Методические указания к курсовой работе по дисциплине «CAD-CAE - системы» подготовки бакалавров каф.609 (стр. 3 )

Доказательством идентичности задачи, подготовленной к расчету в  Preproсessor-е, должны служить в отчете  скриншоты геометрических моделей 5-го семестра из Sigma и 6-го семестра из  Preproсessor-а, таблицами значений сил в узлах при решении задачи средствами только Sigma  и подготовленной  в Preproсessor-е и  скриншоты результатов решения задачи проектами  5-го и 6-го семестров при NRC=3.

Следует заметить, что сравнение сил в узлах имеет смысл только при совпадении координат  нагруженных узлов сетки, подготовленной в Preproсessor-е, с координатами  нагруженных узлов сетки, подготовленной в Sigma.

Если этого нет, то следует сравнивать суммарные силы по участкам, как это делалось в контрольной работе Кр.2 5-го семестра.

В заключение выполнения П.1.1 в отчете должна присутствовать таблица сравнения верхних и нижних значений всех напряжений в пластине при решении задачи только в Sigma  и в Sigma, но  подготовленной в Preproсessor-е.

Все рисунки и таблицы должны быть снабжены комментариями, сопровождаемыми соответствующим  анализом.

Напоминаем также, что номера и координаты узлов, образующих сетку КЭ, в Sigma без использования Preproсessor-а выполняет подпрограмма GRIDDM. for, функцию назначения границ подобластей КЭ определенного свойства и назначение номера этого свойства выполняет подпрограмма FINDNOOD. for, функцию реализации граничных условий  выполняет подпрограмма BOUND. for, а функцию приложения сил в узлах – FORCE. for.

Если в папке проекта Sigma находятся 6 импортированных из Preproсessor-а файла (*.sfm, prep_griddm. nodes, prep_griddm. elems, materials. elems, bounds. nodes и forces. nodes), то программа будет автоматически использовать именно эти файлы, игнорируя подпрограммы GRIDDM. for, FINDNOOD. for, BOUND. for и  FORCE. for.

При выполнении П.1.1 необходимо создать полную модель при NRC=3, максимально идентичную модели проекта 5-го семестра, и  исследовать:

Насколько  точно импортируется предварительная модель из Sigma в

Preproсessor  (включая номера зон и узлов с координатами последних).  Аналогично - из Preproсessor-а в Sigma. Указать причины расхождения, если таковые обнаружатся.

Насколько правильно относительно теоретических значений распределяет

Preproсessor силы по узлам (выборочно проверить 2-3 узла, один – на стыке разных нагрузок).

Причины несовпадения значений сил в узлах полной модели,

сформированной  Preproсessor-ом, и вычисленных  проектом 5-го семестра.

Насколько точно экспортируются в Sigma  силы, сформированные

Preproсessor-ом в узлах.

Насколько правильно формирует Preproсessor граничные условия  и

характеристики свойства КЭ.

Как повлияли несоответствия в исходных данных проекта 5-го и 6-го

семестров на значения максимальных напряжений при расчете в Sigma.

Оформление отчета по П1.1

Отчет по П.1.1 должен содержать:

заголовок пункта

скриншоты предварительной геометрической модели проекта 5-го

семестра,  предварительной и полной моделей, подготовленных в  Preproсessor-е и предварительной модели Preproсessor-ом, после экспортирования её в Sigma в следующем виде:

Таблица №

Предварительная ГМ проекта 5-го семестра	Предварительная ГМ проекта 11, сформированная в  Preproсessor-е	Предварительная ГМ проекта 11, экспортированная в Sigma.

таблицу координат узлов на нагруженных сторонах предварительной ГМ

проекта 5-го семестра и координат узлов предварительной ГМ проекта 11, построенного в Preproсessor-е;

скриншот полной модели, подготовленной в  Preproсessor-е;

При этом следить за тем, чтобы значения сил в узлах на скриншоте были  бы

достаточно четкими.

при NRC=3 таблицу значений сил в узлах проекта 5-го семестра,

значений сил, рассчитанных Preproсessor-ом (со скриншота) проекта 11 ,  значений сил из Sigma после экспорта и расчета в ней полной модели проекта 11, подготовленной в Preproсessor-е;

при NRC=3 таблицу значений суммарных сил по нагруженным сторонам

пластины из проекта 5-го семестра и проекта 11 6-го семестра;

при NRC=3 в одной строке привести скриншоты (с номерами узлов)

графических результатов решения в Sigma задачи проектом  5-го семестра и проектом 11 6-го семестра;

при NRC=3 таблицу сравнения верхних и нижних значений  напряжений

разных видов при решении задачи в Sigma проектом 5-го семестра и проектом 11 6-го семестра;

Каждый скриншот и группа данных в отчете должна сопровождаться подзаголовком с соответствующим названием, после каждой таблицы должен присутствовать анализ результатов сравнения с указанием причин расхождения, если таковые присутствуют.

В конце отчета – предварительный вывод по функционалу Preproсessor-а с перечислением замеченных недостатков, а также предложениями по совершенствованию программы.

П.1.2.  Формирование в Preproсessor-е сложной модели объекта

1.2 является формирование в Preproсessor-е полных моделей при

NRC=7  с учетом очертаний областей пониженных, средних и повышенных напряжений, полученных в результате выполнения контрольной работы Кр.4 6-го семестра по дисциплине «Системы моделирования».

Содержание практической работы по П.1.2 следующее:

на основе результатов выполнения Кр.4 6-го семестра по

дисциплине «Системы моделирования» по выделению подобластей повышенных и пониженных значений напряжений в Preproсessor-е создается  новая предварительная ГМ с именем, содержащим цифру 12 с делением пластины на 8-ми-узловые зоны таким образом, чтобы границы отдельных зон приблизительно совпадали с границами подобластей повышенных, средних и пониженных значений напряжений. Т. е. новая предварительная геометрическая модель 12 должна более или менее  адекватно описывать области повышенных, средних  и пониженных значений напряжений, полученные в Кр.4 6-го семестра по дисциплине «Системы моделирования»;

при NRC=7 формируются два проекта с одинаковой толщиной

= , найденной в Кр.4 6-го семестра по дисциплине «Системы моделирования»:

а)  проект, с именем, содержащий  цифру 121, -  со свойством КЭ  совпадающим с характеристиками свойств КЭ проекта 5-го семестра;

б) проект с именем, содержащий  цифру 122, в котором в областях пониженных, средних и повышенных напряжений задаются свойства КЭ, соответствующие этим значениям напряжений.

Далее сформированные полные модели экспортируются в Sigma, где необходимо создать проекты  с именами, содержащие  цифры 121 и 122, и провести расчет.

Требования к формированию зон и их сторон предварительной ГМ совпадают с требованиями пункта  Кр.1 семестра 5.

Для сторон зон, образующих внешнюю геометрию пластины,  рекомендуется использовать только простейшие геометрические линии: прямая, дуга окружности.

Стороны внутри пластины могут иметь изломы в промежуточных узлах для более адекватного описания границ областей повышенных и пониженных значений напряжений.

При этом:

  в подобластях со средним уровнем напряжений надо использовать

  материал Алюминиевый сплав КР 6-го семестра;

  в подобластях с пониженным уровнем напряжений –

  материал 6061-Т651 Al Plate (из банка материалов FEMAP);

  в подобластях с повышенным уровнем напряжений –

  материал 2024-Т351 Al Plate (из банка материалов FEMAP); 

Характеристики  используемых материалов.

Таблица №

Алюминиевый сплав КР 6-го семестра	6061-Т651 Al Plate	2024-Т351 Al Plate
Е=7200000.0 Н/см2  = 0.3 растяжения= 38000.0 Па сжатия= 25000.0 Па	Е= 9900000.0 Н/см2 = 0.33 растяжения = 35000.0 Па сжатия= 20000.0 Па	Е= 10700000Н/см2; = 0.33 растяжения =42000 Па; сжатия= 28000.0 Па

Итак, при выполнении П.1.2 необходимо создать две полные модели при

NRC=7 с  учетом  очертаний областей пониженных, средних и повышенных напряжений, одну модель - с одним свойством КЭ, другую – с несколькими свойствами КЭ и  исследовать: