Пример связывания балочно-оболочечной и балочно-объемной моделей трубы

Балочно-оболочечная модель

Построение модели

Создайте кривую, используя два расположения. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Линия и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Создайте круг радиусом 0.1. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Круг и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.

Получите из поверхности кривую. Для этого на панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Удалить. Введите ID поверхности и поставьте галочку Сохранять геометрию более низкого порядка. Нажмите Применить.

Сделайте протяжку кривой. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Протяжка и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.

Построение сетки

Постройте сетку на кривой. Для этого на панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Равномерно и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить, Построить сетку.

Постройте сетку на поверхности. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы. Из выпадающего списка выберите Автоматический размер и задайте необходимые параметры. Нажмите Задать размер, Построить сетку.

Задание материала и свойств блока

Создайте материал. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите материал «Углеродистая сталь» в поле Материал.

Нажмите Применить и закройте окно Управление материалами.

Создайте первый блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. 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 первому блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте ID блока и выберите из выпадающих списков: Балка, Углеродистая сталь. Затем необходимо задать свойства балке, для этого нажмите на кнопку . Введите необходимые параметры. Нажмите Применить.

Закройте окно Задать свойства балки и нажмите Применить.

Задайте свойства второму блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте ID блока и выберите из выпадающего списка Оболочка. Затем необходимо задать свойства оболочке, для этого нажмите на кнопку . Введите необходимые параметры. Нажмите Применить.

Закройте окно Задать свойства оболочки и нажмите Применить.

Задание граничных условий

Закрепите торец трубы по всем перемещениям. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Приложите нагрузку. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Точечная сила, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задайте связь между вершиной и кривой. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Связи, 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.

Задайте дополнительные настройки. На панели команд выберите Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Статический, Статический - 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 результат;

  • На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результат).

Появится окно FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.

Отобразите 3D вид модели. На главной панели нажмите на Открыть 3D. В результате отобразится 3D вид модели.

Отобразите деформированный 3D вид модели. В верхней строке выберите Фильтры - Алфавитный указатель - Деформировать по вектору. Нажмите Применить. В результате отобразится деформированное тело.

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 curve location -1 0 0 location 0 0 0
create surface circle radius 0.1 xplane 
delete Surface 1  keep_lower_geometry 
sweep curve 2  vector 1 0 0  distance 1 
curve 1  interval 10
curve 1  scheme equal
mesh curve 1 
undo group begin
surface 2  size auto factor 3
mesh surface 2 
undo group end
create material 1 from 'Углеродистая сталь'
set duplicate block elements off
block 1 add curve 1 
set duplicate block elements off
block 2 add surface 2 
create beam properties 1
modify beam properties 1 type 'Pipe'
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_d1 0.21
modify beam properties 1 geom_d2 0.19
modify beam properties 1 geom_p1 0
modify beam properties 1 geom_p2 0
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 shell properties 1
modify shell properties 1 layer count 1
modify shell properties 1 layer 1 thickness 0.01
modify shell properties 1 layer 1 material 1
modify shell properties 1 layer 1 angle 0
modify shell properties 1 eccentricity 0.5
modify shell properties 1 layer direction normal
modify shell properties 1 thickness_change on
block 'Block 2' cs 1 element shell order 1
block 'Block 2' shell properties 1
create displacement  on curve 3  dof all fix  
create force  on vertex 1  force value 1000 direction 0 0 1
create coupling master vertex 2  slave curve 2  distance
analysis type static elasticity dim3
static results everysubstep 1
output nodalforce off energy off midresults on record3d on material off modelprops off without_smoothing off trackingforce off fullperiodic off

Балочно-объемная модель

Построение модели

Создайте кривую, используя два расположения. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Линия и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Создайте круг радиусом 0.105. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Круг и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.

Создайте второй круг радиусом 0.095. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Круг и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.

Вычтите один круг из другого. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Логические операции. Из списка геометрических примитивов выберите Вычесть и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.

Сделайте протяжку поверхности. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Создать. Из выпадающего списка выберите Протяжка и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Построение сетки

Постройте сетку на кривой. Для этого на панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - На кривых, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Равномерно и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить, Построить сетку.

Постройте сетку на объеме. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Объемная, Действие - Интервалы. Из выпадающего списка выберите Автоматический размер и задайте необходимые параметры. Нажмите Задать размер, Построить сетку.

Задание материала и свойств блока

Создайте материал. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите материал «Углеродистая сталь» в поле Материал.

Нажмите Применить и закройте окно Управление материалами.

Создайте первый блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. 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 первому блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте ID блока и выберите из выпадающих списков: Балка, Углеродистая сталь. Затем необходимо задать свойства балке, для этого нажмите на кнопку . Введите необходимые параметры. Нажмите Применить.

Закройте окно Задать свойства балки и нажмите Применить.

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

Задание граничных условий

Закрепите торец трубы по всем перемещениям. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Приложите нагрузку. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Точечная сила, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Задайте связь между вершиной и поверхностью. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Связи, 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.

Задайте дополнительные настройки. На панели команд выберите Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Статический, Статический - 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 результат;

  • На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результат).

Появится окно FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.

Отобразите 3D вид модели. На главной панели нажмите на Открыть 3D. В результате отобразится 3D вид модели.

Отобразите деформированный 3D вид модели. В верхней строке выберите Фильтры - Алфавитный указатель - Деформировать по вектору. Нажмите Применить. В результате отобразится деформированное тело.

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 curve location -1 0 0 location 0 0 0
create surface circle radius 0.105 xplane 
create surface circle radius 0.095 xplane 
subtract surface 2 from surface 1  
sweep surface 3  vector 1 0 0  distance 1 
curve 1  interval 10
curve 1  scheme equal
mesh curve 1 
undo group begin
volume 1  size auto factor 5
mesh volume 1 
undo group end
create material 1 from 'Углеродистая сталь'
set duplicate block elements off
block 1 add curve 1 
set duplicate block elements off
block 2 add vol 1 
create beam properties 1
modify beam properties 1 type 'Pipe'
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_d1 0.21
modify beam properties 1 geom_d2 0.19
modify beam properties 1 geom_p1 0
modify beam properties 1 geom_p2 0
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
block 'Block 2' material 1 cs 1 element solid order 1
create displacement  on surface 3  dof all fix  
create force  on vertex 1  force value 1000 direction 0 0 1
create coupling master vertex 2 slave surface 6 distance
analysis type static elasticity dim3
static results everysubstep 1
output nodalforce off energy off midresults on record3d on material off modelprops off without_smoothing off trackingforce off fullperiodic off