Система поддержки принятия решений

• Набор степени свободы (который в свою очередь определяет дисциплину –

структурный, тепловой, магнитный, электрический, и так далее).

• Находится элемент в двух или трехмерном пространстве.

Например, BEAM4 имеет шесть структурных степеней свободы (UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ), является линейным элементом, и может быть смоделирован в трехмерном пространстве. PLANE77 имеет тепловую степень свободы (TEMP), восьми узловой четырехсторонний элемент, может быть смоделирован только в двухмерном пространстве.

Вы должны находиться в общем препроцессоре PREP7 для задания типов элемента. Для задания типа используйте семейство ET команд (ET, ETCHG, и так далее) или эквивалентные маршруты GUI; детальную информацию смотрите в ANSYS CommandsReference (Справочник по командам ANSYS).

Вы задаете тип элемента по имени и присваиваете типу элемента номер ссылки. Например, приведенные ниже команды определяют два типа элемента, BEAM4 и SHELL63, и присваивают им номера ссылки 1 и 2 соответственно.

ET,1,BEAM4

ET,2,SHELL63

Таблица номера ссылки типа от имени элемента называется таблицой типа элемента. При определении текущих элементов, вы указываете на соответствующий номер ссылки типа, используякоманду TYPE (Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Elements> Elem Attributes).

Многие типы элемента имеют дополнительные опции, известные как KEYOPT (KEYOPT(1), KEYOPT(2), и так далее). Например, KEYOPT(9) для BEAM4 позволяет вам задать расчет искомых величин в промежуточных положениях каждого элемента, и KEYOPT(3) для SHELL63 позволяет подавить дополнительные формы смещения. Задать KEYOPTыможно командами ET или KEYOPT (Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete).

1.2.3. Определение вещественных  констант элемента.

Вещественные константы элемента являются свойствами, которые зависят от типа элемента, например свойства сечения beam элемента. Например, BEAM3 (двумерный beam элемент) имеет следующие вещественные константы: площадь (AREA), момент инерции (IZZ), высота (HEIGHT), постоянная отклонения сдвига (SHEARZ), начальная деформация (ISTRN), и дополнительная масса на единицу длины (ADDMAS).

Не все типы элемента требуют вещественных констант, и разные элементы одного типа могут иметь различные значения вещественных констант. Вы можете задать вещественные константы при помощи R семейства команд (R, RMODIF, и так далее) или выбором эквивалентного маршрута GUI; дополнительную информацию смотрите в ANSYS Commands 17Reference (Справочник по командам ANSYS). Так же как у типов элемента, каждый набор вещественных констант имеет номер ссылки, и таблица номера ссылки от набора вещественных констант называется таблицей вещественных констант. При определении элементов, вы указываете на соответствующий номер ссылки вещественных констант, используя команду REAL (Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Elements> Elem Attributes).

При задании вещественных констант, помните о следующих правилах:

• При использовании одной из R команд, вы должны вводить вещественные константы в порядке, указанном в таблице Table 4.n.1 каждого типа элемента в ANSYS Elements Reference (Справочник элементов ANSYS).

• Для моделей, использующих многочисленные типы элемента, используйте отдельные наборы вещественных констант (то есть разные номера REAL ссылки) для каждого типа элемента. Программа ANSYS выдает предупреждающее сообщение, если несколько типов элемента ссылаются на один и тот же набор вещественных констант.

Однако один тип элемента может ссылаться на несколько наборов вещественных констант.

• Для проверки введенных вами значений веществ констант используйте команды RLIST and ELIST, с RKEY = 1 (показанниже). RLIST выводит список значений вещественных констант для всех наборов. Результатом выполнения команды ELIST,,,,,1 является легко читаемый список, в котором представлены для каждого элемента метки вещественных констант и их значения.

Команда:

ELIST

GUI:

Utility Menu> List> Elements> Attributes + RealConst

Utility Menu> List> Elements> Attributes Only

Utility Menu> List> Elements> Nodes + Attributes

Utility Menu> List> Elements> Nodes + Attr + RealConst

Команда:

RLIST

GUI:

Utility Menu> List> Properties> All Real Constants

Utility Menu> List> Properties> Specified Real Const

• Для линейных и плоских элементов, требующих задания в качестве вещественных констант геометрических парметров (площадь проходного сечения, толщина, диаметр и так далее), вы можете графически проверить входную информацию, используя следующие команды (в указанном порядке):

/ESHAPE и EPLOT

GUI:

Utility Menu>PlotCtrls> Style> Size and Shape

UtilityMenu>Plot>Elements

18ANSYS отображает элементы  как твердые элементы, используя  прямоугольное сечение для link и shell элементов и круглое сечение для pipe элементов. Пропорции сечения определяются по значениям вещественных констант.

1.2.3.1. Созданиесечений.

If you are building a model using BEAM44, BEAM188, or BEAM189, you can use the section commands (SECTYPE, SECDATA, etc.) or their GUI path equivalents to define and use cross sections in your models. See Beam Analysis and Cross Sections in the ANSYS Structural Analysis Guide for information on how to use the BeamTool to create cross sections. Если вы строите модель, используя BEAM44, BEAM188, или BEAM189, можете использовать команды сечения (SECTYPE, SECDATA, и так далее) или эквивалентные маршруты GUI для определения и использования поперечных сечений в вашей модели. Информацию по использованию BeamTool для создания поперечных сечений смотрите в BeamAnalysisand CrossSections в ANSYS StructuralAnalysisGuide (Руководство по структурному анализу в ANSYS).

 

4. Перечисление элементов СКПИР в программном продукте указанном в пункте 3.

 

Несмотря на то, что программа ANSYS является весьма наукоемким многоцелевым пакетом, её организационная структура и графический интерфейс делают изучение и применение программы очень удобным.С помощью этого интерфейса обеспечивается интерактивный доступ к функциям, командам, документации и справочным материалам программы. Создается своего рода путеводитель, обучающий пользователя шаг за шагом при проведении анализа. Предоставляется полная документация в интерактивном режиме и самая современная система HELP на основе гипертекстового представления.Работая с графическим интерфейсом, пользователь выбирает команды из меню, а параметры вводит с помощью диалоговых окон.Существуют команды, которые не имеют аналогов в меню, тогда они вводятся через командную строку.Начнем рассмотрение графического интерфейса программы с Главного меню (MainMenu), которое предоставляет доступ ко всем основным операциям, связанным с решением задачи, - начиная от создания модели и заканчивая чтением полученных результатов расчета Структуру главного меню можно сравнить с генеалогическим деревом, каждый элемент которого содержит ряд разветвлений, каждое из которых, в свою очередь, содержит еще ряд разветвлений и т.д.Рассмотрим основные пункты главного меню, с помощью которых решаются задачи механики деформируемого твердого тела.

Фильтр Preferences позволяет исключить из MainMenu те пункты, которые не соответствуют теме решаемой задачи.

Preprocessor содержит пункты, необходимые для построения модели, выбора материалов, конечных элементов, построения конечно-элементной сетки  и т.д.

Solution - здесь задается  тип анализа, прикладываются нагрузки, формируются граничные условия  и непосредственно решается задача.

GeneralPostproc позволяет вывести  на монитор или на печать  результаты расчета в виде  эпюр, таблиц.

TimeHistPostpro дает возможность  вывода результатов, зависящих от  времени или каких-либо других  независимых параметров. Эти результаты  также могут быть представлены  в графической или табличной  форме.

Рассмотрим структуру и возможности препроцессора (Preprocessor). Он содержит следующие основные пункты:

ElementType - позволяет выбрать  из библиотеки стандартных конечных  элементов тот элемент, свойства  которого соответствуют условиям  рассматриваемой задачи.

RealConstants - здесь задаются  реальные константы выбранного  конечного элемента; набор этих  констант может быть различным, а иногда (для некоторых элементов) реальные константы вообще не  задаются.

MaterialProps - определяет характеристики  материала (модуль упругости, коэффициент  Пуассона и т.п.).

Sections - содержит набор  стандартных поперечных сечений, а также позволяет пользователю  создавать любые необходимые  сечения для балочных и оболочечных  элементов;Modeling - служит непосредственно  для построения модели;

Meshing - позволяет упорядочить  атрибуты разных частей модели, т.е. поставить в соответствие  каждой части модели необходимый  аппроксимирующий конечный элемент  с его реальными константами, характеристиками материала, сечениями  и в конечном итоге построить  конечно-элементную модель.

NumberingCtrls - предоставляет  возможности для объединения  совпадающих узлов, точек, атрибутов  модели и обновления их нумерации.

Из препроцессора переходим в меню Solution, которое содержит:

AnalysisType - задает тип анализа (статический, на устойчивость, свободные  колебания и т.д.) и его опции.

DefineLoads - предназначается  для наложения на модель граничных  условий и задания внешней  нагрузки.

Solve - осуществляет запуск программы на решение задачи.После сообщения о том, что задача решена, переходят в меню GeneralPostproc, состоящее из:

ReadResults - позволяет установить  опции для считывания результатов  расчета по шагу нагружения, частоте  и т.д.

PlоtResults - содержит пункты, следуя которым можно вывести  результаты расчета графически (прорисовать  деформированную форму конструкции, все компоненты напряженно-деформированного  состояния и т.д.).

ListResults - позволяет выводить  результаты расчета в табличной  форме.ElementTable - осуществляет вывод  результатов по конечным элементам.

Следующим компонентом графического интерфейса является Меню утилит (UtilityMenu), которое позволяет управлять файлами программы, выбирать и нумеровать объекты, изменять их положение и размеры на рабочей плоскости, а также выполнять еще целый ряд вспомогательных операций (рис.2.3).

Меню утилит включает:

File - содержит пункты для  работы с файлами, такие как  чтение файла, создание нового  файла, сохранение, импорт, экспорт  файла, выход из программы и  др.

Select - позволяет выбирать  компоненты модели, используемые  в работе.

List - здесь можно вывести  списки компонентов модели и  числовые результаты расчета.

Plot - дает возможность  прорисовывать компоненты модели  и выводить графические результаты  расчета на монитор.

PlotCtrls - управляет графическим  выводом. Здесь также можно изменять  масштаб изображения, поворачивать  его, нумеровать компоненты модели, прорисовывать нагрузки, анимировать  и инвертировать изображение, сохранять  его и т.д.

WorkPlane - содержит пункты  для управления рабочей плоскостью  и системой координат;

Parameters - позволяет создавать  базу данных параметров, используемых  в модели и управлять ими.

Macro - здесь размещены опции  для создания макросов.

MenuCtrls - управляет окнами  программы и панелью инструментов.

Help - интерактивная база  справочных данных по программе.

Как упоминалось выше, практически все действия, осуществляемые через MainMenu и UtilityMenu, имеют аналог в виде команды, которая задается через Окно ввода команд (ANSYS input), которое представляет собой область для набора команд и снабжено всплывающими подсказками Окно ввода состоит из таких элементов:Поле ввода - в нем набираются текстовые команды с присущими им параметрами.

Буфер истории - содержит ранее введенные команды, что упрощает их повторное использование.Следующим атрибутом графического интерфейса является Линейка инструментов (ANSYS toolbar) - содержит кнопки, обеспечивающие быстрый доступ к часто используемым операциям. Пользователь может сам создавать и удалять кнопки. Линейка инструментов может вместить до 200 кнопок. Графическое окно - представляет собой область для вывода информации графически, т.е. для отображения модели, граничных условий, нагрузок и т.д. Полностью интерактивная графика является составной частью программы ANSYS. Графика важна для проверки исходных данных и просмотра результатов решения на этапе постпроцессорной обработки.  Модуль PowerGraphics обладает значительной скоростью построения геометрических объектов и графических результатов. Средства визуализации этого модуля пригодны для изображения элементов сетки, полей напряжений и т.п.