Skip to content

Шекаралық шарттар мен жүктемелер

FrontISTR-де құрылымдық талдау, жылу өткізгіштік талдауы және динамикалық талдау үшін шекаралық шарттар мен жүктемелер кілтсөздер арқылы анықталады. Статикалық құрылымдық талдауда анықталған шекаралық шарттар мен жүктемелер топ идентификаторы бойынша біріктіріліп, !STEP ішіндегі BOUNDARY немесе LOAD жолы арқылы әр қадам үшін белсендіріледі. Динамикалық талдауда да !BOUNDARY, !CLOAD, !VELOCITY, !ACCELERATION және айқын емес әдістегі !SPRING шарттарын !STEP арқылы топ бойынша белсендіруге болады. Уақыт бойынша өзгеретін шарттарға !AMPLITUDE арқылы көбейткіш беріледі, ал бірнеше еркіндік дәрежесінің арасындағы сызықтық қатынастар !EQUATION арқылы анықталады.

Функциялардың жалпы көрінісі

Шекаралық шарттар мен жүктемелерді талдау түрі бойынша келесідей жіктеуге болады.

Талдау түрі Негізгі кілтсөздер Мақсаты
Құрылымдық талдау !BOUNDARY Бекітілген шектеулерді, берілген орын ауыстыруды және айналу центрінің маңындағы мәжбүрлі айналуды береді.
Құрылымдық талдау !CLOAD Түйіндегі шоғырланған күшті, айналу еркіндік дәрежелеріндегі моментті және айналу центрінің маңындағы айналдыру моментін береді.
Құрылымдық талдау !DLOAD Беттік қысымды, бетке түсетін жүктемені, көлемдік күшті, ауырлық күшін және центрден тепкіш күшті береді.
Құрылымдық талдау !SPRING Түйіндердің еркіндік дәрежелеріне серіппелі тірек береді.
Құрылымдық талдау !TEMPERATURE Жылулық кернеулерді талдауда пайдаланылатын түйін температураларын тікелей көрсетеді немесе нәтиже файлынан оқиды.
Динамикалық талдау !VELOCITY, !ACCELERATION Бастапқы жылдамдық пен бастапқы үдеуді немесе уақыт бойынша өзгеретін тағайындалған жылдамдық пен үдеуді береді.
Жылу өткізгіштік талдауы !FIXTEMP, !CFLUX, !DFLUX, !SFLUX, !FILM, !SFILM, !RADIATE, !SRADIATE Бекітілген температураны, жылу ағынын, конвекцияны және сәулеленуді береді.
Ортақ !AMPLITUDE Шекаралық шарттар мен жүктемелердің уақыт бойынша өзгеру көбейткішін кесте түрінде көрсетеді.
Тор анықтамасы !EQUATION Көпнүктелі шектеу теңдеулерін анықтайды.

Құрылымдық талдауда еркіндік дәрежелерінің 1, 2, 3 нөмірлері әдетте ілгерілемелі еркіндік дәрежелері, ал 4, 5, 6 нөмірлері айналу еркіндік дәрежелері ретінде қарастырылады. Айналу еркіндік дәрежелері қабықша және арқалық элементтері сияқты алты еркіндік дәрежесі бар модельдерде мағыналы. Тек екі немесе үш өлшемді тұтас дене элементтерінен тұратын модельдерде шектеулер мен жүктемелерді нысан түйіндерде бар еркіндік дәрежелерінің ауқымында ғана көрсетіңіз.

Құрылымдық талдаудағы орын ауыстыру шектеулері

Орын ауыстыру шектеулері !BOUNDARY арқылы көрсетіледі. Түйінге немесе түйіндер тобына еркіндік дәрежелерінің ауқымы мен мән беріледі. Мән 0 болса, бекітілген шектеу, ал 0-ден өзге мән берілсе, берілген орын ауыстыру немесе мәжбүрлі айналу анықталады.

Құрылымдық талдауда !BOUNDARY еркіндік дәрежелерінің 1-ден 6-ға дейінгі ауқымын қабылдайды. 1-ден 3-ке дейін ілгерілемелі орын ауыстыруға, ал 4-тен 6-ға дейін айналу еркіндік дәрежелері бар түйіндердегі айналу шектеулеріне сәйкес келеді. Еркіндік дәрежелерінің ауқымын бірге көрсетуге болатындықтан, мысалы, 1-ден 3-ке дейінгі дәрежелерді бір мезгілде бекітіп, ілгерілемелі қозғалысты шектеуге болады.

AMP параметрі көрсетілгенде, шектеу мәні амплитудалық функцияға сәйкес уақыт бойынша өзгереді. Әдеттегі көрсетілімде берілген орын ауыстыру қадам ішіндегі жүктеме коэффициентіне немесе амплитудалық функцияның өзгерісіне сәйкес өсім түрінде беріледі. TOTAL=YES көрсетілгенде, берілген мән толық орын ауыстырудың мақсатты мәні ретінде қарастырылады.

ROT_CENTER көрсетілгенде, орталық түйіндер тобына қатысты айналу шектеуін беруге болады. Бұл жағдайда нысан түйіндер тобының ілгерілемелі орын ауыстырулары айналу шамасынан есептеліп, шектеу ретінде беріледі. ROT_CENTER мен TOTAL=YES бірге қолданылмайды, сондықтан айналу центрінің маңындағы айналу шектеуі өсім бойынша көрсетілім ретінде пайдаланылады.

Құрылымдық талдаудағы шоғырланған жүктемелер

Түйіндегі шоғырланған жүктемелер !CLOAD арқылы көрсетіледі. Түйін немесе түйіндер тобы, еркіндік дәрежесінің нөмірі және жүктеме мәні берілгенде, жүктеме сол еркіндік дәрежесінің оң жақ бөлігіне енгізіледі.

Ілгерілемелі еркіндік дәрежелерінің 1-ден 3-ке дейінгі мәндері координат бағыттарындағы түйіндік күштер ретінде қарастырылады. Айналу еркіндік дәрежелері бар модельдерде 4-тен 6-ға дейінгі мәндер айналу еркіндік дәрежелеріне момент беруге мүмкіндік береді. AMP параметрі көрсетілгенде, шоғырланған жүктеме амплитудалық функцияның мәніне көбейтіледі.

ROT_CENTER көрсетілгенде, жүктеме орталық түйіндер тобының маңындағы айналдыру моменті ретінде беріледі. Бұл жағдайда көрсетілген айналдыру моментінің векторы центрден нысан түйіндерге дейінгі орын векторларының негізінде түйіндік күштерге үлестіріледі. Центр мен нысан түйін бір орында орналасса, айналдыру моментін үлестіру мүмкін болмайтындықтан, айналу центрі мен жүктеме түсірілетін нүктелердің геометриялық қатынасын тексеру қажет.

Түйіндер тобына !CLOAD берілген модельде !MESH ішіндегі REFINE (торды ұсақтау, Refiner) бірге қолданылса, сақ болу қажет. Ұсақтау кезінде бастапқы түйіндер тобына кіретін қырларда жаңа аралық түйіндер жасалады және бұл аралық түйіндер де сол түйіндер тобына қосылады. !CLOAD түйіндер тобындағы әр түйінге бірдей шоғырланған жүктеме мәнін беретіндіктен, қосылған аралық түйіндерге де сол жүктеме беріледі де, жалпы жүктеме ұсақтауға дейін көзделген мәннен өзгеше болады. Шоғырланған жүктемені түйіндер тобы арқылы бергенде, ұсақтау салдарынан жүктеме түсірілетін нүктелер саны артатынын ескеріңіз немесе мүмкіндігінше жеке түйіндерді тікелей көрсетіңіз.

Құрылымдық талдаудағы таралған жүктемелер мен көлемдік күштер

Таралған жүктемелер мен көлемдік күштер !DLOAD арқылы көрсетіледі. !DLOAD элементтер тобына немесе беттер тобына жүктеме түрі мен параметрлерді береді. Уақыт бойынша өзгеріс AMP параметрімен көрсетіледі.

Негізгі жүктеме түрлері төмендегідей.

Жүктеме түрі Мазмұны
P0, PP, P1〜P6 Элемент бетіне әсер ететін қысымды береді. Бет нөмірінің элемент бетіне сәйкестігі элемент түріне тәуелді.
PX, PY, PZ Координат бағыты нақты көрсетілген қысымды береді. Енгізу кезінде бағыт векторына түрлендіріледі.
S... Беттер тобына түсетін беттік жүктемені береді. Бет нөмірі беттер тобының анықтамасынан алынады.
BX, BY, BZ Координат бағытындағы көлемдік күшті береді.
GRAV Ауырлық үдеуінің векторын береді. Ол материал тығыздығымен біріктіріліп, көлемдік күш ретінде енгізіледі.
CENT Айналу осі мен бұрыштық жылдамдыққа негізделген центрден тепкіш күшті береді.

FOLLOW=YES көрсетілгенде, беттік қысым деформацияланған беттің бағытына ілеседі. Бұл көрсетілім ақырлы деформацияны ескеретін құрылымдық талдауда мағыналы. Геометриялық сызықтық еместік өшірілген талдауларда ілеспе қысым іске асыру деңгейінде өшіріледі.

P1-ден P6-ға дейінгі және жылулық талдау жағындағы S1-ден S6-ға дейінгі мәндер сияқты, бет нөмірлерінің мағынасы элемент түріне қарай өзгереді. Бет нөмірлерінің нақты сәйкестігі мен деректер жолдарының ретін кілтсөз анықтамалығынан қараңыз.

Құрылымдық талдаудағы серіппелі тіректер

Серіппелі тіректер !SPRING арқылы көрсетіледі. Түйін немесе түйіндер тобы, еркіндік дәрежесінің нөмірі және серіппе қатаңдығы берілгенде, серіппе қатаңдығы нысан еркіндік дәрежесінің диагональ қатаңдығына қосылады, ал серіппенің реакция күші оң жақ бөлікке ішкі күш ретінде енгізіледі.

Еркіндік дәрежелерінің 1-ден 3-ке дейінгі мәндеріне берілсе, тірек ілгерілемелі серіппе ретінде қарастырылады. Айналу еркіндік дәрежелері бар модельдерде 4-тен 6-ға дейін беру айналмалы серіппелерді пайдалануға мүмкіндік береді. Нысан модельде жоқ еркіндік дәрежесіне серіппе берілмеуі үшін еркіндік дәрежелерінің құрамын тексеріңіз.

Серіппе қарсы әсер ететін орын ауыстырудың негізі INCREMENTAL параметрімен таңдалады. Әдепкі INCREMENTAL=NO кезінде талдау басталғаннан бергі жинақталған орын ауыстыруға пропорционал серіппе реакциясы енгізіледі. Яғни ішкі күш серіппе қатаңдығы мен жинақталған орын ауыстырудың көбейтіндісіне тең. INCREMENTAL=YES кезінде серіппенің бастапқы орны әр өсім үшін алдыңғы өсімнің жинақталған күйіне қайта орнатылады және сол өсім ішіндегі орын ауыстыру өсіміне ғана пропорционал серіппе реакциясы енгізіледі. Яғни ішкі күш серіппе қатаңдығы мен сол өсімдегі орын ауыстыру өсімінің көбейтіндісіне тең, ал өсімдер арасында жинақталған орын ауыстыру серіппе реакциясына үлес қоспайды.

Серіппе қатаңдығының уақыт бойынша өзгерісі AMP параметрімен беріледі. Амплитудалық функцияның атауы көрсетілгенде, серіппе қатаңдығы амплитудалық функцияның мәніне көбейтіледі. Амплитуда мәні ағымдағы өсімнің соңғы уақытында бағаланады, сондықтан қадамның ортасында қосылатын немесе босатылатын тіректерді бейнелеуге болады. AMP көрсетілмесе, серіппе қатаңдығы амплитудалық функция арқылы уақыт бойынша өзгермейді.

INCREMENTAL және AMP екеуі де статикалық талдауда және айқын емес әдісті қолданатын динамикалық талдауда жарамды. Серіппелі тіректің өзін әр қадамда қосу немесе өшіру үшін топ идентификаторын және !STEP ішіндегі LOAD көрсетілімін пайдаланыңыз.

Құрылымдық талдаудағы температуралық жүктемелер

Құрылымдық талдауда жылулық деформациядан туындайтын жүктемелерді беру үшін !TEMPERATURE пайдаланылады. Әр түйін немесе түйіндер тобы үшін температура көрсетілгенде, анықтамалық температурадан немесе алдыңғы температурадан айырма негізінде жылулық кернеулерді талдауға арналған балама түйіндік күштер құрастырылады. Жылулық ұлғаю коэффициенті материал анықтамасында беріледі. Анықтамалық температура !REFTEMP арқылы көрсетіледі.

Температураны басқару файлында тікелей көрсетуге немесе жылу өткізгіштік талдауы сияқты талдаулардың нәтиже файлынан оқуға болады. READRESULT көрсетілгенде, деректер жолдарындағы түйін температуралары оқылмайды; оның орнына SSTEP, INTERVAL, READTYPE және басқа параметрлермен көрсетілген нәтиже деректері оқылады. Нәтиже файлы пайдаланылса, оның сақталған уақыты немесе қадам нөмірі құрылымдық талдау жағындағы көрсетілімге сәйкес болуы тиіс.

!TEMPERATURE ішінде AMP параметрі жоқ болғандықтан, ол амплитудалық функциямен масштабтауға жатпайды. Температура тарихын өзгерту үшін температура деректерінің өзін, оқылатын жылулық талдау нәтижелерін немесе қадамды бөлуді басқарыңыз.

Динамикалық талдаудағы бастапқы шарттар мен тағайындалған мәндер (жылдамдық және үдеу)

Динамикалық талдауда !VELOCITY және !ACCELERATION арқылы жылдамдықтың немесе үдеудің бастапқы шарттары мен тағайындалған мәндерін беруге болады. Екеуінде де түйін немесе түйіндер тобы, еркіндік дәрежелерінің ауқымы және мән көрсетіледі. Еркіндік дәрежелерінің ауқымы 1-ден 6-ға дейін; айналу еркіндік дәрежелері бар модельдерде 4-тен 6-ға дейін бұрыштық жылдамдыққа немесе бұрыштық үдеуге сәйкес келеді.

TYPE=INITIAL талдау басталған сәттегі бастапқы жылдамдықты немесе бастапқы үдеуді береді. Бастапқы жылдамдық берілгенде, қозғалыс теңдеуімен үйлесімді болу үшін бастапқы үдеу есептеледі. Бастапқы үдеу берілгенде, бастапқы жылдамдық есептелетін есептеу жолы бар.

TYPE=TRANSIT уақыт бойынша өзгеретін тағайындалған жылдамдықты немесе тағайындалған үдеуді береді. TYPE көрсетілмесе, ол TRANSIT ретінде қарастырылады. AMP көрсетілгенде, амплитудалық функция динамикалық талдау уақыты бойынша интерполяцияланып, тағайындалған мәнге көбейткіш ретінде қолданылады.

Көпнүктелі шектеулер

Бірнеше түйіндік еркіндік дәрежелерінің арасында сызықтық қатынас орнату қажет болса, көпнүктелі шектеу функциясын пайдаланыңыз. Сәйкес кілтсөз — !EQUATION; ол бір түйін мен бір еркіндік дәрежесін бекіту арқылы көрсету қиын болатын қатаң байланыс, периодтық шекаралар және түйіндер арасындағы орын ауыстыру қатынастары сияқты байланыстарды беруге мүмкіндік береді.

Көпнүктелі шектеулерді қолдану тәсілі, олардың сызықтық шешушіде өңделуі және жанасу TIED сияқты басқа еркіндік дәрежелерін байланыстыру функцияларымен арақатынасы туралы Көпнүктелі шектеу бөлімін қараңыз.

Жылу өткізгіштік талдауындағы шекаралық шарттар

Жылу өткізгіштік талдауында бекітілген температура, жылу ағыны, конвекция және сәулелену шекаралық шарттар ретінде беріледі. Құрылымдық талдауға арналған !STEP-тен бөлек, жылулық талдаудың уақытын басқару !HEAT арқылы көрсетіледі.

Кілтсөз Нысан Мазмұны Амплитуда көрсетілімі
!FIXTEMP Түйін немесе түйіндер тобы Температураны бекітеді. AMP
!CFLUX Түйін немесе түйіндер тобы Түйіндегі шоғырланған жылу ағынын береді. AMP
!DFLUX Элемент немесе элементтер тобы Элемент көлеміне немесе элемент бетіне таралған жылу ағынын береді. AMP
!SFLUX Беттер тобы Беттер тобына жылу ағынын береді. AMP
!FILM Элемент немесе элементтер тобы Элемент бетіне конвекциялық шекаралық шарт береді. AMP1, AMP2
!SFILM Беттер тобы Беттер тобына конвекциялық шекаралық шарт береді. AMP1, AMP2
!RADIATE Элемент немесе элементтер тобы Элемент бетіне сәулелену шекаралық шартын береді. AMP1, AMP2
!SRADIATE Беттер тобы Беттер тобына сәулелену шекаралық шартын береді. AMP1, AMP2

!DFLUX үшін BF көлемдік жылу бөлінуін, ал S0-ден S6-ға дейін элемент беттеріндегі жылу ағынын білдіреді. !FILM үшін элемент беттері F0-ден F6-ға дейінгі мәндермен, ал !RADIATE үшін R0-ден R6-ға дейінгі мәндермен көрсетіледі. Бет нөмірлерінің нақты элемент беттеріне сәйкестігі элемент түріне тәуелді болғандықтан, егжей-тегжейін әр кілтсөздің анықтамалығынан қараңыз.

Конвекциялық шекарада конвекция коэффициенті мен сыртқы температура беріледі. Сәулелену шекарасында сәуле шығару қабілетіне балама коэффициент пен қоршаған орта температурасы беріледі. AMP1 коэффициент жағына, ал AMP2 сыртқы немесе қоршаған орта температурасы жағына сәйкес келеді және олардың әрқайсысына уақыт бойынша тәуелсіз өзгеріс беруге болады.

Амплитудалық функциялар

Амплитудалық функция уақыт пен мәндер кестесі арқылы шекаралық шарттың немесе жүктеменің уақыт бойынша өзгерісін анықтайды. Кірісте !AMPLITUDE арқылы атауы бар уақыт кестесі анықталып, оған нысан кілтсөздің AMP, AMP1 немесе AMP2 параметрі арқылы сілтеме жасалады.

Негізгі қолданылатын кілтсөздер төмендегідей.

!AMPLITUDE кестелік түрде (DEFINITION=TABULAR) оқылады, ал уақыт түрі қадам уақыты (TIME=STEP) ретінде қарастырылады. Мәндерді салыстырмалы немесе абсолют мән ретінде анықтауға болады, бірақ жеке кілтсөздерде олар әдетте негізгі мәнді амплитуда мәніне көбейтетін коэффициент ретінде пайдаланылады.

!TEMPERATURE амплитудалық функцияларға жатпайды.

Қатысты бөлімдер