[Cfytrr]

Siemens PLM Femap with NX Nastran "Real FEA made easy"




Тема посвящается вопросам, возникающим при работе в среде программного комплекса Femap

Примеры выполнения некоторых расчетов можно посмотреть:
на домашней страничке

на сайте www.iberisa.com http://iberisa.wordpress.com,
Форум (англ.)
Линейный анализ; Нелинейный анализ
Форум на домашней страничке

[Alexey_Mikheev]

Все дело в том, что можно так переориентировать только одномерные и двумерные элементы и речь идет об ориентации нормали к элементу, а осесимметричный-он объемный.
Неужели надо вручную к каждому элементу задавать поток(
А если задавать тепловой поток к кривой, а не к элементу, то на что надо умножить,на длину кривой?

[Voyager2007]

Почти всегда вместо осесимметричных элементов использую Hexa элементы. Модель при этом выглядит в виде сектора с углом у основания например 1 градус. Делаю его командой Mesh - Revolve из плоских элементов (1 элемент по толщине). С помощью этого приема решается очень много проблем, связанных с осесимметричными элементами. Все нагрузки задаются на сектор исходя из его площади, а она равна в этом случае 1/360 от полной геометрии.

[Cfytrr]

Сообщение от Alexey_Mikheev ...так переориентировать только одномерные и двумерные элементы и речь идет об ориентации нормали к элементу,

Вроде переориентируются как обычные пластины

[selega]

Сообщение от Alexey_Mikheev Коллеги, подскажите, пожалуйста, а можно ли изменить нумерацию граней осесимметричного элемента.

Коллега, если не секрет - что Вы такое моделируете, что Вам сподобились осесиммертричные элементы? Нельзя обычными обойтись?

[Alexey_Mikheev]

Тепловой поток к головной части ракеты. По идее, можно обойтись солидами и сделать 1/n часть этой детали, но не знаю, как лучше. А какие проблемы с осесимметричными элементами связаны?

[selega]

Сообщение от Alexey_Mikheev Тепловой поток к головной части ракеты.

Если задача только теплотехническая (простите мне мою серость, далековат я от ракетной техники), то можно вообще обойтись plot-элементами. А задачу смоделировать с учетом симметрии, если таковая возможна. Это я к тому, что там ничего не надо переориентировать. Или я что-то все-таки не догоняю...

[Alexey_Mikheev]

В общем, задача стоит в расчете прогрева детали. Модель вы видели-это конус. Поток один и тот же действует со всех сторон, то есть осесиммметричен. Plot элементы же не имеют свойств, или я ошибаюсь?

[selega]

Сообщение от Alexey_Mikheev В общем, задача стоит в расчете прогрева детали. Модель вы видели-это конус. Поток один и тот же действует со всех сторон, то есть осесиммметричен. Plot элементы же не имеют свойств, или я ошибаюсь?

Совершенно верно, не имеют. Но зачем здесь осесимметричные свойства? Вам нужно задать материал с определенными теплопроводными свойствами. Plot-элемент вполне подходит. Впрочем, и Plain-Strain тоже вполне сгодится.
А Вас не затруднит схематически изобразить объект расчета?

[Alexey_Mikheev]

Осесимметричные свойства, чтобы не задавать полную 3-х мерную модель детали с десятками тысяч КЭ. Хотя можно и задать 1/n часть детали.
На самом деле, я сам не очень сильно разбираюсь в фемапе, чтобы гарантировать, что мой выбор стопроцентно верен. Plot элемент же не имеет и теплопроводящих свойств, он же по сути является вспомогательным элементом.
Ну вот как-то так выглядит, это поперечное сечение, поток как и, например, внешнее давление, действует на всю поверхность головной части.
Идея была задать поперечное сечение, сделанное осесимметричными элементами(потому что тело вращения) и к нему приложить нагрузку.
2 вариант-нарисовать 1/16 или 1/32 часть, т.е. провращать плот элементы солидами и к нему задать тепловую нагрузку. Что лучше не знаю, руководитель сказал задать осесимм., т.к. нагрузка и тело симметричны и не париться по поводу 1/16 части. Что посоветуете?

[selega]

Сообщение от Alexey_Mikheev Что посоветуете?

Теперь более-менее понятно. Хотя... задача состоит только в оценке прогрева головной части или и оценке ее напряженно-деформированного состояния от нагрева? Впрочем, это не суть важно.
Лист, судя по рисунку, имеет небольшую толщину, градиент температур по толщине будет крайне малым, и его, на мой взгляд, можно не учитывать. В таком случае в солидах нет смысла для простой задачи.
Берите элементы типа Plate, они на все случаи жизни годятся - там и мембранные усилия, и сдвиговые, и изгибные из плоскости. Стройте 1/4 Вашего конуса и считайте. У FEMAP большие возможности и для построения поверхностей, и для их разбивки на КЭ. У Шимковича и Рудакова это можно почитать. Такая задачка не будет тяжелой, даже если будет несколько тысяч КЭ, хотя столько вряд ли понадобится.
Тепловую нагрузку можно будет задать на элементы. С учетом принятых выше допущений это будет достаточно корректно.
Может, более опытные коллеги еще что-то посоветуют.

[Alexey_Mikheev]

Мне только оценить прогрев надо. Как можно 1/4 объемной детали построить plate-ми?

[selega]

Сообщение от Alexey_Mikheev Как можно 1/4 объемной детали построить plate-ми?

Как вариант.
1. Строите линии, описывающее поперечное сечение конуса (скриншот 1).
2. Разбиваете линии на нужное количество элементов (скриншот 2).
3. Описываете материал и свойства КЭ (только для теплотехнической задачи можете использовать и PLane-Strain элементы).
4. Cоздаете поверхности с одновременным построением КЭ сетки Mesh --> Revolve --> Curve, задавая все необходимые параметры. И получаете в итоге Вашу "чекушку" (скриншот 3).

Дальше можно накладывать граничные условия и считать. Понятное дело, что сетку можно регулровать по желанию.

Могут быть и другие варинты построения.

А вообще полезно почитать монографии Шимковича (лучше издание 2008 г.) и Рудакова, которые в этой ветке уже неоднократно упоминались.

[Pilot25]

Господа, у кого есть Шимкович 2008 года? это последнее издание на сегодняшний день? Можете поделиться? Пишите в личку, заранее спасибо!

[Strategius]

По просьбе Cfytrr выкладываю файл из своей темы. Могу добавить, что подобное нарушение симметрии наблюдается и при решении этой и подобной ей задач в плоской постановке, т.е. на пластине с прямоугольным отверстием.

[aub]

to Strategius,
В вашей модели все узлы по краям основания закреплены по оси y, кроме 3-х

[Cfytrr]

Strategius,
Как было сказано aub в Вашей схеме две грани из четырех при нелинейном расчете будут получать внутреннее продольное усилие, так как закреплены по вершинам от продольного смещения. Поэтому, лучше два угла освободить, а в третий добавить запрет на вращение вокруг оси Z (закреплять надо или балки или пластины, так как солиды не поддерживают закрепление от вращения)


После расчета картинка с напряжениями мало изменилась. Это, думается мне, связано с тем, что у элементов хаотичная ориентация собственных координатных осей:

Как их переориентировать в одном направлении я не нашел, и значит надо привлекать инструмент Contour Transformation.
Нас интересуют осевые напряжения, для симметричной схемы, лучше вместо Декартовой СК применять цилиндрическую СК. И как выясняется, при разных расчетах Femap ориентируется на разные параметры элементов, при линейном расчете он отслеживает ориентацию материала, а при нелинейном ориентацию элементов.
Подробности в мультике:

[Strategius]

Cfytrr и aub!
Во-первых - огромное спасибо. Уже 15 лет занимаюсь настраном, но с таким столкнулся впервые. Переориентацию узлов делал, а элементов - нет. Век живи - век учись. Остается один вопрос, - почему при моделировании плоскими КЭ картинка такая же. Сетка накладывалась за один проход на все тела и плоскости сразу. Чем руководствовался настран при ориентации элементов - неизвестно.

Во-вторых: опоры заданы правильно. Вы внимательно посмотрите в проекциях, каким перемещениям они препятствуют. Поэтому и картинка у Вас не поменялась. На ближней к Вам грани левая опора равна 123, а правая - 23. Таким образом продольного усилия по оси Х не будет. Усилий в направлении Y такое расположение опор тоже не дает, так как они лежат на одной прямой, перпендикулярной оси Y. Аналогичная картина будет и для удаленной от Вас грани.

А насчет хаотичной ориентации элементов, то я тоже ранее приходил к такому выводу. Только делал переориентацию координатных систем узлов, т.к. элементов тоже не нашел. А это не помогло. Поэтому и обратился сюда

[Cfytrr]

Сообщение от Strategius Во-вторых: опоры заданы правильно.

Согласен, ошибся.

Сообщение от Strategius ...почему при моделировании плоскими КЭ картинка такая же

Переориентацию плоских элементов Femap вроде делает без проблем? Опять таки файл нужен.

[Strategius]

Плоская задача не нужна. Я ее просто для проверки решал, а результат аналогичный получил

[superPoMka]

Господа, может вопрос уже подымался, но поиск мне в этом не помог
Есть ли какая-нибудь возможность перевода плоской геометрии из Femap Nastran в AutoCad???
Очень нужно! Спасибо!