Обзор контроля
Creo Simulate — это семейство продуктов для анализа конструкции. Основные продукты - Structure и Thermal. В эти основные продукты интегрированы несколько опциональных модулей.
Документация Creo Simulate написана для инженеров-механиков. Она предполагает знание теории, терминологии и практики машиностроения. Однако для использования ПО и документации Creo Simulate специальная подготовка в области анализа конструкции не требуется.
Чтобы получить сведения по использованию книги "Руководство по проверке" и просмотреть обзор документации, доступной в текущей версии, прочитайте следующие разделы. Предисловие включает разделы:
Об использовании руководства
Чтобы продемонстрировать точность и эффективность ПО Creo Simulate в процессе анализа конструкции, в книге "Руководство по проверке" использован ряд задач с учетом моделей конечных элементов и моделей анализа механизма, для которых известны аналитические решения.
Результаты сравниваются с результатами, полученными при использовании традиционных аналитических кодов, таких как ANSYS, NASTRAN и NAFEMS, или с теорией. Из широко известного набора задач конечного элемента МакНила - Хардера выводится целый ряд задач.
Используемые в этом руководстве модели доступны на установочном диске Creo. Когда вы устанавливаете Creo Simulate, модели сохраняются в папке <Load_Point>/Common Files/mech/ms_verf. Модели можно использовать для повторного выполнения проработок на своей платформе.
Для моделей, проверенных каждым из типов анализа Creo Simulate (структурным, тепловым, нелинейным, анализом вибрации или критической нагрузки), в данном руководстве предусмотрен отдельный раздел. Также предусмотрен раздел для структурных моделей оптимизации.
Организация
Руководство включает следующие темы:
|
Структурные модели
|
|
|
Описание ряда задач статического анализа и сравнение результатов
|
|
|
Описание ряда задач модального анализа и сравнение результатов.
|
|
Тепловые модели
|
|
|
Описание задач стационарного теплового анализа и сравнение результатов.
|
|
|
Описание задач нестационарного теплового анализа и сравнение результатов.
|
|
Модели вибрации
|
|
|
Описание задач динамического анализа временных характеристик и сравнение результатов.
|
|
|
Описание динамического частотного анализа и сравнение результатов.
|
|
|
Описание задачи анализа динамического воздействия и сравнение результатов.
|
|
|
Описывает проблемы динамического вибрационного анализа и сравнивает результаты для структуры с результатами эталонного теста.
|
|
Модели критической нагрузки
|
|
|
Описание задачи анализа критической нагрузки и сравнение результатов.
|
|
Нелинейные модели
|
|
|
Описание задачи 2D- и 3D-контакта и сравнение результатов.
|
|
|
Описание задачи преднапряженного модального анализа и сравнение результатов.
|
|
|
Описание задачи анализа больших деформаций и сравнение результатов.
|
|
|
Описывает статический анализ с упругопластичным материалом и сравнивает результаты.
|
|
Модели оптимизации
|
|
|
Описание оптимизированной статической структурной модели.
|
Результаты в этом руководстве берутся из текущей версии Creo Simulate.
При выполнении программ на другой платформе полученные результаты и их отображение на экране могут отличаться от результатов и графики в данном документе. Значительной разницы между результатами, полученными на многочисленных поддерживаемых платформах, не обнаружено.
Система идентификации
Задачи проверки идентифицируются по имени проработки. Например, имя mvsm003 указывает, что перед нами третья задача структурного модального анализа в "Руководстве по контролю". Имена проработки определяются следующим стандартом:
• Первые два буквенных символа
mv — Creo Simulate контроль
• Третий буквенный символ:
s - структурный
t - тепловой
o - оптимизации
• Четвертый буквенный символ:
◦ Structure
m - модальный
s - статический
l - слоистого материала
t - динамический временной отклик
f - динамического частотного отклика
k - динамическое воздействие
b - критической нагрузки
c - контакта
d - больших деформаций
p - преднапряженный
◦ Тепловой
s - стационарный
t - нестационарный
◦ Оптимизации
o - оптимизации
◦ Трехзначное число:
001 - последовательный номер задачи
Если необходимо выполнить исследование или просмотреть результаты, используйте имена исследований конструкции.
Стандарты результатов
В этом разделе описаны стандарты, использованные в таблице результатов по каждой задаче. Далее приведен пример таблицы результатов:
|
Теория
|
MSC/ NASTRAN
|
Structure
|
% Разность
|
|
Радиальное отклонение @ нагрузка
(m = disp_x_radial)
|
2,8769e–3
|
2,8715e–3
|
2,8725e–3
|
0,18 %
|
|
Сходимость %: 0,5 % по локальному показу и ЭД
|
Макс Р: 7
|
Число уравнений: 33
|
Используйте следующую информацию для объяснения каждого столбца в таблице результатов:
• Столбец 1 - отображается величина результатов по процентам.
• Столбец 2 - отображаются теоретические результаты, которые берутся из ссылок на первой странице каждой сводки по модели.
• Столбец 3 (опционально) - отображаются результаты из других программ, в данном случае NASTRAN.
• Столбец 4 — отображаются результаты, полученные в Creo Simulate.
• Столбец 5 — отображается разница в процентах между результатами, полученными в Creo Simulate, и теоретическим ответом.
Под именем величины результатов в скобках приводится дополнительная информация, которую можно использовать для просмотра результатов по вашей системе. В этой области размещена информация разного рода (xxxx - имя измерения, анализа или нагрузки; x - номер режима).
• имя измерения, обозначенное (m = xxxx)
• имя анализа, обозначенное (a = xxxx)
• имя нагрузки, обозначенное (l = xxxx)
• имя режима (для модального анализа), обозначенное (mode = x)
Если в проработке присутствует несколько анализов, нагрузок или измерений, имя измерения или номер режима отображаются.
Использовать информацию можно двумя способами. Можно просмотреть или распечатать файл study.rpt в оболочке или просмотреть информацию в файле сводки для исследования конструкции. Чтобы отобразить файл сводки, откройте модель с таким же именем, как у проработки, выберите "Выполнить" в главном меню, затем выберите "Статус". Затем щелкните "Статус исследования конструкции", чтобы просмотреть сводку и найти имя измерения.
По задачам контроля в нижней строке таблицы отображается процент и тип сходимости, а также порядок максимального P-уровня, достигаемого при схождении, и число уравнений, требуемое для сходимости. Для структурных моделей опция сходимости "Показ локальных кромок и энергия локальной деформации" в данном руководстве сокращается как "Локальный показ и ЭД". Для тепловых моделей опция сходимости "Локальная температура и норма энергии" сокращается как "Локальная температура и НЭ".
Ссылки
Далее приведен список используемых в руководстве ссылок:
• Barlow, J., Davies, G.A.O. "Selected FE Benchmarks in Structural and Thermal Analysis" (Барлоу Д., Дейвис Г.А.О. Избранные FE-эталоны в структурном и тепловом анализах) (на английском языке). UK: NAFEMS, вторая редакция, октябрь, 1987 г.
• Chajes, A. "Principles of Structural Stability Theory" (А. Чейджес. Принципы структурной устойчивости) (на английском языке). Prentice-Hall, 1974 г.
• Cameron, A.D., Casy, J.A., Simpson, G.B. Benchmark Tests for Thermal Analysis (Summary) (Камерон А.Д. Кейси Дж.А. и Симпсон Г.Б. Эталонные тесты в тепловом анализе (краткое изложение)) (на английском языке). UK: NAFEMS, август, 1986 г.
• Imai, Kanji. "Configuration Optimization of Trusses by the Multiplier Method" (Имай Кандзи. Оптимизация конфигурации стержней по методу множителей) (на английском языке). LA: University of California, UCLA-ENG-7842.
• Kane T.R., Levinson D.A. "Theory and Application" (Кейн Т.Р., Левинсон Д.А. Динамика: теория и применение) (на английском языке). NY: McGraw-Hill, 1985 г.
• Kreith, F. "Principles of Heat Transfer" (Крейт Ф. Принципы теплопередачи) (на английском языке). 2-е издание PA: International Textbook Co., 1959 г.
• Love, A.E.H. "A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity" (Лав А.Е.Х. Трактат по математической теории упругости) (на английском языке). Издание 4-е. NY: Dover Publications, 1944 г.
• MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.
• MacNeal-Schwendler Corporation. "MSC/NASTRAN Verification Problem Manual" (Руководство по задачам контроля MSC/NASTRAN) (на английском языке). MSC/NASTRAN версия 64, январь 1986 г.
• Meriam, J.L. "Engineering Mechanics", Vol. 2: "Dynamics" (Мериам Д.Л. Механика проектирования. Т. 2: Динамика) (на английском языке). NY: John Wiley and Sons, Inc. 1978 г.
• Noor, A.K., Mathers, M.D. "Shear-Flexible Finite-Element Models of Laminated Composite Plates and Shells" (Нур А. К., Мазерс М. Д. Взаимногибкие конечно-элементные модели многослойных композитных плит и оболочек) NASA TN D-8044 (на английском языке). Langley Research Center, Hampton, VA, декабрь 1975 г.
• Roark, R.J., Young, W. "Formula for Stress and Strain" (Роарк Р.Д., Янг В. Формула для напряжения и деформации) (на английском языке). Издание 5-е. NY: McGraw-Hill, 1982.
• Schneider, P. J. "Conduction Heat Transfer" (Шнайдер П.Дж. Проводимость при теплопередаче) (на английском языке). 2-е издание MA: Addison-Wesley Publishing Co., Inc., 1957 г.
• Shigley, J.E., Uicker, J.J. "Theory of Machines and Mechanisms" (Шигли Д.Е., Юикер Дж.Дж. Теория машин и механизмов) (на английском языке). NY: McGraw-Hill. 1980 г.
• Swanson Analysis Systems, Incorporated. "ANSYS Verification Manual" (Руководство по контролю ANSYS) (на английском языке).
• Thomson, W.T. "Theory of Vibration with Applications" (Томпсон В.Т. Теория и практическое применение вибраций) (на английском языке). NJ: Prentice-Hall, Inc. Издание 2-е, 1981 г.
• Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. Т. 2. Более сложные вопросы теории и задачи. Издание 3-е. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1956 г.
• Тимошенко С.П., Янг Д.Х. Колебания в инженерном деле. Издание 3-е. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1955 г.
Дополнительные ссылки по конкретным задачам приводятся в тексте руководства.