Evaluare: 5/5
În ANSYS Mechanical există instrumente de geometrie auxiliară (Geometrie de construcție): un plan și o cale care poate traversa corpurile modelului. Locația planului este determinată de sistemul de coordonate, care trebuie creat anterior de către utilizator. Un astfel de plan poate fi folosit pentru a măsura forțele interne (forțe și momente) într-o secțiune care trece prin corpuri selectate. Acest articol descrie o tehnică care permite obținerea acestor rezultate.
Figura 1 - Model cu un plan auxiliar (Geometrie de suprafață de construcție) în WB Mechanical
Notă: tehnica descrisă în articol funcționează în versiuni ANSYS, începând de la 14.5. Pentru a obține rezultatul, trebuie să setați Setări de analiză> Comenzi de ieșire> Forțe nodale> Da în setările de soluție.
Setarea sistemului de coordonate și a planului
Pentru a specifica locația secțiunii în secțiunea Geometrie de construcție, utilizatorul trebuie să creeze mai întâi un sistem de coordonate. Diferite moduri de plasare a punctelor de referință și direcțiile de referință ale axele X, Y și Z. Figura 2 prezintă un exemplu de utilizare a stabilit un sistem de coordonate cartezian, astfel încât axa Z este îndreptată de-a lungul corpului respectiv și planul X-Y formează o secțiune în care să caute efort. Dacă este necesar să se calculeze momentul dintr-o secțiune, originea sistemului de coordonate trebuie să fie localizată strict în centrul de greutate al secțiunii de-a lungul căreia planul taie corpul.
Figura 2 - Specificarea sistemului de coordonate care determină locația secțiunii
Figura 3 prezintă suprafața de geometrie a construcției reprezentată grafic din sistemul de coordonate descris în figura 2.
Figura 3 - Geometria construcției Suprafața, definită de sistemul de coordonate
După crearea unui plan auxiliar, puteți rula modelul pentru calcul. Pentru a obține valorile de efort, trebuie să utilizați instrumentul Force Reaction, care este disponibil în elementul arbore "Solution".
Determinarea forțelor interne într-o secțiune cu ajutorul unui plan auxiliar
În secțiunea modelului cu un plan dat, pot fi deduse diferite rezultate. Figura 4 prezintă distribuția tensiunilor normale în direcția Z de-a lungul secțiunii transversale.
Figura 4 - Tensiuni în direcția axei Z obținute în planul auxiliar
Pe lângă afișarea vizuală a rezultatelor într-o secțiune, puteți obține valori ale efortului folosind grupul de instrumente "Măsurare" (Probe).
Figura 5 - Instrumentul "Forța de reacție"
Figura 6 prezintă forța de reacție pe o secțiune definită de planul auxiliar. Rezultatele se referă la geometria solidă și sunt afișate în raport cu axele X, Y și Z în orientarea corespunzătoare sistemului de coordonate selectat.
Figura 6 - Forța de reacție din secțiunea
Rețineți că setarea "Extracție" este setată la "Mesh From Side Positive" (grilă din direcția pozitivă a planului normal în plan). Dacă este selectată "partea negativă", forțele rezultate vor fi aceleași, dar cu semnul opus.
Figura 7 prezintă mărimea timpului de reacție. Această operație este puțin mai complicată, deoarece este necesar să se precizeze punctul despre care se face calculul momentelor (punctul de sumare). În cazul în care câmpul este setat însumării «Sistem de orientare», atunci sistemul de coordonate ar trebui să fie situat la locul potrivit - de obicei în centrul de greutate al secțiunii transversale într-un plan prestabilit. Dacă punctul de calcul al momentelor nu a fost ales corect, rezultatul calculului va fi incorect.
Rețineți că, la fel ca la obținerea forței de reacție, opțiunea "Extracție" afectează semnul rezultatului.
Figura 7 - Obținerea cuplului de reacție
Secțiunea Plane (de suprafață) este stabilit în secțiunea de copac pentru construirea Workbench mecanice «constructii Geometry», acesta raspolozheie definit de sistem, care poate fi setat în secțiunea de copac pentru construirea «Sisteme de coordonate» coordonate.
Dacă există un plan auxiliar, puteți măsura forța forței interne în secțiunea transversală a corpului (sau o mostră de corp datată) cu ajutorul instrumentului "Force Probe". Este necesar să localizați corect planul de tăiere în spațiu și să vă asigurați că numai corpurile de interes sunt alese pentru a măsura forțele. Orientarea axelor X, Y și Z utilizate la ieșirea rezultatelor poate fi specificată utilizând sistemul de coordonate utilizator.
De asemenea, este posibilă calcularea momentelor din secțiune, dar este necesar să setați corect punctul pentru calcularea momentelor (punctul de sumare).
Rezultatele obŃinute pot fi utilizate ca parametri, inclusiv calcule cu ajutorul Managerului de Parametri și al modulului de optimizare Design Explorer. După cum se arată în figura 8, rezultatele măsurării forței (inclusiv proiecțiile pe axele X, Y și Z) sunt afișate în fereastra "Detalii" a instrumentului "Force Reaction".
Figura 8 - Forța care acționează în secțiune și proeminențele sale
Trimiteți-le prietenilor: