Рис. 2.22. Гсометрия элемента COMBIN39

двумя узлами и обобщенной кривой связи усилий с перемещениями. Точки этой кривой (Dl, F1 и т. д.) представляют усилие (или момент), связанный с перемещением (или поворотом) для задач МДТТ, и скорость потока тепла (или потока) для значения разности температур (или давления) для теплового расчета. На1 грузки для осесимметричных задач должны относиться ко всем 360° дуги. >

Кривая связи усилий с перемещениями (кривая нагружения) должна указываться так, чтобы перемещения возрастали из третьего квадранта (сжатие) в первый квадрант (растяжение). Смежные перемещения не должны быть расположе* ны ближе, чем 1Е-7 (то есть 10"7), умноженное на ширину полного указываемого диапазона перемещений. Последнее указываемое перемещение должно быть положительным. Сегментов, близких к вертикальной ориентации, следует избегать. Если при расчете кривая связи усилий с перемещениями превышена, используется последний указанный наклон и состояние элемента остается равным номеру последнего сегмента. Если область сжатия кривая связи усилий с перемещениями указана в явном виде (и не получена отражением), то, по крайней мере, одна точка должна находиться в начале осей (0,0) и одна - в первом квадранте (области растяжения). Если KEYOPT(2) = 1 (сопротивление сжатию отсутствует), кривая связи усилий с перемещениями не должна простираться в третий квадрант. Следует обратить внимание, что это поведение только для растяжения может вызвать проблемы сходимости, аналогичные имеющимся в контактных элементах. Также следует обратить внимание, что число точек, определяющих кривую связи усилий с перемещениями (20 точек), может быть фактически удвоено при помощи опции отражения.

Наклоны сегментов кривой могут быть положительными или отрицательными, за исключением того, что наклоны в точке начала осей должны являться положительными и, при KEYOPT(l) •= 1, наклоны на концах не могут являться отрицательными. Кроме того, при KEYOPT(l) = 1 точки кривой связи усилий с перемещениями не могут указываться во втором или четвертом квадрантах, и наклон любого сегмента не может быть больше, чем наклон сегмента в точке начала в данном квадранте.

Опция KEYOPT(l) позволяет проводить разгрузку вдоль той же кривой разгрузки или вдоль линии, параллельной наклону в начале кривой. Эта вторая опция позволяет моделировать эффекты гистерезиса. Опция KEYOPT(2) обеспечивает несколько возможностей применения кривой нагружения.

Опция KEYOPT(3) указывает степень свободы. Эта степень свободы может являться перемещением, поворотом, давлением или температурой.

Поочередно элемент может иметь более одного типа степени свободы (KEYOPT(4) > 0). Два узла, определяющие элемент, не должны совпадать, поскольку направление усилия совпадает с линией, соединяющей узлы. Опция продольного действия (KEYOPT(4) = 1 или 3) порождает одноосный элемент растяжения - сжатия с двумя или тремя степенями свободы перемещений в каждом узле. При этом свойства изгиба и кручения отсутствуют. Опция торсиона (KEYOPT(4) = 2) формирует чистый поворотный элемент с тремя степенями свободы в каждом узле. Свойства изгиба или восприятия продольного усилия отсутствуют. Увеличение жесткости при приложении нагрузки применимо при нагружении усилиями, но не при приложении нагрузок в виде момента кручения.

Элемент имеет возможность учета больших перемещений при двух или трех степенях свободы в узле при использовании KEYOPT(4) = 1 или 3 совместно с NLGEOM,ON.

Проблемы сходимости, вызванные использованием большого диапазона изменения наклона (касательных) диаграммы связи усилий с перемещениями, могут быть разрешены при помощи поиска на линии (команда LNSRCH,ON).

Перечень исходных данных элемента

Узлы - I, J.

Степени свободы:

-UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, PRES или TEMP;

-указание степени свободы в одномерном (1D) расчете при помощи KEYOPT(3);

-указание степени свободы в двухмерном (2D) или трехмерном (3D) расчете при помощи KEYOPT(4).

Геометрические характеристики:

-D1 - значение D для первой точки кривой связи усилий с перемещениями;

-F1 - значение F для первой точки кривой связи усилий с перемещениями;

-D2 - значение D для второй точки кривой связи усилий с перемещениями;

-F2 - значение F для второй точки кривой связи усилий с перемещениями;

-D3, F3, ... - продолжение указания значений D и F вплоть до 20 точек на кривой связи усилий с перемещениями.

Свойства материала - DAMP.

Нагрузки, приложенные к поверхности - нет.

Объемные нагрузки - нет.

Специальные возможности:

-нелинейность;

-увеличение жесткости при приложении нагрузки;

-большие перемещения.

KEYOPT(l) - признак проведения разгрузки:

-О - разгрузка проводится по линии нагружения;

-1 - разгрузка проводится по линии, параллельной сегменту начала кривой нагружения.

KEYOPT(2) - признак свойств элемента при приложении сжимающей нагрузки:

-О - сжимающая нагрузка действует по линии кривой сжатия (или по отраженной кривой, если кривая при сжатии не указана);

-1 - элемент не имеет сопротивления сжимающей нагрузке;

-2 - нагрузка исходно следует кривой растяжения, а далее, после потери устойчивости, кривой сжатия (нулевая или отрицательная жесткость).

KEYOPT(3) - признак степени свободы в элементе в одномерных (ID) задачах (значение KEYOPT(4) заменяет значение KEYOPT(3)):

-О, 1 - UX (перемещение по оси X узловой системы координат);

-2 - UY (перемещение по оси Y узловой системы координат);

-3 - UZ (перемещение по оси Z узловой системы координат);

-4 - ROTX (поворот вокруг оси X узловой системы координат);

-5 - ROTY (перемещение по оси Y узловой системы координат);

-6 - ROTZ (перемещение по оси Z узловой системы координат);

-7-PRESS;

-8-TEMP.

KEYOPT(4) - признак степени свободы в элементе (двухмерные (2D) или трехмерные (3D) задачи):

-О - используется опция KEYOPT(3);

-1 - трехмерный (3D) продольный элемент (UX, UY и UZ);

-2 — трехмерный (3D) торсионный элемент (ROTX, ROTY и ROTZ);

-3 - двухмерный (2D) продольный элемент (UX и UY). Элемент должен лежать в плоскости X-Y.

KEYOPT(6) - признак вывода информации в элементе:

-О — базовая форма;

-1 - дополнительный вывод таблицы связи усилий с перемещениями (только на первой итерации расчета).

Расчетные данные элемента

Расчетные данные, связанные с элементом, делятся на два вида:

-узловые объекты, такие как узловые перемещения, включены в полное узловое решение;

-дополнительные элементные объекты, перечисленные в табл. 2.22.

Узловые перемещения и усилия соответствуют степеням свободы, указанным признаком KEYOPT(3). Для осесимметричных задач усилия в элементе соответ-