fidesys
В данном примере рассматривается модальный анализ на модели лопатки с преднагружением при условии циклосимметрии.
Циклосимметрия задана при помощи периодического граничного условия, количество секторов 10. Важно, что при задании данного типа ГУ осью симметрии должна быть ось Z.
Построение модели
Введите в командную строку: #{h=0.3}.
Создайте прямоугольник. Для этого на панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Прямоугольник и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
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 (0.000169, 0.007849, 0), (-0.065, 0.01939, 6.939e-18), (0.07514, -0.00287, 0), (0.0006699, -0.02354, 0), (-0.06414, -0.001799, 0), (0.09311, 0.02074, 0), (-0.08031, 0.02169, 0), (0.09314, 0.01093, 0), (-0.08028, 0.01345, 0).
Создайте сплайн. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Сплайн и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для ID вершин: 5 6 7, 8 13 11 5, 10 14 12 7.
Создайте поверхность при помощи ограничивающих кривых. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из выпадающего списка выберите Ограничивающие кривые и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Скопируйте и переместите поверхности с сохранением всех свойств. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Копировать и изменить. Укажите необходимые параметры и нажмите Применить.
Поверните скопированную поверхность. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Преобразовать, из выпадающего списка выберите Повернуть. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте аналогичные действия для поворота поверхности 4.
Отмасштабируйте поверхность. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Преобразовать. Из выплывающего списка выберите Масштабировать и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте аналогичные действия для поверхности 4.
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: 28 24, 7 21, 32 25, 10 22, 36 26, 8 19, 40 23.
Создайте поверхности при помощи ограничивающих кривых. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из выпадающего списка выберите Ограничивающие кривые и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Проделайте то же самое для ID кривых: 7 23 9 17, 23 5 21 12, 19 11 21 8, 9 24 13 18, 22 15 20 35, 25 18 14 20, 22 16 24 31.
Создайте объем при помощи ограничивающих поверхностей. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Создать. Из выпадающего списка выберите Ограничивающая поверхность и введите поверхности. Нажмите Применить.
Переместите созданный объем. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать. Из выпадающего списка выберите Переместить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Создайте цилиндр радиусом 0.21 м с длиной образующей 0.2 м. На панели инструментов выберите модуль построения объёмной геометрии Режим - Геометрия, Объект - Объём, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте необходмые параметры и нажмите Применить.
Поверните созданный цилиндр. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать. Из выплывающего списка выберите Повернуть и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Переместите объем. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать. Из выплывающего списка выберите Переместить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Создайте цилиндр радиусом 0.11 м с длиной образующей 0.2 м. На панели инструментов выберите модуль построения объёмной геометрии Режим - Геометрия, Объект - Объём, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Цилиндр. Задайте необходмые параметры и нажмите Применить.
Поверните созданный цилиндр. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать. Из выплывающего списка выберите Повернуть и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Вычтите второй цилиндр из первого. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Логические операции. Из списка операций выберите Вычесть и и задайте необходимые параметры. 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.
Создайте вершину на кривой 49. 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 (-0.1002, -0.05317, 0.2028).
Создайте вершину на поверхности 20. 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 (-0.1, 0.03032, 0.1837), (-0.1, -0.04738, 0.1819), (-0.1, 0.01485, 0.1763), (-0.1, -0.03257, 0.1752), (-0.1, 0.01478, 0.1689), (-0.1, -0.0314, 0.1681), (-0.1, 0.02495, 0.1623), (-0.1, -0.04014, 0.1613), (-0.1, 0.02489, 0.1561), (-0.1, -0.03865, 0.1551), (-0.1, 0.002773, 0.1439), (-0.1, -0.01179, 0.1437).
Создайте кривую, объединяющая 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: 75 77, 77 79, 79 81, 81 83, 83 85, 85 86, 86 84, 84 82, 82 80, 80 78, 78 76, 76 74.
Создайте поверхность при помощи вытягивания кривых. Для этого на панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Протяжка и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.
Сделайте разрез. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Продленный из поверхности лист. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.
Поверните модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Преобразовать, из выпадающего списка выберите Повернуть. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Сделайте разрез. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Координатная плоскость. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.
Еще раз поверните модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Преобразовать, из выпадающего списка выберите Повернуть. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Разрежьте модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Координатная плоскость. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.
Удалите лишние объемы. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Введи ID объемов и нажмите Применить.
Удалите лишние поверхности. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Удалить. Введи ID поверхностей и нажмите Применить.
Сделайте разрез. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Разрез. Из выпадающего списка выберите Продленный из поверхности лист. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.
Удалите объем. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Удалить. Введи ID объема и нажмите Применить.
Поверните модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать, из выпадающего списка выберите Повернуть. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Удалите кривую. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Удалить. Введи ID кривой и нажмите Применить.
Поверните модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Преобразовать, из выпадающего списка выберите Повернуть. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Построение сетки
Задайте разбиение на кривых. На панели команд выберите модуль построения сетки на кривых Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Равномерно. Укажите необходмые значения и нажмите Применить.
Задайте схему для построения четырехугольной сетки. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Построение сетки. Из выплывающего списка выберите Преимущественно четырехугольная и укажите необходимые параметры. Нажмите Применить схему.
Постройте сетку на поверхности. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы. Из выплывающего списка выберите Автоматический размер и укажите необходимые параметры. Нажмите Задать размер, Построить сетку.
Задайте схему для построения четырехугольной сетки. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Построение сетки. Из выплывающего списка выберите Преимущественно четырехугольная и укажите необходимые параметры. Нажмите Применить схему.
Постройте сетку на поверхности. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы. Из выплывающего списка выберите Автоматический размер и укажите необходимые параметры. Нажмите Задать размер, Построить сетку.
Задайте схему для построения четырехугольной сетки. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Построение сетки. Из выплывающего списка выберите Преимущественно четырехугольная и укажите необходимые параметры. Нажмите Применить схему.
Постройте сетку на поверхности. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы. Из выплывающего списка выберите Автоматический размер и укажите необходимые параметры. Нажмите Задать размер, Построить сетку.
Выполните протяжку сетки. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Объемная, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Протяжка и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить схему, Построить сетку.
Проделайте то же самое для объема 13, исходной поверхности 48 и целевой поверхности 50.
Проделайте то же самое для объема 30 исходной поверхности 87 и целевой поверхности 89.
Задание материала и свойств блока
Создайте материал. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите материал «Углеродистая сталь» в поле Материал.
Создайте первый блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте свойства первому блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Создайте второй блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте свойства второму блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задание граничных условий
Закрепите один конец лопатки по всем перемещениям. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Приложите угловую скорость. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Угловая скорость, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте контакт связанный между поверхностями. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Контакт, Действие - Создать. Задайте нужные параметры. Нажмите Применить.
Задайте контакт связанный между поверхностями. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Контакт, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте периодическое условие. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Периодическое условие, 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 - Модальный анализ, Модальный анализ - Общие. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить.
Задайте параметры решателя. На панели команд выберите Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Модальный анализ, Модальный анализ - Решатель. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить.
Задайте параметры решателя СЧ. На панели команд выберите Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Модальный анализ, Модальный анализ - Решатель СЧ. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить, Начать расчет.
Анализ результатов
Собственный частоты выводятся в Командную строку:
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 FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.
На верхней панели выберите данные результата расчета для отображения. Из первого выпадающего списка выберите Перемещения, из второго – Сумма. В результате на экране отобразится распределение перемещения.
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
#{h=0.3}
create surface rectangle width {h} height 0.2 zplane
create vertex 0.07428 0.01871 0 on surface 1
create vertex 0.000169 0.007849 0 on surface 1
create vertex -0.065 0.01939 6.939e-18 on surface 1
create vertex 0.07514 -0.00287 0 on surface 1
create vertex 0.0006699 -0.02354 0 on surface 1
create vertex -0.06414 -0.001799 0 on surface 1
create vertex 0.09311 0.02074 0 on surface 1
create vertex -0.08031 0.02169 0 on surface 1
create vertex 0.09314 0.01093 0 on surface 1
create vertex -0.08028 0.01345 0 on surface 1
create curve spline location vertex 8 9 10
create curve spline location vertex 5 6 7
create curve spline location vertex 8 13 11 5
create curve spline location vertex 10 14 12 7
create surface curve 5 7 6 8
Surface 2 copy move z 0.25 repeat 2
rotate Surface 3 angle 15 about Z include_merged
rotate Surface 4 angle 35 about Z include_merged
Surface 3 scale X 1.1 Y 0.9 Z 1.0
Surface 4 scale X 1.3 Y 0.9 Z 1.0
create curve vertex 5 20
create curve vertex 28 24
create curve vertex 7 21
create curve vertex 32 25
create curve vertex 10 22
create curve vertex 36 26
create curve vertex 8 19
create curve vertex 40 23
create surface curve 6 17 10 19
create surface curve 7 23 9 17
create surface curve 23 5 21 12
create surface curve 19 11 21 8
create surface curve 9 24 13 18
create surface curve 22 15 20 35
create surface curve 25 18 14 20
create surface curve 22 16 24 31
create volume surface 5 6 9 11 10 8 7 12 4 2 heal
move Volume 2 z 0.2 include_merged
create Cylinder height 0.2 radius 0.21
rotate Volume 13 angle 90 about Y include_merged
move Volume 2 x -0.01 include_merged
create Cylinder height 0.2 radius 0.11
rotate Volume 14 angle 90 about Y include_merged
subtract volume 14 from volume 13
create curve vertex 49 27
create vertex -0.1 0.03752 0.2066 on curve 49
create vertex -0.1002 -0.05317 0.2028 on curve 49
create vertex -0.1 0.03032 0.1837 on surface 20
create vertex -0.1 -0.04738 0.1819 on surface 20
create vertex -0.1 0.01485 0.1763 on surface 20
create vertex -0.1 -0.03257 0.1752 on surface 20
create vertex -0.1 0.01478 0.1689 on surface 20
create vertex -0.1 -0.0314 0.1681 on surface 20
create vertex -0.1 0.02495 0.1623 on surface 20
create vertex -0.1 -0.04014 0.1613 on surface 20
create vertex -0.1 0.02489 0.1561 on surface 20
create vertex -0.1 -0.03865 0.1551 on surface 20
create vertex -0.1 0.002773 0.1439 on surface 20
create vertex -0.1 -0.01179 0.1437 on surface 20
create curve vertex 73 75
create curve vertex 75 77
create curve vertex 77 79
create curve vertex 79 81
create curve vertex 81 83
create curve vertex 83 85
create curve vertex 85 86
create curve vertex 86 84
create curve vertex 84 82
create curve vertex 82 80
create curve vertex 80 78
create curve vertex 78 76
create curve vertex 76 74
sweep curve 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 along curve 55
webcut body 13 with sheet extended from surface 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
rotate Surface all angle 20 about X include_merged
webcut body 28 with plane yplane rotate 10 about z
rotate Surface all angle -36 about X include_merged
webcut body 28 with plane yplane rotate 10 about z
delete volume 29 28
delete surface 1 to 12, 22 to 34
webcut volume 2 with sheet extended from surface 49
delete volume 31
rotate Volume all angle 15 about X include_merged
delete Curve 55
rotate Volume all angle 90 about Y include_merged
curve 195 111 241 43 interval 30
curve 195 111 241 43 scheme equal
mesh curve 195 111 241 43
surface 87 scheme quad_dominant
surface 87 size auto factor 4
mesh surface 87
surface 48 scheme quad_dominant
surface 48 size auto factor 4
mesh surface 48
surface 90 scheme quad_dominant
surface 90 size auto factor 4
mesh surface 90
volume 2 redistribute nodes off
volume 2 scheme Sweep source surface 90 target surface 4 sweep transform least squares
volume 2 autosmooth target on fixed imprints off smart smooth off
mesh volume 2
volume 13 redistribute nodes off
volume 13 scheme Sweep source surface 48 target surface 50 sweep transform least squares
volume 13 autosmooth target on fixed imprints off smart smooth off
mesh volume 13
volume 30 redistribute nodes off
volume 30 scheme Sweep source surface 87 target surface 89 sweep transform least squares
volume 30 autosmooth target on fixed imprints off smart smooth off
mesh volume 30
create material 1 from 'Углеродистая сталь'
set duplicate block elements off
block 1 add volume 30
block 1 name 'Диск'
set duplicate block elements off
block 2 add volume 13 2
block 2 name 'Лопатка'
block all material 1 cs 1 element solid order 2
create displacement on surface 86 dof all fix
create angular velocity global
modify angular velocity 1 dof 3 value 300
create contact master surface 63 62 59 58 57 61 56 55 53 52 51 54 60 slave surface 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 type tied offset 0.0 tolerance 0.0005 method mpc
create contact master surface 90 slave surface 49 type tied offset 0.0 tolerance 0.0005 method mpc
create periodic master surface 85 slave surface 67 general cs 1 sectors 10
analysis type eigenfrequencies elasticity dim3 preload on
eigenvalue find 10 smallest
solver method direct use_uzawa auto try_other off
eigenvalue eigensolver eps auto linearsolver direct
