Порядок работы. Цель работы: исследовать напряженно-деформированное состояние детали методом конечных элементов в системе Cosmos Design Star

СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (МКЭ) В СИСТЕМЕ ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА И РАСЧЕТА COSMOS DESIGN STAR

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО

Цель работы: исследовать напряженно-деформированное состояние детали методом конечных элементов в системе Cosmos Design Star.

Исходные данные: чертеж детали, характеристики материала детали, схема приложения нагрузки и закреплений детали. Пример варианта задания приведен в приложении 4.

При анализе методом конечных элементов (МКЭ) в системе Cosmos Design Star используется точная трехмерная геометрическая модель детали, созданная в Inventor.

При анализе конструкция детали разбивается на трехмерные элементы – тетраэдры, соединенные между собой конечным числом узлов. Конечные элементы взаимодействуют друг с другом только через узлы. В каждом конечном элементе поведение среды описывается с помощью математических уравнений. Для расчета всей конструкции решается сложная система уравнений.

Этапы работы в Cosmos Design Star:

1 Импортировать сборку.

2 Добавить статический расчет (Static Study).

3 Задать характеристики материала детали (Apply Material to All):

- модуль упругости (Elasticity Modulus) 2,15х10¹¹ Н/м²;

- коэффициент Пуассона (Poisson’s Ratio) 0,3.

4 Задать закрепления (Restraint) и нагрузки (Load).

5 Сгенерировать сеточную модель (Mesh).

6 Запустить расчет (Run).

7 Визуализировать результаты расчета напряжений (Stress) детали.

8 Представить результаты расчета деформаций (Displacement) детали.

9 Сформировать файл отчета в формате HTML.

1 Получить вариант задания от преподавателя.

2 Создать трехмерную геометрическую модель детали в Inventor.

3 Проанализировать схему закреплений и нагрузок, действующих на деталь.

4 Выполнить расчет детали методом конечных элементов в системе Cosmos Design Star в соответствии с этапами, изложенными в теоретической части.

5 Сделать вывод о полученных значениях напряжений и деформаций.

Содержание отчета

1 Цель работы.

2 Конспект теоретической части, включающий этапы расчета МКЭ в системе Cosmos Design Star.

3 Исходные данные для расчета МКЭ: характеристики материала, значения нагрузок, параметры закреплений.

4 Характеристики сеточной модели: тип элементов, число элементов, размеры элементов.

5 Карты напряжений детали. Анализ карт напряжений.

6 Карты деформаций детали. Анализ карт деформаций.

Контрольные вопросы

1 Раскройте сущность метода конечных элементов.

2 Перечислите этапы конечно-элементного анализа в системе Cosmos Design Star, раскройте их основное содержание.

3 Перечислите характеристики сеточной модели.

4 В чем состоит роль браузера в системе Cosmos Design Star?

5 Что позволяют определить карты напряжений и деформаций деталей?

Работа 5

Дата добавления: 2014-11-18