Практичне завдання №4 Створення сітки кінцевих елементів
Ціль роботи: отримати практичні навики створення вільної та регулярної сітки кінцевих елементів (КЕ) в системі ANSYS 8.0.
Постановка задачі: Виконати розбивання на кінцеві елементи вільною та регулярною сіткою КЕ моделі опори вала, побудованої на самостійному занятті №3.1.
Порядок виконання роботи
1. Увійдіть в робочу директорію ANSYS, зазначену викладачем.
2. Завантажте файл бази даних опори вала (рисунок 3.8), створений на практичному завданні №3:
Utility Menu → File → Resume from...
- Виберіть файл, потім [OK].
3. Увійдіть в препроцесор и виберіть тип кінцевого елемента SOLID95:
Main Menu → Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete →[Add...]
- Виберіть "Structural Mass → Solid" і "Brick 20node 95", потім [OK].
- [Close]
Або використовуйте команди:
/PREP7
ET,1,SOLID95
4. Активізуйте опцію згладжування сітки SmartSize і створіть у моделі вільну сітку тетраедричних елементів:
Main Menu → Preprocessor → Meshing → MeshTool…
- Включіть "SmartSize".
- Встановіть рівень SmartSize - 4. Потім у меню Mesh установіть Volumes і активізуйте опції Tet і Free.
- [Mesh]
- [Pick All]
Або використовуйте команди:
SMRT,4 MSHAPE,1,3D MSHKEY,0 VMESH,ALL
5. Визначте кількість кінцевих елементів у моделі. Запишіть у звіт.
Utility Menu → List → Elements → Attributes Only…
Удаліть сітку кінцевих елементів, використовуючи кнопку [Clear].
Змінюючи рівень Smartize добийтесь кількості елементів моделі не більш 4000.
6. Збережіть модель (рис.4.1) з вільною сіткою кінцевих елементів (її буде використано в самостійній роботі 5.1 наступного практичного заняття):
Utility Menu → File → Save as...
- Введіть ім’я створеної бази даних, потім [ОК]
Або використовуйте команди:
SAVE,ім’я,db
|
|
Рисунок 4.1 – Результат розбивання опори вала вільною сіткою кінцевих елементів |
Рисунок 4.2 – Завдання положення робочої площини (WP) за трьома точками |
Побудова регулярної сітки кінцевих елементів протягуванням:
7. Видаліть вільну (Free) сітку:
Main Menu → Preprocessor → Meshing → MeshTool...
- [Clear]
- [Pick All]
Відновіть нормальне зображення опори вала:
Utility Menu → Plot → Volumes…
Або використовуйте команди:
VCLEAR,ALL VPLOT
8. Розділіть об’єм основи на два об’єми (за допомогою переносу робочої площини XY), щоб зробити його топологічно більш підходящім для побудови сітки протягуванням:
Utility Menu → WorkPlane → Align WP with → Keypoints…
- Вкажіть три крапки, як показано на рис. 4.2, потім [ОК].
Main Menu → Preprocessor → Modeling → Operate → Booleans →
→ Divide → Volu by WrkPlane +
- Вкажіть стрілкою об’єм основи, який буде розділенo на дві частини робочою площиною, потім [ОК]
Utility Menu → WorkPlane → Display Working Plane
Utility Menu → Plot → Volumes
Або використовуйте команди:
KWPLAN, -1, 12, 14, 11
VSBW,7
WPSTYLE
VPLOT
9. Включіть режим створення тетраедричної сітки в об’ємах, що не підходять для побудови сітки протягуванням:
Main Menu → Preprocessor → Meshing → Mesh → Volume Sweep →
→ Sweep Opts...
- Виберіть "Tet mesh in nonsweepable volumes", потім [OK]
Або використовуйте команду:
EXTOPT,VSWE,TETS,ON
10. Залишіть рівень SmartSize - 4 і установіть глобальний розмір елемента 0.125, потім створіть протягуванням змішану (брикет/тетраедр) сітку у моделі:
Main Menu → Preprocessor → Meshing→ MeshTool...
- Нажміть [Set] у меню Size Controls: Global
- Уведіть SIZE = 0.125, потім [OK].
- Виберіть "Hex" і "Sweep", і залиште настройку по умовчанню "Auto Src/Trg"
- [Sweep]
- [Pick All]
- [Yes] - для побудови тетраедричної сітки в об’ємі 6.
Або використовуйте команди:
SMRT,2 VSWEEP,ALL
11. Таким чином більшість елементарних об’ємів деталі було розбито більш оптимальною регулярною сіткою, крім об’єму, що неможливо розбити так названим протяганням, і який автоматично розбито вільною (Free) сіткою.
12. Занесіть кількість КЕ цієї моделі в звіт. Порівняйте з попередньою моделлю, розбитою вільною сіткою в пунктах 4 та 5.
Збережіть модель з регулярною сіткою кінцевих елементів (рис. 4.3), її також буде використано в самостійній роботі 5.1:
Utility Menu → File → Save as ...
Або використовуйте команду:
SAVE,ім’я,db
|
Рисунок 4.3 – Розбивання опори вала регулярною сіткою кінцевих елементів
|
