемы и нажмите Применить.

Вычтите цилиндр. На панели команд выберите модуль построения геометрии Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Логические операции. Из выпадающего списка выберите Вычесть. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Проделайте то же самое для другого цилиндра.

Удалите тело внутри цилиндра. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Введите необходимые объемы и нажмите Применить.

Разрежьте объемы. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Лист. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Удалите объем. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Введите необходимый объем и нажмите Применить.

Объедините объемы. Для этого на панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Логические операции. Из выплывающего списка выберите Объединить. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Проделайте то же самое для объемов 18 и 17.

Отпечатайте и срастите объемы. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Отпечатать\срастить. Из выпадающего списка выберите Отпечатать и срастить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Построение сетки

Задайте схему разбиения сетки. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Объемная, Действие - Построение сетки. Из выплывающего списка выберите Тетраэдральная. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить схему.

Постройте сетку на модели. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Объемная, Действие - Интервалы. Из выплывающего списка выберите Автоматический размер. Задайте необходимые параметры и нажмите Задать размер, Построить сетку.

Улучшите сетку на кривых. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Улучшить. Из выпадающего списка выберите Общее улучшение и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задание материала и свойств блока

Создайте материал. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите импортированный материал Углеродистая сталь в колонку Материал.

Нажмите Применить. Закройте окно Управление материалами.

Создайте блок. 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 необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задание граничных условий

Закрепите часть трубы по всем перемещениям. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые значения и нажмите Применить.

Задайте распределенную силу. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Распределенная сила, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

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, 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.

Для наглядности сделайте разрез. Выберите Фильтры - Алфавитный указатель - Срез. Укажите нормаль либо направление, в котором следует сделать срез. Нажмите Применить.

После применения настроек должна отобразиться следующая картина:

Отобразите графики линеаризованных напряжений ХХ. Выберите Фильтры - Алфавитный указатель - Линеаризация напряжений/деформаций. Перейдите в раздел Свойства и установите нужные параметры. Нажмите Применить.

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 Cylinder height 0.8 radius 0.1 
create Cylinder height 0.8 radius 0.092 
subtract volume 2 from volume 1 
create Cylinder height 0.8 radius 0.05 
create Cylinder height 0.8 radius 0.045 
rotate Volume 3 4 angle 45  about X include_merged 
Volume 3 4 copy reflect z 
Surface 7  copy 
Surface 1  copy 
webcut volume 3 4 5 6 with sheet body 7 
delete volume 5 3 14 9  
delete volume 6 11  
delete volume 4 16  
subtract volume 15 from volume 1 13  
subtract volume 12 from volume 10 1  
delete body 7
webcut volume 10 13  with sheet body 8 
delete body 8
unite volume 17 1  
unite volume 18 17 
imprint volume all 
merge volume all 
volume all scheme tetmesh
volume all size auto factor 4
mesh volume all
refine curve 47 43  numsplit 2 bias 1.0 depth 3
create material 1 from 'Углеродистая сталь'
set duplicate block elements off
block 1 add volume all
block 'Block 1' material 1 cs 1 element solid order 1
create displacement  on surface 57  dof all fix  
create distributed force on surface 9  force value 2000000 moment value 0 direction 0 0 1 specific
analysis type static elasticity dim3