Мх,Му,Мг

v

— Система координат элемента показана для KEYOPT (2) = 1

Рис. 2.15. Геометрия элемента MASS21

с узловой системой координат в ходе расчета с большими перемещениями. Существуют опции для удаления эффектов моментов инерции и приведения элемента к двухмерному (признак KEYOPT(3)). Если элемент требует указания только одной массы, эта масса считается действующей во всех соответствующих направлениях координат. Система координат для этого элемента показана на рис. 2.15.

Признак KEYOPT(l) = 1 определяет массу в форме объем*плотность, которая позволяет изображать элемент сосредоточенной массы командой /ESHAPE, а равно использовать плотность, зависящую от температуры.

Список исходных данных элемента

Узлы - I.

Степени свободы:

-UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ при KEYOPT (3) = 0;

-UX, UY, UZ при KEYOPT (3) = 2;

-UX, UY, ROTZ при KEYOPT (3) - 3;

-UX, UY при KEYOPT (3) ~ 4 (степени свободы соответствуют узловой системе координат).

Геометрические характеристики:

-MASSX, MASSY, MASSZ, IXX, IYY, IZZ, при KEYOPT (3) - 0;

-MASS, при KEYOPT (3) - 2;

-MASS, IZZ, при KEYOPT (3) = 3;

-MASS, при KEYOPT (3) - 4.

MASSX, MASSY, и MASSZ являются компонентами сосредоточенной массы в направлении осей системы координат элемента. IXX, IYY и IZZ являются моментами инерции вокруг осей системы координат элемента. См. также описание признака KEYOPT(2).

Свойства материала - DENS (при KEYOPT(l) = 1).

Нагрузки, распределенные на поверхности - нет.

Объемные нагрузки - нет.

Специальные возможности:

-больЩие перемещения;

-рождение и смерть.

KEYOPT(l) - признак интерпретации геометрических характеристик (масса/объем или момент инерции/плотность):

-О - геометрические характеристики интерпретируются в качестве масс и моментов инерции;

-1 - геометрические характеристики интерпретируются в качестве объемов и моментов инерции/плотности (плотность должна указываться в качестве свойства материала).

KEYOPT(2) - признак начальной системы координат элемента:

-О - система координат элемента исходно параллельна глобальной декартовой системе координат;

-1 - система координат элемента исходно параллельна узловой системе координат.

KEYOPT(3) - опция использования момента инерции:

-О - масса в трехмерном (3D) пространстве совместно с моментами инерции;

-2 - масса в трехмерном (3D) пространстве без моментов инерции;

-3 - масса в двухмерном (2D) пространстве совместно с моментами инерции;

-4 - масса в двухмерном (2D) пространстве без моментов инерции.

Расчетные данные элемента

Расчетная информация, связанная с элементом, включена в полное узловое решение. Иных расчетных данных для элемента MASS21 нет.

2.10.16. ВЕАМ23 - двухмерная балка

с возможностью пластического поведения

Описание элемента

Элемент ВЕАМ23 является одноосным элементом, имеющим свойства растяжения - сжатия и изгиба. Элемент имеет три степени свободы в каждом узле: перемещения в направлении осей X и Y и поворот вокруг оси Z.

Элемент имеет возможность учитывать пластичность, ползучесть и радиационное набухание. Если эти эффекты учитывать не требуется, можно использовать элемент двухмерной упругой балки ВЕАМЗ. Двухмерной скошенной не симметричной балкой является элемент ВЕАМ54.

Исходные данные

Геометрия, расположение узлов и координатная система элемента показаны на рис. 2.16. При помощи признака KEYOPT(6) можно выбрать один из четырех типов поперечных сечений. Элемент определяется двумя узлами, площадью поперечного сечения, моментом инерции сечения, толщиной (высотой) для прямоугольного поперечного сечения, наружным диаметром (OD) и толщиной стенки (TKWALL) для тонкостенной трубы, наружным диаметром цельного цилиндра и свойствами изотропного материала.

Рис. 2.16. Геометрия элемента ВЕАМ23

Опция поперечного сечения общего вида (KEYOPT(6) = 4) позволяет указывать высоту поперечного сечения и пять значений ширины в разных местах сече--ния. Если поперечное сечение является симметричным, указываются только первые три значения ширины - по умолчанию, четвертая ширина равна второй и пятая - первой. Распределение входных данных поперечного сечения указывается для следующих точек: точке интегрирования -50% (отрицательное значение, то есть ниже оси элемента) А(-50), точке интегрирования -30% А(-ЗО), точке интегрирования 0% А(0), точке интегрирования 30% А(30) и точке интегрирования 50% А(50). Каждая поверхность A(i) показана на рис. 2.16. Высота определяется как расстояние между точками интегрирования +50% и не обязательно равна расстоянию между крайними волокнами поперечного сечения. Создание поперечного сечения проводится следующим образом. Площадь одной из исходных поверхностей определяется по формуле A(i) = L(i) х HEIGHT, где L(i) -ширина сечения в точке интегрирования i. Данная поверхность подставляется в выражения для момента инерции Izz и площади поперечного сечения А в приведенном выше уравнении для учета всех исходных поверхностей. Значение А(0) обычно принимается для минимальных оценок, например в качестве первого шага при моделировании двутавровой балки А(0) в качестве предположения назначается в виде произведения полной высоты профиля на его ширину. В ряде случаев при выявлении противоречащих исходных данных (например, отрицательных вычисленных площадей поперечного сечения) необходимы* процедуры проверки и поиска ошибок, а также изменение исходных значений. Исходные значения указываемых площадей A(i) и соответствующие им в точках интегрирования действительные значения связаны следующим образом:

At (-50) = 0.0625 А(-50), At (50) = 0.0625 А(50),

At(-30) = 0.28935 А(-ЗО), At (30) = 0.28935 А(30),

At (0) = 0.29630 А(0).

Сдвиговое перемещение может управляться значением признака KEYOPT(2). Коэффициент сдвиговой жесткости (SHEARZ) указывается только для поперечного сечения общего вида. Модуль упругости при сдвиге (GXY) используется лишь для сдвиговых перемещений.