Методические указания к курсовой работе по дисциплине «CAD-CAE - системы» подготовки бакалавров каф.609 (стр. 10 )

Для получения ответов на все эти вопросы:

студент осуществляет экспорт исходных данных из Sigma в Nastran и решает задачу в Nastran-е для  трёх значений NRC = 3,5,7 при минимальной толщине пластины, определенной в 1-ой части КР 7-го семестра. При решении в Nastran-е использует конечный элемент  типа Laminate; используя программу Comparison v1.6 (или утилиту cmp) проводит сравнение результатов решения задачи в системах Sigma и Nastran для трёх значений NRC (программа сравнения Comparison v1.6 и утилита  cmp размещаются автоматически в папке Sigma  при инсталляции системы Sigma);

Примечание:

  Прежде чем в программе Comparison указывать путь к файлу результатов расчета Sigma, необходимо воспользоваться конвертером для этих файлов (конвертер находится в той же папке что и сама программа  Comparison)

Программа Comparison v1.6 (или утилита cmp) подсчитывает следующие характеристики:

- средний процент отличия значений напряжений и перемещений, полученных в двух системах;

- среднее отклонение и  среднее квадратичное отклонение;

-  проценты, составляющие среднее отклонение от максимального значения (по модулю) данного типа напряжений или перемещений;

- проценты, составляющие максимальное отклонение (по модулю) от максимального значения данного типа напряжений или перемещений;

выявляет верхнюю границу напряжений, которые можно считать незначительными, для этого анализирует результат работы        программы  Comparison и находит те КЭ и напряжения в них, которые по расчетам Sigma и Nastran получились разного знака.

анализирует полученные в предыдущем пункте границы напряжений и выявляет вид напряжения, для которого границы при каждом NRC наибольшие, определяет область, в которой находится КЭ с наибольшим значением верхней границы и объясняет, почему именно в этой области наблюдается такая высокая верхняя граница. Пытается выявить закономерность увеличения/уменьшения верхней границы в зависимости от NRC, и дает объяснение этой закономерности.  располагает типы напряжений в таблице в зависимости от подсчитанных Comparison (или утилитой cmp) характеристик для выявления наиболее совпадающих и несовпадающих напряжений и перемещений, в результате чего выявляет напряжения (при сравнении результатов расчетов в 2-ух системах), в которых имеется наибольшее несоответствие (ошибка), в каких - наименьшее (на основе всех подсчитанных характеристик) и дает своё квалифицированное заключение. То же самое – для перемещений (по отдельному заданию преподавателя). Здесь надо иметь в виду, что анализ должен проводиться на значениях напряжений, которым можно доверять; при анализе разницы значений напряжений в 2-х системах необходимо выявить закономерности различий и обратить внимание на уровень значений напряжений, имеющих наибольшую несогласованность в 2-ух системах. Необходимо выявить диапазон значений, к которым на основании сравнения результатов в 2-х системах можно относиться доверительно. Указать диапазон значений, в которых возникает больше 30, в районе 20 и меньше 10% разница в подсчете напряжений. Здесь также надо иметь в виду, что анализ должен проводиться на значениях напряжений, которым можно доверять; завершает работу анализом результатов сравнения, включающим исследование тенденции отличия результатов, подсчитанных в 2-х системах в зависимости от числа конечных элементов; делает выводы о справедливости назначения зоны нуля в П.6. 

Требования к оформлению отчета по П.8 6-го семестра.

привести картину графического отображения результатов расчета в системе Nastran в недеформированном состоянии для одного вида напряжений с указанием средствами Femap номеров элементов, значением подсчитанного напряжения в каждом КЭ, а также c  указанием закреплений,  нагрузки и шкалы значений напряжения и вида напряжения; привести таблицу сравнения напряжений (по осям Х и Y, касательного, 1-го и 2-го главного и эквивалентного) в конечных элементах, полученных при NRC=3 в системе Sigma со значениями напряжений, полученных при NRC=3 в системе Nastran в форме, даваемой программой Comparison v1.6 (или утилитой cmp);

Например, в следующем виде:

Таблица сравнения напряжений при NRC=3

Напряжение по х

[#Num]  [X (sigma)]  [X (nastr)]  [% отличия] [Разность X][Кв. разности X]

1  15588.51  15878.28  1.86  289.77  83966.07

2  20313.24  18751.52  7.69  1561.72  2438975.61

3  16160.08  16197.62  0.23  37.54  1409.48

4  13529.01  12797.01  5.41  732.00  535825.46

5  18046.78  17154.24  4.95  892.54  796624.08

6  19102.63  19370.38  1.40  267.75  71691.67

7  22299.34  21991.95  1.38  307.39  94488.00

8  12450.07  12998.52  4.41  548.45  300794.11

9  8600.06  8986.22  4.49  386.16  149117.07

10  4001.54  4338.24  8.41  336.70  113366.69

11  6400.74  6827.51  6.67  426.77  182129.90

12  4023.03  3905.08  2.93  117.95  13911.94

13  11999.82  12405.42  3.38  405.60  164511.36

14  8448.73  8329.02  1.42  119.71  14331.30

15  15037.70  15248.17  1.40  210.47  44298.88

16  7029.83  7092.90  0.90  63.07  3978.12

17  3950.08  3853.96  2.43  96.12  9239.44

18  -1213.02  -392.04  67.68  820.98  674009.85

19  818.88  1158.26  41.44  339.38  115179.06

20  -660.32  -778.82  17.95  118.50  14041.93

21  6512.38  6568.83  0.87  56.45  3186.77

22  732.10  1377.33  88.13  645.23  416323.30

привести таблицу средних отклонений (в процентах) расчета в системах Sigma и Nastran для каждого вида напряжений при каждом NRC, а так же с указанием среднего процента при каждом NRC;

NRC	?x	?y	?xy	1-егл.	2-егл.	?экв	среднее
3
5
7

определить верхнюю границу напряжений для расчета которых Sigma и Nastran выдают результат различный по знаку (например в Sigma  получилось положительное напряжение, а в Nastran отрицательное), далее считать напряжения ниже этой границы незначительными, и не учитывать при дальнейшем анализе результатов работы Sigma и Nastran. Данные занести в таблицу, указав номера КЭ, в которых получаются эти значения;

NRC	?x	?y	?xy	1-е главное	2-е главное	Макси-мальное
3
5
7
9
11

выявить закономерность возрастания/убывания верхней границы разнознаковых напряжений, а так же определить для какого из видов напряжений возникает максимальная верхняя граница. Для этого необходимо рассмотреть результаты работы программы Comparison v1.6 для больших NRC; объяснить, почему именно для этого вида напряжения верхняя граница является самой большой, а так же выявить область, в которой находится КЭ с максимальным значением верхней границы разнознаковых напряжений, и объяснить, почему именно в этой области  наблюдается столь высокая верхняя граница;

NRC	Max	№ КЭ	Зона
3
5
7

дать анализ сопоставления результатов в системах Sigma и Nastran, включая заполнение таблицы c  указанием общего диапазона значений напряжений, к которым можно относиться доверительно;

NRC	Несоответствие	?x	?y	?xy	?экв	1-е главное	2-е главное	Макси-мальное
3	более 30%
10-20%
менее 10%
5	более 30%
10-20%
менее 10%
7	более 30%
10-20%
менее 10%

На основе прилагаемой таблицы необходимо выяснить:
       какие напряжения и для каких значений напряжений получаются наиболее точно совпадающими в 2-х системах, какие и для каких значений - наименее совпадающими. Т. е., каким диапазонам значений напряжений на основе расчета МКЭ  в 2-х системах можно больше верить, каким - меньше.