fidesys
Societe Francaise des Mecaniciens, Guide de validation des progiciels de calcul de structures, (Paris, Afnor Technique,1990.) Test No. SSLS08/89. I-Deas Model Solution Verification Manual
Решается задача о гидростатическом нагружении цилиндрической оболочки. Геометрическая модель задачи представлена на рисунке: радиус 1 м, толщина оболочки 0.02 м. Оболочка закреплена из условия симметрии. Пластинка нагружена давлением p = 20000•z/L Па. Критерий прохождения теста: перемещение uz в точке (0, R, L) равно 2.86•10-6 м.
Построение модели
Создайте цилиндр радиусом 1 м и высотой 4 м. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Получите из объемного цилиндра цилиндрическую оболочку. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Удалите боковые поверхности. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Удалить. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Оставьте четверть оболочки (симметрия задачи). На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Координатная плоскость. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте то же самое, но в плоскости ZX.
Удалите поверхности. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Удалить. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Переместите поверхность к началу координат. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Преобразовать. Из выпадающего списка выберите Переместить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Построение сетки
Разбейте поперечные кривые на 10 элементов. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Построение сетки. Из выплывающего списка выберите Равномерно и укажите необходимые параметры. Нажмите Применить.
Разбейте продольные кривые на 20 элементов. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Построение сетки. Из выплывающего списка выберите Равномерно и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Постройте поверхностную сетку. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Автоматическая и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить схему, Построить сетку.
Задание материала и свойств блоков
Задайте материал. На панели команд выберите модуль задания свойств материала Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Укажите имя материала Material1. В колонке свойств откройте список Упругость и перетащите название Материал Гука в колонку Свойства материала. Задайте необходимые значения.
Нажмите Применить. Закройте окно Управление материалами.
Создайте блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте свойства блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте ID блока и выберите из выпадающих списков: Оболочка. Затем необходимо задать свойства оболочки, для этого нажмите на кнопку 
. Введите необходимые параметры. Нажмите Применить.
Закройте окно Задать свойства оболочки. Нажмите Применить.
Задание граничных условий
Закрепите поперечную кривую из условия симметрии. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Закрепите продольную кривую из условия симметрии. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Закрепите другую продольную кривую из условия симметрии. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Приложите давление на внутреннюю поверхность цилиндра величиной 1. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Давление, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте зависимость давления от координаты z. На панели команд выберите Режим - Зависимость ГУ. Выберите тип ГУ - Давление и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.
Для просмотра построенного графика используйте соответствующую вкладку.
Закройте окно Зависимость ГУ.
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 - Открыть результат;
На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результат).
Появится окно FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.
2. Отобразите компоненту Uz поля перемещений на модели. На верхней панели установите Перемещение - Z - Поверхность. Затем сравните численное значение искомого перемещения в точке (0,1,4) с исходным из источника -2.86e-6. Для этого выберите Фильтр → Алфавитный Указатель → Проверьте расположение. Во вкладке Свойства для этого фильтра установите необходимые параметры. Нажмите Применить.
Полученное значение -2.99994-06 отличается от требуемого -2.86e-6 на 4.89%.
Можно посмотреть, как деформируется тело под приложенным давлением. Для этого выберите фильтр Фильтр → Алфавитный Указатель → Деформировать по вектору . Во вкладке Свойства укажите множитель масштаба - 1e5. В результате отобразится деформированное тело. На верхней панели установите Перемещение - Сумма - Поверхность с ребрами.
Обратите внимание на направление координатных осей на картинке.
Выгрузите числовые данные. В главном меню выберите Файл → Сохранить данные либо нажмите Ctrl+S. Введите имя файла (формат *.csv), оставьте по умолчанию. Нажмите ОК. Сохранённый файл представляет собой обычную таблицу числовых данных, которую можно открыть любым текстовым редактором.
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 set default element hex set node constraint on create Cylinder height 4 radius 1 delete volume 1 keep_lower_geometry delete Surface 2 3 webcut body 2 with plane xplane offset 0 preview webcut body 2 with plane xplane offset 0 webcut body 2 with plane yplane offset 0 preview webcut body 2 with plane yplane offset 0 delete Surface 5 6 move Surface 7 preview z 2 include_merged move Surface 7 z 2 include_merged curve 17 18 interval 10 curve 17 18 scheme equal curve 5 16 interval 20 curve 5 16 scheme equal surface all size auto factor 5 mesh surface all list Surface 7 mesh create material 1 modify material 1 name 'material 1' modify material 1 set property 'POISSON' value 0.3 modify material 1 set property 'MODULUS' value 2e+11 set duplicate block elements off block 1 add surface 7 block 1 material 1 block 1 element shell order 2 create shell properties 1 modify shell properties 1 thickness 0.02 modify shell properties 1 eccentricity 0.5 block 1 shell properties 1 create displacement on curve 17 dof 3 dof 4 dof 5 fix 0 create displacement on curve 5 dof 1 dof 5 dof 6 fix 0 create displacement on curve 16 dof 2 dof 4 dof 6 fix 0 create pressure on surface 7 magnitude 1 bcdep pressure 1 value '-20000*z/4' analysis type static elasticity dim3
