Kalo te përmbajtja

Kushtet kufitare dhe ngarkesat

Në FrontISTR, kushtet kufitare dhe ngarkesat për analizën strukturore, analizën e përçimit të nxehtësisë dhe analizën dinamike përcaktohen me fjalë kyçe. Në analizën statike strukturore, kushtet kufitare dhe ngarkesat e përcaktuara grupohen me një ID grupi dhe aktivizohen për çdo hap me !STEP, në rreshtin BOUNDARY ose LOAD. Edhe në analizën dinamike, !BOUNDARY, !CLOAD, !VELOCITY, !ACCELERATION dhe !SPRING për metodën implicite mund të aktivizohen sipas grupit nga !STEP. Për kushtet që ndryshojnë me kohën, shumëzuesi jepet me !AMPLITUDE, ndërsa marrëdhëniet lineare ndërmjet disa shkallëve të lirisë përcaktohen me !EQUATION.

Përmbledhje e funksioneve

Kushtet kufitare dhe ngarkesat mund të klasifikohen sipas llojit të analizës si më poshtë.

Lloji i analizës Fjalët kyçe kryesore Përdorimi
Analizë strukturore !BOUNDARY Jep kufizime fikse, zhvendosje të imponuara dhe rrotullime të imponuara rreth qendrës së rrotullimit.
Analizë strukturore !CLOAD Jep forca të përqendruara nyjore, momente në shkallët rrotulluese të lirisë dhe çift rrotullues rreth qendrës së rrotullimit.
Analizë strukturore !DLOAD Jep presion sipërfaqësor, ngarkesa sipërfaqësore, forca vëllimore, gravitet dhe forcë centrifugale.
Analizë strukturore !SPRING Jep mbështetje me sustë në shkallët e lirisë të nyjeve.
Analizë strukturore !TEMPERATURE Specifikon drejtpërdrejt temperaturën nyjore për analizën e sforcimeve termike ose e lexon atë nga një skedar rezultatesh.
Analizë dinamike !VELOCITY, !ACCELERATION Jep shpejtësi fillestare dhe përshpejtim fillestar, ose shpejtësi dhe përshpejtim të imponuar që ndryshojnë me kohën.
Analizë e përçimit të nxehtësisë !FIXTEMP, !CFLUX, !DFLUX, !SFLUX, !FILM, !SFILM, !RADIATE, !SRADIATE Jep temperaturë të fiksuar, fluks nxehtësie, konveksion dhe rrezatim.
E përbashkët !AMPLITUDE Specifikon në formë tabele shumëzuesin e ndryshimit kohor për kushtet kufitare dhe ngarkesat.
Përkufizim i rrjetës !EQUATION Përcakton ekuacione të kufizimeve shumëpikëshe.

Në analizën strukturore, numrat e shkallëve të lirisë zakonisht trajtohen me 1, 2, 3 për shkallët translative të lirisë dhe 4, 5, 6 për shkallët rrotulluese të lirisë. Shkallët rrotulluese të lirisë kanë kuptim në modele me 6 shkallë lirie, si elementet guaskë dhe elementet tra. Në modele që përmbajnë vetëm elemente solide dy-dimensionale ose tre-dimensionale, kufizimet dhe ngarkesat specifikohen brenda diapazonit të shkallëve të lirisë që kanë nyjet përkatëse.

Kufizimet e zhvendosjes në analizën strukturore

Kufizimet e zhvendosjes specifikohen me !BOUNDARY. Për një nyje ose grup nyjesh jepen diapazoni i shkallëve të lirisë dhe vlera. Një vlerë 0 jep një kufizim fiks, ndërsa një vlerë jo zero jep një zhvendosje ose rrotullim të imponuar.

Në analizën strukturore, !BOUNDARY pranon diapazonin e shkallëve të lirisë nga 1 deri në 6. 1 deri në 3 u korrespondojnë zhvendosjeve translative, ndërsa 4 deri në 6 u korrespondojnë kufizimeve rrotulluese të nyjeve që kanë shkallë rrotulluese lirie. Meqë një diapazon shkallësh lirie mund të specifikohet së bashku, për shembull mund të fiksohen njëkohësisht 1 deri në 3 për të kufizuar translacionin.

Kur specifikohet parametri AMP, vlera e kufizimit ndryshohet me kohën nëpërmjet funksionit të amplitudës. Në specifikimin e zakonshëm, zhvendosja e imponuar jepet si inkrement sipas faktorit të ngarkesës brenda hapit ose sipas ndryshimit të funksionit të amplitudës. Kur specifikohet TOTAL=YES, vlera e specifikuar trajtohet si vlera e synuar e zhvendosjes totale.

Kur specifikohet ROT_CENTER, mund të jepet një kufizim rrotullues me një grup nyjesh qendrore si referencë. Në këtë specifikim, zhvendosjet translative të grupit të nyjeve të synuara llogariten nga sasia e rrotullimit dhe aplikohen si kufizime. Kombinimi i ROT_CENTER me TOTAL=YES nuk mbështetet, prandaj kufizimi i rrotullimit rreth qendrës së rrotullimit përdoret si specifikim inkremental.

Ngarkesat e përqendruara në analizën strukturore

Ngarkesat e përqendruara nyjore specifikohen me !CLOAD. Kur jepen një nyje ose grup nyjesh, numri i shkallës së lirisë dhe vlera e ngarkesës, ajo përfshihet si ngarkesë në anën e djathtë për atë shkallë lirie.

Vlerat e specifikuara për shkallët translative të lirisë 1 deri në 3 trajtohen si forca nyjore në drejtimet e koordinatave. Në modelet me shkallë rrotulluese lirie, specifikimi për 4 deri në 6 mund të japë momente mbi shkallët rrotulluese të lirisë. Kur specifikohet parametri AMP, ngarkesa e përqendruar shumëzohet me vlerën e funksionit të amplitudës.

Kur specifikohet ROT_CENTER, ngarkesa jepet si çift rrotullues rreth grupit të nyjeve qendrore. Në këtë rast, vektori i specifikuar i çiftit rrotullues shpërndahet në forca nyjore bazuar në vektorët e pozicionit nga qendra drejt grupit të nyjeve të synuara. Meqë çifti rrotullues nuk mund të shpërndahet kur qendra dhe nyja e synuar ndodhen në të njëjtin pozicion, duhet kontrolluar marrëdhënia gjeometrike ndërmjet qendrës së rrotullimit dhe pikave të ngarkimit.

Duhet kujdes kur !CLOAD specifikohet për një grup nyjesh në një model që përdor njëkohësisht !MESH me REFINE (rafinimi i rrjetës, Refiner). Gjatë rafinimit krijohen nyje të reja të ndërmjetme në brinjët e përfshira në grupin fillestar të nyjeve, dhe këto nyje të ndërmjetme shtohen gjithashtu në të njëjtin grup nyjesh. Meqë !CLOAD u jep të njëjtën vlerë ngarkese të përqendruar të gjitha nyjeve të grupit, e njëjta ngarkesë e përqendruar u aplikohet edhe nyjeve të ndërmjetme të shtuara, kështu që vepron një ngarkesë totale e ndryshme nga ajo e synuar para rafinimit. Kur ngarkesat e përqendruara specifikohen me grup nyjesh, duhet të merret parasysh shtimi i pikave të ngarkimit nga rafinimi, ose është e preferueshme të specifikohen drejtpërdrejt nyjet individuale.

Ngarkesat e shpërndara dhe forcat vëllimore në analizën strukturore

Ngarkesat e shpërndara dhe forcat vëllimore specifikohen me !DLOAD. !DLOAD është një funksion që jep llojin e ngarkesës dhe parametrat për një grup elementesh ose grup sipërfaqesh. Ndryshimi me kohën specifikohet me parametrin AMP.

Llojet kryesore të ngarkesave janë si më poshtë.

Lloji i ngarkesës Përshkrimi
P0, PP, P1–P6 Jep presion që vepron në faqen e elementit. Përputhja ndërmjet numrit të faqes dhe faqes së elementit varet nga lloji i elementit.
PX, PY, PZ Specifikon presion me drejtim të shprehur qartë në koordinata. Gjatë përpunimit të hyrjes shndërrohet në një vektor drejtimi.
S... Jep një ngarkesë sipërfaqësore për një grup sipërfaqesh. Numri i faqes merret nga përkufizimi i grupit të sipërfaqeve.
BX, BY, BZ Jep një forcë vëllimore në drejtimin e koordinatave.
GRAV Jep vektorin e përshpejtimit të gravitetit. Kombinohet me dendësinë e materialit dhe përfshihet si forcë vëllimore.
CENT Jep forcë centrifugale bazuar në boshtin e rrotullimit dhe shpejtësinë këndore.

Kur specifikohet FOLLOW=YES, presioni sipërfaqësor ndjek orientimin e faqes pas deformimit. Ky specifikim ka kuptim në analizën strukturore që merr parasysh deformimet e fundme. Në analizat ku gjeometria jolineare është çaktivizuar, presioni ndjekës çaktivizohet nga implementimi.

Ashtu si për P1 deri në P6 dhe për S1 deri në S6 në analizën termike, kuptimi i numrave të faqeve ndryshon sipas llojit të elementit. Për përputhjen konkrete të numrave të faqeve dhe rendin e fushave të të dhënave, shihni referencën e fjalës kyçe.

Mbështetjet me sustë në analizën strukturore

Mbështetjet me sustë specifikohen me !SPRING. Kur jepen një nyje ose grup nyjesh, numri i shkallës së lirisë dhe konstanta e sustës, ngurtësia e sustës i shtohet ngurtësisë diagonale të shkallës përkatëse të lirisë, ndërsa forca e reaksionit të sustës përfshihet në anën e djathtë si forcë e brendshme.

Kur specifikohet për shkallët e lirisë 1 deri në 3, trajtohet si sustë translative. Në modelet me shkallë rrotulluese lirie, specifikimi për 4 deri në 6 lejon përdorimin si sustë rrotulluese. Duhet kontrolluar përbërja e shkallëve të lirisë, në mënyrë që të mos u caktohen susta shkallëve të lirisë që modeli përkatës nuk i ka.

Referenca e zhvendosjes që kundërshton susta zgjidhet me parametrin INCREMENTAL. Me vlerën e parazgjedhur INCREMENTAL=NO, përfshihet një forcë reaksioni e sustës në përpjesëtim me zhvendosjen kumulative që nga fillimi i analizës. Pra, forca e brendshme është prodhimi i konstantës së sustës me zhvendosjen kumulative. Me INCREMENTAL=YES, pozicioni referues i sustës rivendoset për çdo inkrement në gjendjen e konverguar të inkrementit të mëparshëm dhe përfshihet një forcë reaksioni e sustës në përpjesëtim vetëm me inkrementin e zhvendosjes brenda atij inkrementi. Pra, forca e brendshme është prodhimi i konstantës së sustës me inkrementin e zhvendosjes brenda atij inkrementi, dhe zhvendosja e mbartur ndërmjet inkrementeve nuk kontribuon në forcën e reaksionit të sustës.

Ndryshimi kohor i konstantës së sustës jepet me parametrin AMP. Kur specifikohet emri i një funksioni amplitude, konstanta e sustës shumëzohet me vlerën e funksionit të amplitudës. Vlera e amplitudës vlerësohet në kohën e fundit të inkrementit aktual, kështu që mund të përfaqësohen mbështetje që aktivizohen ose çaktivizohen në mes të një hapi. Nëse AMP nuk specifikohet, konstanta e sustës nuk ndryshon me kohën nëpërmjet funksionit të amplitudës.

Si INCREMENTAL, ashtu edhe AMP, janë të vlefshme si në analizën statike, ashtu edhe në analizën dinamike me metodë implicite. Për të aktivizuar ose çaktivizuar vetë mbështetjen me sustë sipas hapit, përdorni ID-në e grupit dhe !STEP me specifikimin LOAD.

Ngarkesat termike në analizën strukturore

Për të dhënë ngarkesë për shkak të deformimit termik në analizën strukturore përdoret !TEMPERATURE. Kur specifikohet temperatura për çdo nyje ose grup nyjesh, forcat nyjore ekuivalente për analizën e sforcimeve termike montohen bazuar në diferencën nga temperatura e referencës ose temperatura e mëparshme. Koeficienti i zgjerimit termik jepet në përkufizimin e materialit. Temperatura e referencës specifikohet me !REFTEMP.

Temperatura mund të specifikohet drejtpërdrejt në skedarin e kontrollit ose të lexohet nga një skedar rezultatesh, si ai i analizës së përçimit të nxehtësisë. Kur specifikohet READRESULT, temperaturat nyjore në rreshtat e të dhënave nuk lexohen; në vend të tyre lexohen të dhënat e rezultateve të specifikuara me SSTEP, INTERVAL, READTYPE etj. Kur përdoret një skedar rezultatesh, koha e ruajtur ose numri i hapit në skedarin e daljes duhet të përputhet me specifikimin në anën e analizës strukturore.

Meqë !TEMPERATURE nuk ka parametrin AMP, nuk i nënshtrohet kontrollit të shumëzuesit nga funksioni i amplitudës. Për të ndryshuar historikun e temperaturës, kontrolloni vetë të dhënat e temperaturës, rezultatet e analizës termike që lexohen ose ndarjen në hapa.

Kushtet fillestare dhe vlerat e imponuara në analizën dinamike (shpejtësia dhe përshpejtimi)

Në analizën dinamike, !VELOCITY dhe !ACCELERATION mund të japin kushtet fillestare ose vlerat e imponuara për shpejtësinë ose përshpejtimin. Të dyja specifikojnë një nyje ose grup nyjesh, diapazonin e shkallëve të lirisë dhe një vlerë. Diapazoni i shkallëve të lirisë është nga 1 deri në 6; në modelet me shkallë rrotulluese lirie, 4 deri në 6 u korrespondojnë shpejtësisë këndore ose përshpejtimit këndor.

TYPE=INITIAL specifikon shpejtësinë fillestare ose përshpejtimin fillestar në nisje të analizës. Kur jepet shpejtësia fillestare, përshpejtimi fillestar llogaritet në përputhje me ekuacionin e lëvizjes. Kur jepet përshpejtimi fillestar, ekziston edhe një rrugë llogaritjeje ku llogaritet shpejtësia fillestare.

TYPE=TRANSIT specifikon një shpejtësi ose përshpejtim të imponuar që ndryshon me kohën. Nëse TYPE lihet pa specifikuar, trajtohet si TRANSIT. Kur specifikohet AMP, funksioni i amplitudës interpolohet në kohën e analizës dinamike dhe përdoret si shumëzues i vlerës së imponuar.

Kufizimet shumëpikëshe

Kur duhet imponuar një marrëdhënie lineare ndërmjet disa shkallëve të lirisë të nyjeve, përdoret funksioni i kufizimeve shumëpikëshe. Fjala kyçe përkatëse është !EQUATION, me të cilën mund të jepen marrëdhënie si lidhja e ngurtë, kufijtë periodikë dhe marrëdhëniet e zhvendosjes ndërmjet nyjeve, të cilat janë të vështira të shprehen me një kufizim fiks të një nyjeje dhe një shkalle të vetme lirie.

Për mënyrën e përdorimit të kufizimeve shumëpikëshe, mënyrën e përpunimit nga zgjidhësi linear dhe marrëdhënien me funksione të tjera të lidhjes së shkallëve të lirisë, si kontakti TIED, shihni Kufizimet shumëpikëshe.

Kushtet kufitare në analizën e përçimit të nxehtësisë

Në analizën e përçimit të nxehtësisë, temperatura e fiksuar, fluksi i nxehtësisë, konveksioni dhe rrezatimi jepen si kushte kufitare. Veçmas nga !STEP i analizës strukturore, kontrolli kohor i analizës termike specifikohet me !HEAT.

Fjala kyçe Objektivi Përshkrimi Specifikimi i amplitudës
!FIXTEMP Nyje ose grup nyjesh Fikson temperaturën. AMP
!CFLUX Nyje ose grup nyjesh Jep fluks të përqendruar të nxehtësisë në nyje. AMP
!DFLUX Element ose grup elementesh Jep fluks të shpërndarë të nxehtësisë në vëllimin e elementit ose në faqen e elementit. AMP
!SFLUX Grup sipërfaqesh Jep fluks nxehtësie në një grup sipërfaqesh. AMP
!FILM Element ose grup elementesh Jep një kusht kufitar konvektiv në faqen e elementit. AMP1, AMP2
!SFILM Grup sipërfaqesh Jep një kusht kufitar konvektiv në një grup sipërfaqesh. AMP1, AMP2
!RADIATE Element ose grup elementesh Jep një kusht kufitar rrezatues në faqen e elementit. AMP1, AMP2
!SRADIATE Grup sipërfaqesh Jep një kusht kufitar rrezatues në një grup sipërfaqesh. AMP1, AMP2

Te !DFLUX, BF përfaqëson gjenerimin vëllimor të nxehtësisë, ndërsa S0 deri në S6 përfaqësojnë fluksin e nxehtësisë në faqet e elementit. Te !FILM, faqet e elementit specifikohen me F0 deri në F6, ndërsa te !RADIATE me R0 deri në R6. Meqë përputhja ndërmjet numrit të faqes dhe faqes reale të elementit varet nga lloji i elementit, për hollësi shihni referencën e secilës fjalë kyçe.

Në një kusht kufitar konvektiv jepen koeficienti i konveksionit dhe temperatura e jashtme. Në një kusht kufitar rrezatues jepen një koeficient i barasvlershëm me emetueshmërinë dhe temperatura e mjedisit. AMP1 i korrespondon koeficientit, ndërsa AMP2 temperaturës së jashtme ose të mjedisit, dhe secilit mund t'i jepet ndryshim kohor i pavarur.

Funksionet e amplitudës

Funksioni i amplitudës përcakton ndryshimin kohor të kushteve kufitare dhe ngarkesave me anë të një tabele kohësh dhe vlerash. Në hyrje, me !AMPLITUDE përcaktohet një tabelë kohore me emër, e cila referohet nga parametrat AMP, AMP1 ose AMP2 të fjalës kyçe përkatëse.

Fjalët kyçe kryesore që e mbështesin janë si më poshtë.

!AMPLITUDE lexohet në formë tabelore (DEFINITION=TABULAR), ndërsa lloji i kohës trajtohet si koha e hapit (TIME=STEP). Vlerat mund të përcaktohen si vlera relative ose absolute, por në fjalët kyçe individuale zakonisht përdoren si faktorë që shumëzojnë një vlerë bazë.

!TEMPERATURE nuk i nënshtrohet funksioneve të amplitudës.

Tema të lidhura