Нелинейный процесс нагружения пробки сосуда

В данном примере показан нелинейный процесс нагружения пробки сосуда, испытывающей внешнее и внутреннее воздействия. На первом шаге прикладывается внутреннее воздействие и пробка прижимается к отверстию, на втором шаге добавляется внешнее воздействие и пробка немного отжимается от отверстия. Анализируется пятно контакта пробки с отверстием. Между пробкой и отверстием используется общий контакт без трения.

Импортирование геометрической модели

Импортируйте модель. В верхней строке выберите Меню — Файл — Импорт. В открывшемся окне выберите нужный файл скачать файл и нажмите Открыть.

Построение сетки

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

Задание материала и свойств блока

Задайте материалы. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите материал «Углеродистая сталь» в поле Материал, затем аналогично перетащите материал «Резина». Нажмите Применить. 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 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 боковую сторону пробки и сосуда в направлении по Z. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Закрепите другую боковую сторону в направлении по Y. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Закрепите поверхность нижней части сосуда в направлении по X. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Приложите давление на верхнюю поверхность пробки. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Давление, Действие - Создать.Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Приложите давление на нижнюю поверхность пробки. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Давление, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Задайте общий контакт без трения между поверхностями пробки и сосуда. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Контакт, Действие - Создать. Задайте необходимые значения и нажмите Применить.

Задайте значение температуры. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Температура, Действие - Создать. Задайте необходимые значения и нажмите Применить.

Запуск расчета

Задайте тип задачи, которую требуется решить. На панели команд выберите модуль настроек расчёта Режим - Настройки расчёта, Настройки расчёта - Статический, Статический - Общие. Задайте настройки расчета, затем поставьте галочку Число шагов нагружения. Задайте для давление 2 активный шаг 2. Нажмите Применить. Затем задайте для температуры 1 активный шаг 2 и нажмите Применить. Закройте окно Настройки шагов нагружения.

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 FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.

На верхней панели выберите данные результата расчета для отображения. Из первого выпадающего списка выберите Напряжение в узле контакта, из второго – N. Время нагрузки установите 1. В результате на модели отобразится распределение нормальных напряжений в контакте.

Затем установите время нагрузки - 2.

Также можно посмотреть Статус контакта узла.

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
import step "C:/Users/Desktop/models/probka2.stp" heal
undo group begin
volume all size auto factor 5
mesh volume all
undo group end
create material 1 from 'Углеродистая сталь'
create material 2 from 'Резина'
set duplicate block elements off
block 1 add volume 2 
set duplicate block elements off
block 2 add volume 1 
block 1 material 1 cs 1 element solid order 1
block 2 material 2 cs 1 element solid order 1
create displacement on surface 4 8 dof 3 fix 
create displacement on surface 10 1 dof 2 fix 
create displacement on surface 6 dof 1 fix 
create pressure on surface 5 magnitude {1350/0.00608212/4} 
create contact master surface 11 slave surface 3 type general friction 0.0 ignore_overlap off offset 0.0 tolerance 0.001 method auto
create pressure on surface 2 magnitude {1300/0.00441786/4}  
bcdep pressure 2 step 2
create temperature on volume all value 100
bcdep temperature 1 step 2
analysis type static elasticity findefs dim3
static steps 2
nonlinearopts maxiters 100 minloadsteps 10 maxloadsteps 1000 tolerance 0.001 targetiter 5