Рис. 6.6. Панель PLANE42 element type options

Выбранный элемент имеет большое число свойств (или опций). Для доступа к этим свойствам в остающейся на экране панели Element Types следует нажать кнопку Options... Далее на экране появляется панель выбора опций конечного элемента Plane42 element type options (рис. 6.6).

Использование данной панели предоставляет пользователю целый ряд удобств. В частности, в раскрывающемся списке Element behavior КЗ можно выбрать следующие типы напряженно-деформированного состояния: плоское напряженное (как показано на рисунке), осесимметричное, плоское деформированное и плоское деформированное с заданной толщиной элемента. По умолчанию установлена опция плоского напряженного состояния, которая и требуется в данном случае.

Из командной строки команда выбора типа элемента задается следующим образом: ET,1,PLANE42.

Материал указывается совершенноаналогично тому, как это было описано в главах 4 и 5. Для материала обязательно надо указать модуль Юнга и коэффициент Пуассона.

Создание сетки конечных элементов

Для создания сетки КЭ в препроцессоре требуется:

•присвоить поверхности атрибуты (тип элемента и материал);

•определить параметризацию по линиям;

•создать узлы и элементы.

Присвоение атрибутов поверхности осуществляется командой экранного меню Preprocessor -» Attributes-Define —» All Areas...

Для поверхностей требуется задавать следующие свойства (приводятся в порядке, указанном в панели выбора атрибутов Area Attributes, представленной на рис. 6.7):

Рис. 6.7. Панель Area Attributes

•MAT Material number — номер применяемого материала;

•REAL Real constant set number — номер набора характеристик конечного элемента (толщина, присоединенная масса и т.п. в данном случае не указаны и не требуются);

•TYPE Element type number — номер типа элемента;

•ESYS Element coordinate sys — номер элементной координатной системы (для изотропного материала не требуется).

Из командной строки команда атрибуты поверхности задаются командой ААТГ, 1,4,0.

Весьма важной особенностью данной задачи является необходимость создания сетки КЭ, размеры элементов которой на внутреннем контуре (в зоне концентрации напряжений) меньше, чем на внешнем.

Для этого следует задавать число элементов по отдельным линиям (в экранном меню применять команду Preprocessor -» Meshing -» Size Cntrls... -» Picked Lines) и в панели Element Sizes on Picked Lines активно пользоваться окном SPACE Spacing Ratio,

при помощи которого

можно задавать длину Рис. 6.8. Вид сетки конечных элементов, сгущенной ребра переменной по ли-в зоне концентрации напряжений

нии. В результате после выполнения команды создания сетки КЭ на поверхности, вызываемой из экранного меню последовательностью Preprocessor-* Meshing — Mesh ~» Areas -» Free, на экране возникает вид сетки КЭ, показанной на рис. 6.8.

Из командной строки команда создания сетки на поверхности вызывается следующим образом: AMESH,1 (где 1 — номер текущей поверхности). Возможен также вариант AMESH,ALL (для всех поверхностей).

Приложение нагрузок и закреплений

В данном разделе нагрузки и закрепления, в отличие от глав 4 и 5, будут прикладываться к линиям.

При этом требуется закрепить прилегающую к концентратору напряжений (вырезу) горизонтальную линию, ограничивающую поверхность, в направлении оси Y, аналогичную вертикальную линию — в направлении оси X. К одной из двух линий, не прилегающих к концентратору, следует приложить распределенную нагрузку.

Закрепление по линии прикладывается командой экранного меню Preprocessor -» Loads ~» Loads-Apply -» Structural-Displacement ~» On Lines. При

этом следует указать курсором на экране требуемую линию и далее указать тип приложения перемещений по линии в панели Apply U,ROT on Lines, показанной на рис. 6.9. В этой панели в списке Lab2 DOFs to be constrained следует выделить требуемое направление перемещения (ALL DOF, то есть все, или UY) и в строке VALUE Displacement value указать значение перемещения (в данном случае — 0).

Рис. 6.9. Панель Apply U.ROT on Lines