Таблица 2.33. Описание расчетных данных элемента ВЕАМ54 (продолжение)

ОбъектОпределение

МАТНомер материала

VOLU:Объем

XC, YC, ZCКоординаты точки вывода результатов

TEMPТемпературы Т1, Т2, ТЗ, T4

PRESДавления Р1 в узлах I и J; OFFST1 в I и J; Р2 в I и J; OFFST2 в I и J; РЗ в I; Р4 в J

SDIRОсевое напряжение растяжения - сжатия

SBYTИзгибное напряжение на ребре балки +Y

SBYBИзгибное напряжение на ребре балки -Y

SMAXМаксимальное напряжение (осевое + изгибное)

SMINМинимальное напряжение (осевое - изгибное)

EPELDIRУпругая деформация растяжения - сжатия на концах

EPELBYTИзгибная упругая деформация на ребре балки +Y

EPELBYBИзгибная упругая деформация на ребре балки -Y

EPTHDIRТемпературная деформация растяжения - сжатия на концах

EPTHBYTИзгибная температурная деформация на ребре балки +Y

EPTHBYBИзгибная температурная деформация на ребре балки -Y

EPINAXLНачальная деформация растяжения - сжатия в элементе

SXYСреднее сдвиговое напряжение (в направлении Y)

MFOR(X, Y)Компоненты усилий в элементной системе координат в направлениях X и Y>

MMOMZ Момент в элементной системе координат

2.10.34. HYPER56 -двухмерный (2D) элемент объемного НДС со смешанной и-Р формулировкой с четырьмя узлами

Описание элемента

Элемент HYPER56 используется для моделирования в двухмерной (2D) постановке объемных конструкций, работающих в условиях гиперупругости. Смешанная u-P (Displacement-Pressure, перемещение - давление) формулировка позволяет формировать матрицы элементов при помощи смешанных вариационных принципов с давлением, введенным для описания ограничения несжимаемости. Это предположение применимо к подобным каучуку, почти несжимаемым материалам, подвергаемым произвольно большим перемещениям и деформациям. Элемент может использоваться в виде плоского элемента (плоское напряженное состояние) или в виде осесимметричного кольцевого элемента. Элемент определяется четырьмя узлами. Опция плоского напряженного состояния порождает элемент с двумя степенями свобод в каждом узле: перемещения в направлении осей X и Y узловой системы координат. Опция осесимметричного состояния порождает элемент с дополнительной степенью свободы в каждом узле: перемещение в направлении оси Z, позволяющей кручение модели. Формулировка гиперупругости является нелинейной и требует применения итерационного расчета. Для обновления геометрии на каждом промежуточном шаге опция больших перемещений должна являться активной (команда NLGEOM).

Исходные данные элемента

Геометрия, расположение узлов и система координат элемента показаны на рис. 2.34. Исходные данные элемента включают четыре узла, свойства изотропного материала и константы, определяющие функцию энергии деформаций Муни - Ривлина (Mooney - Rivlin). Функция энергии деформаций может также определяться подпрограммой пользователя USRMOONEY и вызываться признаком KEYOPT(7) = 1. Функция Муни - Ривлина применима для широкого класса почти несжимаемых резиновых и подобных каучуку материалов. Она характеризуется коэффициентом Пуассона и константами а., (указываемыми командами TBDATA или *MOONEY), которые, в свою очередь, могут зависеть от температуры.

Список исходных данных элемента

Узлы-LJ.K, L.

Степени свободы:

-UX, UY при KEYOPT(3) = 0;

-UX, UY, UZ при KEYOPT(3) = 1. Геометрические характеристики - нет.

Свойства материала - функция Муни - Ривлина, PRXY (или NUXY), ALPX (или СТЕХ или THSX), DENS, DAMP.

Нагрузки, прикладываемые к поверхности элемента:

-давление - на грани (ребре) 1 Q-I), на грани (ребре) 2 (K-J), на грани (ребре) 3 (L-K), на грани (ребре) 4 (I-L).

Объемные нагрузки:

-температуры - T(I), T(J), Т(К), T(L). Специальные возможности:

-большие перемещения;

-большие деформации.

KEYOPT(3) - признак напряженно-деформированного состояния:

Y (или ось)

Рис. 2.34. Геометрияэлемента HYPER56

-0, 2 - плоское деформированное состояние;

-1 - осесимметричное НДС.

KEYOPT(4) - признак системы координат элемента:

-0 - система координат элемента параллельна глобальной системе координат;

-1 - система координат элемента основана на ребре I-J недеформированно-го элемента.

KEYOPT(5) - признак вывода внешних напряжений:

-0 - вывод базовых объектов;

-1 - повторение вывода базовых объектов для всех точек интегрирования;

-2 - вывод узловых напряжений.

KEYOPT(7) - признак вида функции энергии деформаций:

-0 - применяется функция энергии деформаций Муни - Ривлина;

-1 - функция энергии деформаций определяется подпрограммой пользователя USRHYP (информацию о пользовательской подпрограмме USRMOONEY см. в «Руководстве по объектам, программируемым пользователем»).

KEYOPT(8) - признак применения проверки устойчивости материала:

-0 - проверка не проводится;

-1 - проверка неустойчивости материала проводится. Расчетные данные элемента

Выходная расчетная информация, связанная с элементом, разделена на два вида:

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

-дополнительные элементные объекты, перечисленные в табл. 2.34.

Признак KEYOPT(5) обеспечивает различные опции вывода данных. Направления напряжений в элементе параллельны системе координат элемента.

Таблица 2.34. Описание расчетных данных элемента HYPER56

Объект Определение

ELНомер элемента

NODESНомера узлов элемента - I, J, К, L

МАТНомер материала, используемого для элемента

VOLUОбъем элемента

XC, YCКоординаты точки, в которой вычисляются результаты

PRESДавление Р1 в узлах J.l; Р2 в K,J; РЗ в ЦК; Р4 в l,L

TEMPТемпературы - T(l), T(J), T(K), T(L)

S:X,YZ,XYYZ, XZНапряжения

S: 1, 2, 3Главные напряжения

S: INTИнтенсивность напряжений (эквивалентное напряжение по Трескау и Сен-Венану)

S: EQVЭквивалентное напряжение (по фон Мизесу)

EPEL:X, Y Z, XY, YZ, XZУпругие деформации

EPEL: EQVЭквивалентная упругая деформация

ЕРТН:Х, Y. Z, XY YZ, XZСредние температурные деформации

EPTH: EQVЭквивалентная температурная деформация

NL: HPRESГидростатическое давление