Методические указания к курсовой работе по дисциплине «CAD-CAE - системы» подготовки бакалавров каф.609 (стр. 11 )

на основе полученных результатов оценить правильность нахождения областей повышенных, нулевых и средних напряжений в П.5. сравнить возможности систем Sigma и Nastran; отметить недостатки систем Sigma, Femap и Nastran и предложить пути совершенствования этих систем.

Желаем успеха!

3.Организация работы в семестре и во время сессии

выдача заданий на выполнение 1-ой части курсовой работы проводится

на третьей неделе февраля. Работа выполняется по мере прохождения соответствующего лекционного материала. Ориентировочное время сдачи 1-ой части – вторая неделя мая. Не возбраняется самостоятельное изучение материала и досрочное выполнение 1-ой части КР ;

прием и проверка заданий по выполнению 1-ой части курсовой работы

проводится только до дня начала сессии в строгом соответствии с временем  поступления работ от студентов и с преимущественной проверкой в последнюю неделю перед сессией 1-ых частей КР; 

при невыполнении 1-ой обязательной части КР до начала сессии

преподаватель прекращает работу со студентом и дальнейшее выполнение КР может происходить при согласии преподавателя только после допуска деканата

проверка и проставление оценки по 2-ой части осуществляется только

после завершения работы по 1-ой части. Проверка 2-ой части осуществляется до дня экзамена по дисциплине.

основные консультации и проверка выполнения отдельных пунктов КР и

всей работы в целом осуществляются по Интернету. Почтовый адрес преподавателя: *****@***ru.

Для увеличения эффективности проверки и консультаций любой предъявляемый материал должен сопровождаться программой (проектом), не обязательно работающей, и черновиком отчёта  с уже выполненными или недовыполненными пунктами. Проект и черновик  отчета в архивированном виде  помещаются во вложение к почте. При пересылке рисунков необходимо использовать операции сжатия. В тексте сообщения обязательно указать тему консультации. При наличии в почте преподавателя двух и более непроверенных сообщений с проектами проверяется наиболее позднее сообщение. Предыдущие удаляются или отправляются в архив.

Дополнительные индивидуальные и групповые консультации по КР проводятся в институте в дни проведения лекция и лабораторных работ по дисциплинам «CAD/CAE -  системы» и  «Системы моделирования» во второй половине дня в 70824 ; 

Желаем успеха!

4. Приложения

Приложение 1. Описание назначения массивов комплекса

Описание массивов комплекса.

XADJ - массив хранит структуру смежности упорядоченного графа. Число элементов равно числу узлов пластины плюс один (NP+1). ADJNCY - массив хранит структуру смежности графа матрицы. Размерность предсказать сложно. PERM - этот массив хранит вектор, содержащий обратное переупорядочение Катхилла-Макки (NP). INVP - массив с информацией о перестановке для переупорядочения матрицы. Число элементов равно числу узлов пластины (NP). XENV - индексный массив профильного метода.  Число элементов данного массива на один больше чем в массиве DIAG (NP*2+1). ENV - массив оболочки (профиля) матрицы жесткости. Так как матрица разрежена, то  для экономии памяти она хранится в специальном формате в нескольких массивах (используется модифицированная профильная схема хранения). Основной из этих массивов – массив ENV. Размерность ENV предсказать сложно. NOP - массив номеров узлов КЭ. Первые три элемента этого массива являются номерами узлов первого КЭ, вторая тройка элементов - второго КЭ 2 и т. д. (NE*3). CORD - одномерный массив глобальных координат узлов. Минимальное число элементов массива определяется как произведение числа узлов пластины на количество степеней свободы (NP*2). DIAG - массив диагональных элементов матрицы жесткости. Размер массива равен размеру матрицы жёсткости. Размер матрицы жёсткости – это произведение количества узлов на число степеней свободы узла. Размер матрицы жесткости будет равен: число узлов*2 (NP*2). ORT - массив характеристик металла, из которого изготовлена конструкция. Количество элементов: N*7, где N – число материалов.  Структура: ORT(1) - модуль упругости E; ORT(2) – коэффициент Пуассона; ORT(3) – предел прочности; ORT(4)-ORT(6) – равны 0; ORT(7) – толщина материала; IMAT - массив номеров материалов конечных элементов. Число элементов этого массива равно числу конечных элементов пластины (NE). R - массив для хранения значений нагрузок приложенных к узлам. Число элементов массива определяется как произведение числа узлов пластины на 2 (разложение силы по двум осям) (NP*2). Но массив R используется в других подпрограммах по другому назначению. Поэтому определение его размерности требует специального исследования. NBC - в этот массив заносятся номера закрепленных узлов. Число элементов равно числу закрепленных узлов (NB). NFIX - массив признаков закрепления по оси X или Y. Число элементов равно числу закрепленных узлов (NB). ESIGMA - этот массив хранит значения 6 видов напряжений и значение угла для каждого конечного элемента. На один конечный элемент приходится семь элементов данного массива, т. о. количество элементов равняется числу конечных элементов умноженному на 7 (NE*7). JT - двумерный массив, номер строки которого указывает номер зоны, а в четырёх позициях строки, соответствующим номерам сторон зоны,  указываются номера зон, с которыми стыкуется данная сторона. По умолчанию размерность массива JT [20,4]. СORDDR_NO_OPT - массив для хранения глобальных координат узлов при неоптимизированной сетке. Число элементов массива определяется как произведение числа узлов пластины на количество степеней свободы (NP*2). NOTMOVE - массив для хранения номеров узлов, которые лежат на границе материалов. Не задействован.

Использование массивов в комплексе.

Приведенная ниже таблица показывает, в каких подпрограммах используются массивы

JT

ENV

ADJNCY

CORDDR_NO_OPT

NOTMOVE

CORD

NOP

ORT

IMAT

NBC

NFIX

ESIGMA

DIAG

XENV

XADJ

PERM

INVP

R

BOUND

+

+

+

DATA

+

DEGREE

+

+

+

DGRIDD

ELSLV

+

+

+

+

ESFCT

+

+

+

EUSLV

+

+

+

+

FNENDD

+

+

+

+

+

FNROOT

+

+

FORMDD

+

+

+

+

+

+

+

+

+

FORCE

+

+

GENRCM

+

+

+

GRIDDM

+

+

+

+

MAIN

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

MGSDTR

+

+

+

+

PRNTDD

+

+

+

RCM

+

+

+

RCMSLV

++

+

+

+

RENMDD

+

+

+

+

+

+

+

ROOTLS

+

+

STRSDD

+

+

+

STSM

+

+

+

REGULARIZATION (REGULARIZATION. for)

+

+/-

GRID (C_dgridd_DGRIDD. for)

+

+

SIGMAS (C_dgridd_DGRIDD. for)

+

DELTA (C_dgridd_DGRIDD. for)

+

MATERIALS (C_dgridd_DGRIDD. for)

+

+

Массивы CORDDR_NO_OPT и NOTMOVE не описаны в main  и находятся в процедуре REGULARIZATION. Некоторые массивы, используются несколько раз. К примеру, массив  ENV в подпрограмме GRIDDM используется для временного хранения координат узлов КЭ до оптимизации, в вызываемых из подпрограммы  RCMSLV подпрограммах ELSLV и EUSLV,  массив R используется как вектор решения и вектор правых частей при решении системы уравнений профильным методом.

Приложение 2. Получение значений напряжений в CAE Nastran.

Выбираем в Toolbar: List-Output-Query

В открывшемся окне, выбираем необходимые Lam

	*Выбраны: Напряжение по X Напряжение по Y Касательное напряжение 1-е главное напряжение 2-е главное напряжение Эквивалентное напряжение
	Отображены выбраненные Lam в КЭ №16 при NRC=3

Приложение 3. Инструкция по работе в Femap для выполнения 2-ой части КР 6-го семестра.

Для проставления на изображении в каждом КЭ его номера и значения напряжения необходимо сделать следующее:

Нажать кнопку F6. Появится следующее окно:

Чтобы в каждом конечном элементе проставить номер КЭ нужно выбрать так, как показано выше на PrtScr.

lam Ply1 X Normal Stress - напряжение по Х

lam Ply1 У Normal Stress - напряжение по Y

lam Ply1 ХУ Normal Stress – касательное напряжение

lam Ply1 MajorPrn Stress – 1ое главное напряжение

lam Ply1 MinorPrn Stress - 2ое главное напряжение

lam Ply1 VonMises Stress - эквивалентное напряжение

Для просмотра значений напряжений для каждого конечного элемента необходимо выбрать:

List->Output->Query
Появится окно:

Чтобы показывались только напряжения, надо выбрать 4..Stress, как показано здесь на скриншоте.

Здесь же в ID набирается номер конечного элемента, для которого хотим узнать все напряжения и набирается OK для просмотра только этого КЭ или если нажать More, то можно ввести ещё другое значение в ID и тогда в программе будут выведены уже два конечных элемента со своими напряжениями и т. д.

Чтобы на картинке выводились и номер КЭ и значение эквивалентного напряжения, то нужно нажать на кнопку, которая в красном кружочке:

Приложение 4. Использование программы SigmaPlot

Пояснения по использованию программы SigmaPlot

Для проведения регрессионного анализа и экстраполяции с целью получения наиболее достоверных результатов, студентам предлагается использовать программу SigmaPlot для обработки результатов численного эксперимента. Рекомендуется использовать SigmaPlot-9.

Необходимо занести численные табличные значения, полученные в ходе исследования;

На панели выбрать вкладку Analysis -> Regression Wizard;

Затем студент самостоятельно подбирает вид функций и количество параметров, таким образом, исследуя результаты, чтобы получить оптимальный результат;
В итоге получаем уравнение функции, с подобранными параметрами и графическое изображение.