- •1 Постановка задачи и исходные данные
- •2 Создание нового проекта
- •3 Формирование расчетной схемы
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Ввод опорных узлов
- •3.3 Формирование контура пластинки
- •3.4 Триангуляция расчетной схемы
- •3 .5 Назначение типа элементов
- •3 .6 Задание жесткости пластинки
- •3.7 Назначение связей
- •3.8 Задание нагрузок
- •На пластинчатые элементы
- •Нагрузки по линии
- •4 Расчет и анализ результатов
- •4.1 Расчет проекта
- •4.2 Графический анализ результатов расчета
- •4.3 Анализ перемещений
- •4 .4 Анализ напряжений
- •4.5 Печать и анализ результатов
- •4 .6 Вычисление теоретического коэффициента концентрации напряжений и оценка погрешности численного решения
- •4.7 Поправка результатов
- •С писок литературы
- •П риложение
- •Исследование концентрации напряжений
- •Пояснительная записка к курсовой работе
С одержание
1 |
Постановка задачи и исходные данные…………………………………….3 |
|
||
2 |
Создание нового проекта………………………………………………........5 |
|
||
3 |
Формирование расчетной схемы………………………………………........7 |
|
||
|
3.1 |
Общие сведения…………………………………………………………7 |
|
|
|
3.2 |
Ввод опорных узлов……………………………………………………7 |
|
|
|
3.3 |
Формирование контура пластинки…………………………………….8 |
|
|
|
3.4 |
Триангуляция расчетной схемы………………………………………..8 |
|
|
|
3.5 |
Назначение типа элементов……………………………………………10 |
|
|
|
3.6 |
Задание жесткости пластинки…………………………………………11 |
|
|
|
3.7 |
Назначение связей……………………………………………………...11 |
|
|
|
3.8 |
Задание нагрузок……………………………………………………….11 |
|
|
4 |
Расчет и анализ результатов………………………………………………...14 |
|
||
|
4.1 |
Расчет проекта………………………………………………………….14 |
|
|
|
4.2 |
Графический анализ результатов расчета…………………………….14 |
|
|
|
4.3 |
Анализ перемещений…………………………………………………..14 |
|
|
|
4.4 |
Анализ напряжений…………………………………………………….16 |
|
|
|
4.5 |
Печать и анализ результатов…………………………………………..18 |
|
|
|
4.6
4.7 |
Вычисление теоретического коэффициента концентрации напряжений и оценка погрешности численного решения…………..20 Поправка результатов…………………………………………………21 |
|
|
Список литературы………………………………………………………………25 |
|
|||
Приложение………………………………………………………………………26 |
|
1 Постановка задачи и исходные данные
Целью курсовой работы является исследование методом конечных элементов напряженного состояния и определение коэффициента концентрации напряжений в плоских элементах машиностроительных конструкций. Решение МКЭ предполагается получить с помощью пакета прикладных программ SCAD. Предлагаемые для численного решения задачи имеют аналитические решения, на основе которых в работе приведены графики (рисунок 1), по которым может быть вычислен теоретический коэффициент концентрации напряжений.
Исследуем растяжение пластинки-полосы с несимметричным круговым отверстием.
Исходные данные пластинки: h = 1 см, ширина пластинки с1+с2=7 см,
с1=5 см, с2=2 см, радиус кругового отверстия r = 1 см, распределенная нагрузка на торце р=3кН/см , модуль упругости материала пластинки E = 2.1·105 МПа, коэффициент Пуассона ν = 0.3. (Исходные данные изменены в связи с разворотом пластины).
Рисунок 1 – Заданная схема пластинки
Расчет пластинки в данном случае классифицируется как плоская задача теории упругости (расчет плоского напряженного состояния). Сетка не должна
б ыть слишком мелкой – рекомендуется использовать не более 1500 конечных элементов треугольной формы. В то же время сетка должна достаточно точно аппроксимировать имеющееся в пластинке отверстие.
Деталь имеет вертикальную ось симметрии, расчетная схема составляется из половины схемы детали. Ширина пластины 7 см, длина пластины 10,5 см.
2 Создание нового проекта
Для создания нового проекта установим курсор на одноименную кнопку раздела Управление инструментальной панели и нажмем на левую кнопку мыши. На экран выводится диалоговое окно Новый проект, в котором вводится информация о проекте: наименование, объект, заказчик и т.п., а также назначается тип расчетной схемы.
Введем: наименование – концентрация, организация – АлтГТУ, объект – пластина, нормы проектирования – СНГ. Установим единицы измерения: линейные размеры – см, размеры сечений – см, силы - кН. В расчете используем систему общего вида - тип 5.
После нажатия на кнопку ОК в диалоговом окне Новый проект на экран выводится стандартное окно Сохранение проекта. Задаем имя файла - plastina, которое будет присвоено файлу проекта, всем служебным файлам и файлам с результатами, порождаемыми в процессе работы комплекса.
После небольшой паузы, связанной с регистрацией нового проекта в системе, управление передается Дереву проекта (рисунок 2). Дерево включает четыре раздела первого уровня, фактически - этапы решения задачи: Исходные данные, Расчет, Результаты и Конструирование. Эти разделы содержат ссылки на разделы второго уровня, которые детализируют выполняемые операции, например, Расчетная схема, Линейный расчет или Печать таблиц. Разделы Расчетная схема и Специальные исходные данные включают подразделы с перечнем исходных данных.
Рисунок 2 - Дерево проекта
Дерево проекта отображает состояние проекта, т.е. наличие или отсутствие в проекте соответствующего вида данных, а также доступность функций, например, расчета или анализа данных. Из Дерева можно инициализировать
л юбую функцию - ввод данных, расчет или графический анализ результатов. Для этого достаточно установить курсор на наименование соответствующей ветви Дерева и нажать левую кнопку мыши. Кроме того, Дерево иллюстрирует структуру комплекса.