Creo Simulate > Руководство по проверке в Creo Simulate > Задачи статического анализа
  
Задачи статического анализа
В этой главе рассматриваются задачи статического анализа и результаты Structure. При статическом анализе Structure вычисляет деформации и напряжения в модели как отклик на указанные нагрузки и с учетом указанных ограничений. Structure также автоматически вычисляет все предопределенные измерения. Состав списка измерений зависит от типа анализа.
В данной главе описаны следующие модели.
mvss001: осесимметричная цилиндрическая 2D-оболочка
mvss002: осесимметричная плоская круглая 2D-плита
mvss003: консольная плита с 2D плоским напряжением
mvss004: толстостенный цилиндр с 2D плоской деформацией
mvss005: осесимметричный толстостенный 2D-цилиндр
mvss006: консольная 3D-балка
mvss007: 3D-балка с несколькими ограничениями
mvss008: 3D-балка с параллелограмовидными элементами оболочки
mvss009: 3D-балка с трапециевидными элементами оболочки
mvss010: кривая 3D-балка, моделируемая с оболочками
mvss011: прямоугольная 3D-плита с простой поддержкой
mvss012: зажатая прямоугольная 3D-плита
mvss013: полусферическая 3D-оболочка
mvss014: консольная 3D-балка, скрученная на 90 0
mvss015: 3D-крыша Scordelis-Lo
mvss016: осесимметричный 2D-цилиндр/сфера
mvss017: коническая 2D-мембрана с гравитационной нагрузкой
mvss018: консольная 3D-плита с z-сечением
mvss019: цилиндрическая 3D-оболочка с моментом кромки
mvss020: сечения балки
mvss021: толстостенный цилиндр под внутренним давлением
mvss022: тонкостенный сферический сосуд под собственным весом
mvsl001: статический анализ композитной раскладки
mvss001: осесимметричная цилиндрическая 2D-оболочка
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
2D осесимметричный
Сравнение:
NASTRAN № V2411
Ссылка:
Grafton, P.E., Strome, D.R. "Analysis of Axisymmetrical Shells by the Direct Stiffness Method" (Грэфтон П. Е., Стром Д. Р. Анализ осесимметричных оболочек методом прямой жесткости) (на английском языке). AIAA Journal, 1(10): 2342-2347.
Jones, J.W., Fong, H.H. "Evaluation of NASTRAN" (Джонс Дж.В., Фонг Х.Х. Оценка NASTRAN) (на английском языке). Structural Mechanics Software Series, Т. IV (N. Perrone and W. Pilkey, eds.), 1982 г.
Описание:
Поиск радиального отклонения на нагруженном конце консольного цилиндра, моделируемого осесимметрично.
 
*Примечание Элемент B опциональный; он включен, чтобы повысить точность результатов в области, локальной для нагруженного конца, а также ускорить вычисление.
Спецификации
Тип элемента:
2D-оболочка (2)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 6
радиус: 5
толщина: 0,01
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничение:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
размещенный на точке C: FX = 1
Распределение: н/д
Закон распределения: н/д
Сравнение данных результатов
Теория
MSC/ NASTRAN
Структура
% Разность
Радиальное отклонение @ нагрузка (a = disp_x_radial)
2,8769e-3
2,8715e-3
2,8725e-3
0,15 %
Сходимость %: 0,5 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 7
Число уравнений: 33
mvss002: осесимметричная плоская круглая 2D-плита
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
2D-осесимметричная
Сравнение:
ANSYS № 15
Ссылка:
Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. Т. 2. Более сложные вопросы теории и задачи. Издание 3-е. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1956 г. стр. 96, 97 и 103.
Описание:
Плоская круглая плита, моделируемая осесимметрично, подвергается различным ограничениям на кромках и загрузкам поверхности. Задайте максимальное напряжение для каждого случая.
Спецификации
Тип элемента:
2D-оболочка (1)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
радиус: 40
толщина: 1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
закрепленный
размещенный в точке B:
фиксированный по всем степеням свободы
простой
размещенный в точке B:
фиксированный в ПеремещX и ПеремещY
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
закрепленный
размещенный на кромке A-B: FY = 6
на единицу измерения площади
равномерный
простой
размещенный на кромке A-B: FY = 1,5
на единицу измерения площади
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
ANSYS
Структура
% Разность
Максимальное напряжение (m = max_prin_mag, a = clamped)
7200
7152
7200
0,0 %
Сходимость %: 0,0 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 5
Число уравнений: 15
Максимальное напряжение (m = max_prin_mag, a = simple)
2970
2989
29701
0,0 %
Сходимость %: 0,0 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 5
Число уравнений: 16
1 Значок результата зависит от направления нагрузки
mvss003: консольная плита с 2D плоским напряжением
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
2D плоское напряжение
Сравнение:
NASTRAN № V2408A
Ссылка:
Зингер, Фердинанд Л. "Сопротивление материалов" (Singer, Ferdinand L. Strength of Materials). Harper & Row, 1962 г., Art. 52 г., стр. 133.
Описание:
Поиск изгибного напряжения на фиксированном конце для консольной плиты, подверженной внутриплоскостному сдвиговому нагружению.
Спецификации
Тип элемента:
2D-плита (1)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 3
высота: 0,6
толщина: 0,1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1,07e7
Коэффициент Пуассона: 0
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный на кромке A-B: фиксированный в ПеремещX и ПеремещY
Нагрузки:
размещенный на кромке C-D: FY = –200
Распределение: на единицу измерения длины
Закон распределения: равномерный
Теоретические результаты основаны на теории элементарных балок. Structure моделирует фактическую физическую структуру, улавливая сингулярные напряжения на закрепленных углах. При коэффициенте Пуассона равном нулю модель приводится к элементарной форме.
Сравнение данных результатов
Теория
MSC/ NASTRAN
Структура
% Разность
Изгибное напряжение @ узел A (m = max_stress_xx)
6,0e4
5,5190e4
6,0121e4
0,20 %
Сходимость %: 0,0 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 4
Число уравнений: 22
mvss004: толстостенный цилиндр с 2D плоской деформацией
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
2D плоская деформация
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Толстостенный симметрично моделируемый цилиндр нагружается внутренним давлением блока. Найдите радиальное смещение на внутреннем радиусе для двух почти несжимаемых материалов.
Спецификации
Тип элемента:
твердое 2D-тело (1)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
наружный радиус: 9,0
внутренний радиус: 3,0
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1000
Коэффициент Пуассона:
0,49 (случай 1)
0,499 (случай 2)
Ограничения (ПСК)
размещенный на кромках A-B и C-D
фиксированный по всем степеням свободы, кроме ПеремещR
Нагрузки:
размещенный на кромке A-D: нагрузка давлением = 1
Распределение: н/д
Закон распределения: равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Радиальное смещение @ внутренний радиус (случай 1) (m = rad_disp)
5,0399e-3
5,0394e-3
<0,01 %
Сходимость %: 1 % по локальному смещению и SE
Макс Р: 6
Число уравнений: 38
Радиальное смещение @ внутренний радиус (случай 2) (m = rad_disp)
5,0602e-3
5,0553e-3
0,09 %
Сходимость %: 1,0 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 6
Число уравнений: 38
mvss005: осесимметричный толстостенный 2D-цилиндр
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
2D-осесимметричная
Сравнение:
NASTRAN № V2410
Ссылка:
Crandall S.H., Dahl N.C., Larnder T.J. "An Introduction to the Mechanics of Solids" (Крэндалл С.Х., Дахл Н.С., Ларндер Т.Д. Введение в механику твердых тел) (на английском языке). Издание 2-е. NY: McGraw-Hill Book Co. 1972 г. стр. 293-297.
Описание:
Поиск напряжения при радиусе r = 6,5" и r = 11,5". Толстостенный цилиндр моделируется осесимметрично и подвергается внутреннему давлению.
Спецификации
Тип элемента:
твердое 2D-тело (3)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
внутренний радиус: 6
высота: 8
толщина: 6
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения (ПСК)
размещенный на кромках A-D и B-C: фиксированный в ПеремещY и ПоворотZ
Нагрузки:
размещенный на кромке A-B: нагрузка давлением = 10
Распределение: на единицу измерения площади
Закон распределения: равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
MSC/ NASTRAN
Структура
% Разность
@ r = 6,5
Напряжение радиальное (m = r6_5_radial)
–8,03
–8,05
-7,9720
0,72 %
Кольцо напряжения (m = r6_5_hoop)
14,69
14,73
14,69
0,0 %
@ r = 11,5
Напряжение радиальное (m = r11_5_radial)
–0,30
–0,30
–2,6636e-1
0,0 %
Кольцо напряжения (m = r11_5_hoop)
6,96
6,96
6,96
0,0 %
Сходимость %: 0,25 % по локальному смещению и SE
Макс Р: 4
Число уравнений: 54
mvss006: консольная 3D-балка
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
NASTRAN № V2405
Ссылка:
Roark, R.J., Young, W. "Formula for Stress and Strain" (Роарк Р.Д., Янг В. Формула для напряжения и деформации) (на английском языке). NY: McGraw-Hill Book Co. 1982 г. стр. 96.
Описание:
Консольная балка подвергается нагрузке на свободном конце. Поиск отклонения на свободном конце и изгибного напряжения на фиксированном конце.
Спецификации
Тип элемента:
балка (1)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 30
Свойства балки:
Площадь: 0,310
IYY: 0,0241
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,5
J: 0,0631
IZZ: 0,0390
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,375
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1,0e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузки:
размещенный в точке B: FY = 100
Распределение: н/д
Закон распределения: н/д
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов
Теория
MSC/ NASTRAN
Структура
% Разность
Отклонение @ вершина (m = max_disp_y)
2,3077
2,3077
2,3094
0,073 %
Изгибное напряжение @ фиксированный конец (m = max_beam_bending)
38461
38461
38461
0,0 %
Сходимость %: 0,0 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 4
Число уравнений: 24
mvss007: 3D-балка с несколькими ограничениями
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
ANSYS № 2
Ссылка:
Тимошенко С. Сопротивление материалов. Т. 1. Элементарная теория и задачи. Издание 3-е. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1995 г. стр. 98, задача 4.
Описание:
Стандартная 30" WF балка, поддерживаемая, как показано ниже, нагружается на вылетах равномерно. Поиск максимального изгибного напряжения и отклонения в середине балки.
Спецификации
Тип элемента:
балка (4)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 480
Свойства балки:
Площадь: 50,65
IYY: 1
Сдвиг FY: 0,8333
Расстояние изгиба CY: 15
J: 7893
IZZ: 7892
Сдвиг FZ: 0,8333
Расстояние изгиба CZ: 15
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
размещенный в точке B:
размещенный в точке D:
фиксированный по всем степеням свободы, кроме ПоворотY и ПоворотZ
фиксированный в ПеремещY и ПеремещZ
Нагрузки
Расположение/величина:
Распределение
Закон распределения:
размещенный на кромке A-B: FY = 833,33
размещенный на кромке D-Е: FY = 833,33
на единицу измерения длины
на единицу измерения длины
равномерный
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
ANSYS
Структура
% Разность
Максимальное изгибное напряжение @ середина (m = max_beam_bending)
11400
11404
11403,91
0,03 %
Максимальное отклонение @ середина (m = disp_center)
0,182
0,182
0,182
0,0 %
Сходимость %: 0,0 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 4
Число уравнений: 96
mvss008: 3D-балка с параллелограмовидными элементами оболочки
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Прямая консольная балка из параллелограмовидных элементов подвергается четырем видам нагрузки на свободном конце, в том числе
продлению
внутриплоскостному сдвигу
внеплоскостному сдвигу
скручивающим нагрузкам
Найти смещение вершины в направлении нагрузки для каждого случая.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (3)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 6
ширина: 0,2
толщина: 0,1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный на кромке A-D: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
продление
размещенный на кромке B-C: FX = 1
суммарная нагрузка
равномерный
in_plane
размещенный на кромке B-C: FY = 1
суммарная нагрузка
равномерный
out_plane
размещенный на кромке B-C: FZ = 1
суммарная нагрузка
равномерный
скручивание
размещенный в точке E: MX = 1
суммарная нагрузка
н/д
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Верхнее перемещ. в направлении нагрузки (l = extension, m = max_disp_x)
3e-5
2,998e-5
0,06 %
Верхнее перемещ. в направлении нагрузки (l = in_plane, m = max_disp_y)
0,1081
0,1078
0,27 %
Верхнее перемещ. в направлении нагрузки (l = out_plane, m = max_disp_z)
0,4321
0,4309
0,27 %
Верхнее перемещ. в направлении нагрузки (l = twist, m = max_rot_x)
0,03408 1
0,03424
0,46 %
Сходимость %: 0,9 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 6
Число уравнений: 396
1 В Таблице 3 МакНила - Хардера по нагрузке скручивания на прямой балке допущена типографская ошибка (стр. 10). Правильное значение 0,03408.
mvss009: 3D-балка с трапециевидными элементами оболочки
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Прямая консольная балка из трапециевидных элементов подвергается четырем видам нагрузки на свободном конце, в том числе
продлению
внутриплоскостному сдвигу
внеплоскостному сдвигу
скручиванию
Найти смещение вершины в направлении нагрузки для каждого случая.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (3)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 6
ширина: 0,2
толщина: 0,1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный на кромке A-D: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
продление
размещенный на кромке B-C: FX = 1
суммарная нагрузка
равномерный
in_plane
размещенный на кромке B-C: FY = 1
суммарная нагрузка
равномерный
out_plane
размещенный на кромке B-C: FZ = 1
суммарная нагрузка
равномерный
скручивание
размещенный в точке E: MX = 1
суммарная нагрузка
н/д
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Смещ. вершины в направлении нагрузки
(l = extension, m = max_disp_x)
3e-5
2,998e-5
0,08 %
Смещ. вершины в направлении нагрузки
(l = in_plane, m = max_disp_y)
0,1081
0,1079
0,32 %
Смещ. вершины в направлении нагрузки
(l = out_plane, m = max_disp_z)
0,4321
0,4311
0,23 %
Смещ. вершины в направлении нагрузки
(l = twist, m = max_rot_x)
0,03408 1
0,03381
0,79 %
Сходимость %: 0,7 % по локальному смещению и SE
Макс Р: 6
Число уравнений: 906
1 В Таблице 3 справки МакНила - Хардера по нагрузке скручивания на прямой балке допущена типографская ошибка (стр. 10). Правильное значение 0,03408.
mvss010: кривая 3D-балка, моделируемая с оболочками
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Кривая балка по дуге 90 фиксируется на одном конце, но остается свободной на другом. Если балка подвергается внутриплоскостной и внеплоскостной нагрузке на свободном конце, выполните поиск верхнего смещения в направлении нагрузки для обоих случаев.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (2)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
наружный радиус: 4,32
внутренний радиус: 4,12
толщина: 0,1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1e7
Коэффициент Пуассона: 0,25
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный на кромке A-D: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
in_plane
размещенный на кромке B-C: FY = 1
суммарная нагрузка
равномерный
out_plane
размещенный на кромке B-C: FZ = 1
суммарная нагрузка
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Смещение вершины в направлении нагрузки
(l = in_plane, m = tip_disp_y)
0,08734
0,08833
1,13 %
Смещение вершины в направлении нагрузки
(l = out_plane, m = tip_disp_z)
0,5022
0,50057
0,32 %
Сходимость %: 0,3 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 6
Число уравнений: 234
mvss011: прямоугольная 3D-плита с простой поддержкой
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Плоская плита с простой поддержкой на всех четырех кромках. Одна четверть плиты моделируется с использованием симметрии. Плита подвергается двум нагрузкам, включая равномерное давление и нагрузку в точке по центру плиты. Найти смещение в центре пластины.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (2)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 5
ширина: 1
толщина: 0,0001
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1,7472e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
размещенный на кромках A-D и C-D:
размещенный на кромке A-B:
размещенный на кромке B-C:
фиксированный в ПеремещX, ПеремещY и ПеремещZ
фиксированный в ПеремещY, ПоворотX и ПоворотZ
фиксированный в ПеремещX, ПоворотY и ПоворотZ
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
давление
размещенный на всех оболочках:
давление = 1e4
суммарная нагрузка на единицу измерения площади
равномерный
точка
размещенный на B: FZ = 1e4
н/д
н/д
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Смещение @ центр
(l = pressure, m = disp_z_cen)
-12.97
-12.97
0,0 %
Смещение @ центр
(l = point, m = disp_z_cen)
16,96
16,81
0,88 %
Сходимость %: 0,8 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 9
Число уравнений: 438
mvss012: зажатая прямоугольная 3D-плита
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Одна четверть прямоугольной плиты, зажатой на четырех кромках, моделируется с использованием симметрии. Плита подвергается двум нагрузкам, включая равномерное давление и нагрузку в точке по центру плиты. Найти смещение в центре пластины.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (2)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 5
ширина: 1
толщина: 0,0001
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1,7472e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
размещенный на кромках A-D и D-C:
размещенный на кромке A-B:
размещенный на кромке B-C:
фиксированный по всем степеням свободы
фиксированный в ПеремещY, ПоворотX и ПоворотZ
фиксированный в ПеремещX, ПоворотY и ПоворотZ
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
давление
размещенный на всех оболочках:
давление = 1e4
на единицу измерения площади
равномерный
точка
размещенный на B: FZ = 1e4
н/д
н/д
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Смещение @ центр
(l = pressure, m = measure1)
-2.56
-2.604
1,71 %
Смещение @ центр
(l = point, m = measure1)
7,23
7,168
0,85 %
Сходимость %: 1,3 % по локальному смещению и SE
Макс Р: 9
Число уравнений: 625
mvss013: полусферическая 3D-оболочка
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Одна четверть открытой полусферы моделируется с симметрией и подвергается чередующимся нагрузкам в точках с 90 интервалами на экваторе. Поиск радиального смещения на любой точке нагрузки.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (4)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
(с использованием модели на одну четверть)
радиус: 10
диапазон дуги: 90o
толщина: 0,04
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 6,825e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
размещенный на кривой A-C:
размещенный на кривой G-E:
размещенный в точке D:
фиксированный в ПеремещP, ПоворотR и ПоворотT
фиксированный в ПеремещP, ПоворотR и ПоворотT
фиксированный в ПеремещT
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
размещенный на точке C: FR = 1
размещенный на E: FR = 1
н/д
н/д
н/д
н/д
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Радиальное смещение @ нагрузка
(m = disp_rad)
-0.0924
-0.0933
0,97 %
Сходимость %: 0,6 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 9
Число уравнений: 1965
mvss014: консольная 3D-балка, скрученная на 90
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Консольная балка, скрученная на 90, подвергается внутриплоскостной и внеплоскостной нагрузке на свободном конце. Найти смещение вершины в направлении нагрузки для каждого случая.
Спецификации
Тип элемента:
твердое тело (2)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 12
ширина: 1,1
толщина: 0,32
угол скручивания 90o (между фиксированным и свободным концом)
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 29e6
Коэффициент Пуассона: 0,22
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный на корневой поверхности: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
in_plane
размещенный на поверхности со свободным концом: FY = 1
суммарная нагрузка
равномерный
out_plane
размещенный на поверхности со свободным концом: FZ = 1
суммарная нагрузка
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Смещение вершины в направлении нагрузки
(l = in_plane, m = disp_tip_y1)
0,005424
0,005428
0,73 %
Смещение вершины в направлении нагрузки
(l = out_of_plane, m = disp_tip_z1)
0,001754
0,001760
0,342 %
Сходимость %: 0,8 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 5
Число уравнений: 590
mvss015: 3D-крыша Scordelis-Lo
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Тесты на точность МакНила - Хардера
Ссылка:
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.
Описание:
Крыша Scordelis-Lo - это четверть арочной крыши, моделируемой с использованием симметрии и нагруженной равномерно. Поиск вертикального смещения в центре прямой стороны (всей крыши).
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (1)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
(с использованием модели на одну четверть)
длина: 25
радиус: 25
диапазон дуги: 40o
толщина: 0,25
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 4,32e8
Коэффициент Пуассона: 0
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
(ПСК)
(ПСК)
(ПСК)
размещенный на кривой A-B:
размещенный на кривой A-D:
размещенный на кривой C-D:
фиксированный в ПеремещZ, ПоворотR и ПоворотT
фиксированный в ПеремещT, ПоворотZ и ПоворотR
фиксированный в ПеремещR, ПеремещT
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение:
Закон распределения:
размещенный на грани A-B-C-D: FZ = 90
на единицу измерения площади
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Вертикальное смещение @ точка B
(m = disp_z_mid)
-0.3024
-0.3008
0,53 %
Сходимость %: 0,2 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 7
Число уравнений: 148
mvss016: осесимметричный 2D-цилиндр/сфера
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
2D-осесимметричная
Ссылка:
NAFEMS, LSB1, № IC 39
Описание:
Осесимметричный цилиндр и полусферический сосуд подвергается равномерному внутреннему давлению. Поиск сжимающего напряжения на внешнюю поверхность в точке D.
Спецификации
Тип элемента:
2D-оболочка (4)
Единицы измерения:
Метр Килограмм Секунда (МКС)
Размеры:
радиус: 1
толщина: 0,025
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,007
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 210000
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
ограничение 1
размещенный в точке A:
размещенный в точке E:
фиксированный в ПеремещX и ПоворотZ
фиксированный в ПеремещY
Нагрузки:
Расположение/величина:
нагрузка 1
размещенный на всех элементах 2D-оболочки: внутреннее давление = 1
Сравнение данных результатов
Теория
Structure1
% Разность
Szz на внешней поверхности
38,5
38,62
0,3 %
Сходимость %: 0,8 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 7
Число уравнений: 72
1 Информацию о результатах нельзя просмотреть в файле сводки. Чтобы просмотреть результаты, необходимо определить окно результата для напряжения ZZ (нижнее значение) и запросить значение в точке D.
mvss017: коническая 2D-мембрана с гравитационной нагрузкой
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
Плоское напряжение
Ссылка:
NAFEMS, LSB1, № IC 2
Описание:
Коническая мембрана имеет равномерное ускорение в глобальном направлении X. Поиск прямого напряжения Sxx в точке B.
Спецификации
Тип элемента:
2D-плита (2)
Единицы измерения:
Метр Килограмм Секунда (МКС)
Размеры:
толщина: 0,1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,007
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 210000
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
ограничение 1
размещенный на кривых A-B, B-C:
размещенный в точке B:
размещенный ПеремещX
фиксированный в ПеремещX, ПеремещY
Нагрузки:
Расположение/величина:
нагрузка 1
Глобальное ускорение: GX = 9,81
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Напряжение XX в точке B
(m = measure1)
0,247
0,247
0 %
Сходимость %: 0,7 % по локальному смещению и SE
Макс Р: 7
Число уравнений: 248
mvss018: консольная 3D-плита с z-сечением
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Ссылка:
NAFEMS, LSB1, № IC 29
Описание:
Консольная плита с z-сечением подвергается крутящему моменту на свободном конце двумя равномерно распределенными сдвигами кромки. Поиск прямого напряжения Sxx в средней плоскости плиты.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (6)
Единицы измерения:
Метр Килограмм Секунда (МКС)
Размеры:
длина: 10
толщина: 0,1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,007
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 210000
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
ограничение 1
фиксированный на кривых A-B, B-C и C-D:
фиксированный в ПеремещX, ПеремещY и ПеремещZ
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение
Закон распределения:
нагрузка 1
размещенный на кривой E-F: FZ = 0,6
размещенный на кривой G-H: FZ = 0,6
суммарная нагрузка
суммарная нагрузка
равномерный
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Structure1
% Разность
Sxx в середине поверхности в точке M
-108.8
-110.02
1,1 %
Сходимость %: 0,4 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 7
Число уравнений: 870
1 Информацию о результатах нельзя просмотреть в файле сводки. Чтобы просмотреть результаты, необходимо определить окно результатов измерения напряжения XX (верхнее и нижнее значение) и запросить значение в точке M. Затем усреднить верхнее (118) и нижнее (105,56) значения.
mvss019: цилиндрическая 3D-оболочка с моментом кромки
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Ссылка:
NAFEMS, LSB1, № IC 19
Описание:
Цилиндрическая оболочка в 3D-пространстве подвергается равномерному нормальному моменту кромки на одной кромке. Поиск касательного напряжения внешней поверхности в точке E.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (1)
Единицы измерения:
Метр Килограмм Секунда (МКС)
Размеры:
радиус: 1
толщина: 0,01
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,007
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 210000
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
ограничение 1
размещенный на кривой A-B:
размещенный на кривых A-D и B-C:
фиксированный по всем степеням свободы
фиксированный в ПеремещZ, ПоворотX и ПоворотY
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение
Закон распределения:
нагрузка 1
размещенный на кривой C-D: MZ = 0,001
Сила на единицу измерения длины
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Structure1
% Разность
Sxx на внешней поверхности в точке E
60,0
59,6
0,67 %
Сходимость %: 0,9 % по локальному показу и ЭД
Макс Р: 5
Число уравнений: 66
1 Информацию о результатах нельзя просмотреть в файле сводки. Чтобы просмотреть результаты, необходимо определить окно результатов для напряжения XX (верхнее значение) с сеткой грани и запросить значение в точке Е.
mvss020: сечения балки
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Сравнение:
Теория
Ссылка:
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 Book Co. 1982 г. стр. 64.
Описание:
Консольная балка подвергается поперечным нагрузкам Y и Z и осевой нагрузке в X. Поиск отклонения на свободном конце, изгибного напряжения на закрепленном конце и осевого напряжения вдоль балки.
Эта модель сечений балки содержит следующие типы элементов и соответствующие результаты:
Квадратная балка
Прямоугольная балка
Пустотелая прямоугольная балка
Швеллерная балка
Балка с I-сечением
Балка с L-сечением
Ромбовая балка
Сплошная круглая балка
Кольцевая балка
Эллипсовидная балка
Полая эллипсовидная балка
 
*Примечание Результаты перемещения зависят от направления нагрузки во всех случаях. Таким образом, в этой задаче все результаты, приведенные как отклонение в вершине, можно истолковывать положительно или отрицательно.
Квадратная балка
Спецификации
Тип элемента:
Квадратная балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
a: 0,25
Свойства балки:
Площадь: 0,0625
IYY: 0,000325521
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,125
J: 0,000549316
IZZ: 0,000325521
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,125
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка
Расположение:
Величина
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Квадратная балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
sq_d_x
1,6e-3
1,6e-3
0 %
поперечная y
sq_d_y
9,216e1
9,216e1
0 %
поперечная z
sq_d_z
9,216e1
9,216e1
0 %
Напряжение:
осевая
sq_s_ten
1,6e3
1,6e3
0 %
поперечная y
sq_s_bnd
1,152003e6
1,15200e6
0 %
поперечная z
sq_s_bnd
1,152003e6
1,15200e6
0 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Прямоугольная балка
Спецификации
Тип элемента:
Прямоугольная балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
b: 1
d: 0,25
Свойства балки:
Площадь: 0,25
IYY: 0,0208333
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,125
J: 0,00438829
IZZ: 0,00130208
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,5
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Прямоугольная балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
rct_d_x
4,0e-4
4,0e-4
0 %
поперечная y
rct_d_y
2,304e1
2,304e1
0 %
поперечная z
rct_d_z
1,44
1,44
0 %
Напряжение:
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
осевая
rct_s_ten
4,0e2
4,0e2
0 %
поперечная y
rct_s_bnd
2,880e5
2,880e5
0 %
поперечная z
rct_s_bnd
7,200e4
7,200e4
0 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Пустотелая прямоугольная балка
Спецификации
Тип элемента:
Пустотелая прямоугольная балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
b: 1
bi: 0,875
d: 0,25
di: 0,125
Свойства балки:
Площадь: 0,140625
IYY: 0,013855
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,125
J: 0,00343323
IZZ: 0,00115967
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,5
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение
Величина:
осевое
размещенный в точке B
FX = 100
поперечный y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечный z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Пустотелая прямоугольная балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевое
hrct_d_x
7,112e-4
7,111e-4
0,02 %
поперечный y
hrct_d_y
2,5869e1
2,5876e1
0,027 %
поперечный z
hrct_d_z
2,1653
2,1677
0,10 %
Напряжение:
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
осевое
hrct_s_ten
7,112e2
7,111e2
0,01 %
поперечный y
hrct_s_bnd
3,2337e5
3,2336e5
0,003 %
поперечный z
hrct_s_bnd
1,0826e5
1,0826e5
0 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевое
0 %
2
264
поперечный y
0 %
2
264
поперечный z
0 %
2
264
Швеллерная балка
Спецификации
Тип элемента:
Швеллерная балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
b: 1
di: 1
t: 0,125
tw: 0,125
Свойства балки:
Площадь: 0,375
IYY: 0,0369466
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,625
J: 0,00179932
IZZ: 0,0898438
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,645833
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Швеллерная балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
chnl_d_x
2,6667e-4
6.061674e-04
0 %
поперечная y
chnl_d_y
3,339e-1
–3,339e-1
0 %
поперечная z
chnl_d_z
8.1198e-1
-8.1198e-1
0 %
Напряжение:
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
осевая
chnl_s_ten
2,6667e2
2,6667e2
0 %
поперечная y
chnl_s_bnd
2,087e4
2,087e4
0 %
поперечная z
chnl_s_bnd
5,244e4
5,244e4
0 %
Сходимость:
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
осевая
0 %
4
264
поперечная y
0 %
4
264
поперечная z
0 %
4
264
Балка с I-сечением
Спецификации
Тип элемента:
Балка с I-сечением
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
b: 1
di: 1
t: 0,125
tw: 0,125
Свойства балки:
Площадь: 0,375
IYY: 0,0209961
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,625
J: 0,00179932
IZZ: 0,0898438
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,5
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Балка с I-сечением)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
I_d_x
2,6667e-4
2,6667e-4
0 %
поперечная y
I_d_y
3,3391e-1
3,3573e-1
0,54 %
поперечная z
I_d_z
1,4288
1,4296
0,05 %
Напряжение:
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
осевая
I_s_ten
2,6667e2
2,6667e2
0 %
поперечная y
I_s_bnd
2,0870e4
2,0869e4
0,004 %
поперечная z
I_s_bnd
7,1442e4
7,14418e4
0,001 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Балка с L-сечением
Спецификации
Тип элемента:
Балка с L-сечением
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
b: 1
d: 1
t: 0,125
tw: 0,125
Свойства балки:
Площадь: 0,25
IYY: 0,0105794
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,789352
J: 0,00119955
IZZ: 0,0423177
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,433047
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение результатов (Балка с L-сечением)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
L_d_x
4,0e-4
4,0e-4
0 %
поперечная y
L_d_y
7,0892e-1
7,1017e-1
0,17 %
поперечная z
L_d_z
2,8357
2,8369
0,04 %
Напряжение:
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
осевая
L_s_ten
4e2
4e2
0 %
поперечная y
L_s_ben
5,5611e4
0
-
поперечная z
L_s_ben
1,228e5
0
-
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Ромбовая балка
Спецификации
Тип элемента:
Ромбовая балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
b: 0,25
d: 0,25
Свойства балки:
Площадь: 0,03125
IYY: 8,13802e5
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,125
J: 0,000146484
IZZ: 8,13802e5
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,125
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Ромбовая балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
dmnd_d_x
3,2e-3
3,2e-3
0 %
поперечная y
dmnd_d_y
3,6864e2
3,6864e2
0 %
поперечная z
dmnd_d_z
3,6864e2
3,6864e2
0 %
Напряжение:
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
осевая
dmnd_s_ten
3,2e3
3,2e3
0 %
поперечная y
dmnd_s_bnd
4,608e6
4,608e6
0 %
поперечная z
dmnd_s_bnd
4,608e6
4,608e6
0 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Сплошная круглая балка
Спецификации
Тип элемента:
Сплошная круглая балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
r: 0,25
Свойства балки:
Площадь: 0,19635
IYY: 0,00306796
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,25
J: 0,00613592
IZZ: 0,00306796
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,25
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Сплошная круглая балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
crcl_d_x
5,093e-4
5,092e-4
0,019 %
поперечная y
crcl_d_y
9,77848
9,77995
0,015 %
поперечная z
crcl_d_z
9,77848
9,77995
0,015 %
Напряжение:
осевая
crcl_s_ten
5,093e2
5,092e2
0,019 %
поперечная y
crcl_s_bnd
2,44462e5
2,44462e5
0 %
поперечная z
crcl_s_bnd
2,44462e5
2,44462e5
0 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Кольцевая балка
Спецификации
Тип элемента:
Кольцевая балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
ri: 0,25
Свойства балки:
Площадь: 0,147262
IYY: 0,00287621
Сдвиг FY: 10000 1
Расстояние изгиба CY: 0,25
J: 0,00575243
IZZ: 0,00287621
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 0,25
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевой
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Кольцевая балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевой
hcr_d_x
6,7906e-4
6,7906e-4
0 %
поперечная y
hcr_d_y
1,04304e1
1,04331e1
0,025 %
поперечная z
hcr_d_z
1,04304e1
1,04332e1
0,026 %
Напряжение:
осевой
hcr_s_ten
6,7906e2
6,7906e2
0 %
поперечная y
hcr_s_bnd
2,6076e5
2,6075e5
0,003 %
поперечная z
hcr_s_bnd
2,6076e5
2,6076e5
-
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевой
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Эллипсовидная балка
Спецификации
Тип элемента:
Эллипсовидная балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
a: 1
b: 0,25
Свойства балки:
Площадь: 0,785398
IYY: 0,19635
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,25
J: 0,0461999
IZZ: 0,0122718
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Эллипсовидная балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
elps_d_x
1,2732e-4
1,2732e-4
0 %
поперечная y
elps_d_y
2,4446
2,4445
0,004 %
поперечная z
elps_d_z
1,527887e-1
1,531516e-1
0,23 %
Напряжение:
осевая
elps_s_ten
1,273239e2
1,27324e2
0 %
поперечная y
elps_s_bnd
6,11155e4
6.111550e4
0 %
поперечная z
elps_s_bnd
1,527887e4
1.527887e+04
0 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
Полая эллипсовидная балка
Спецификации
Тип элемента:
Полая эллипсовидная балка
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
a: 1
b: 0,25
ai: 0,875
Свойства балки:
Площадь: 0,184078
IYY: 0,081253
Сдвиг FY: 1000 1
Расстояние изгиба CY: 0,25
J: 0,0191184
IZZ: 0,00507832
Сдвиг FZ: 1000 1
Расстояние изгиба CZ: 1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга 3e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
размещенный в точке A: фиксированный по всем степеням свободы
Нагрузка:
Расположение:
Величина:
осевая
размещенный в точке B
FX = 100
поперечная y
размещенный в точке B
FY = 100
поперечная z
размещенный в точке B
FZ = 100
1 Структурные балки учитывают сдвиг, а представленная теоретическая задача - нет. Это компенсируется значениями коэффициента сдвига.
Сравнение данных результатов (Полая эллипсовидная балка)
Нагрузка
Имя измерения
Теория
Структура
% Разность
Отклонение у вершины:
осевая
hel_d_x
5,4325e-4
5,4324e-4
0,0018 %
поперечная y
hel_d_y
5.9075
5,9091
0,45 %
поперечная z
hel_d_z
3,6922e-1
3,7091e-1
0,027 %
Напряжение:
осевая
hel_s_ten
5,4325e2
5,4324e2
0,0018 %
поперечная y
hel_s_bnd
1,4769e5
1,4768e5
0,0027 %
поперечная z
hel_s_bnd
3,6922e4
3,6921e4
0,0067 %
Нагрузка
Локальный показ и ЭД
Макс Р:
Число уравнений:
Сходимость:
осевая
0 %
2
264
поперечная y
0 %
2
264
поперечная z
0 %
2
264
mvss021: толстостенный цилиндр под внутренним давлением
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D
Ссылка:
Roark, R.J., Young, W. "Formula for Stress and Strain" (Роарк Р.Д., Янг В. Формула для напряжения и деформации) (на английском языке). NY: McGraw-Hill Book Co., Издание 5-е, таблица 32, случай 1.
Описание:
Толстостенный цилиндр под внутренним давлением может разворачиваться во всех направлениях. Получить максимальное радиальное и периферическое напряжение.
Спецификации
Тип элемента:
тест (133)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 20
Ro: 6
Ri: 4
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,0002614
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1,06e7
Коэффициент Пуассона: 0,33
Коэффициент линейного расширения: 1,25e05
Проводимость: 9,254
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
ограничение 1
размещенный в точке A:
размещенный в точке B:
размещенный в точке D:
фиксированный в ПеремещX, ПеремещY и ПеремещZ
фиксированный в ПеремещY
фиксированный в ПеремещY и ПеремещZ
Нагрузки:
Расположение/величина:
Распределение
Закон распределения:
давление
размещенный на всех внутренних поверхностях: давление = 1000
суммарная нагрузка/единица измерения площади
равномерный
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
yy вдоль кромок C-E и F-G
2600
2603,7325
0,14 %
xx вдоль кромок C-E и F-G
1000
999,1724
0,08 %
Многопроходная сходимость %: анализ сходится в пределах 1% измерений.
Макс Р: 6
Число уравнений: 1875
mvss022: тонкостенный сферический сосуд под собственным весом
Тип анализа:
Статический
Тип модели:
3D циклический симметрический
Ссылка:
Roark, R.J., Young, W. "Formula for Stress and Strain" (Роарк Р.Д., Янг В. Формула для напряжения и деформации) (на английском языке). NY: McGraw-Hill Book Co., Издание 5-е, таблица 29, случай 3.
Описание:
Тонкостенный полусферический сосуд под собственным весом (гравитационная нагрузка). Добиться связывающего напряжения в точках A и B.
Спецификации
Тип элемента:
оболочки (3)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
R: 10
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,0002588
Цена на единицу измерения массы: 0
Модуль Юнга: 1,0e7
Коэффициент Пуассона: 0,3
Коэффициент линейного расширения: 0
Проводимость: 0
Ограничения:
Расположение
Степени свободы
ограничение 1
Кромки @ = 0 и = 90:
Кромка @ z = 0:
Размещенный на точке C @ r = 10, = 0, z = 0:
циклическая симметрия
фиксированный по ПеремещZ
фиксированный в ПеремещR, ПеремещT и ПеремещZ
Нагрузка:
Направление
Величина:
сила тяжести
x
y
z
0,0
386,4
0,0
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
zz в точке A:
1
0,987
1,3 %
tt в точке B:
–1
-0,982
1,8 %
Многопроходная адаптивная сходимость %: анализ сведен к 4,9 % по местному смещению и энергии деформации элемента. Сходимость до 1,7 % по глобальному среднеквадратичному напряжению.
Макс Р: 9
Число уравнений: 773
mvsl001: статический анализ композитной раскладки
Тип анализа:
Статичный со свойствами ортотропного материала
Тип модели:
3D
Сравнение:
Теория
Ссылка:
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; Langley Research Center, Hampton, Va (на английском языке). декабрь 1975 г.
Описание:
Определите максимальный результирующий изгибающий момент и поперечную деформацию в закрепленной девятислойной ортотропной квадратной плите.
Спецификации
Тип элемента:
оболочка (4)
Единицы измерения:
Дюйм, фунт, секунда
Размеры:
длина: 2,5
ширина: 2,5
толщина: 0,5
Свойства оболочки:
Продольная жесткость
A11 = 10,266
A12 = 0,1252
A16 = 0
A22 = 10,266
A26 = 0
A66 = 0,3
Продольно-изгибная сопряженная жесткость
B11 = 0
B12 = 0
B16 = 0
B22 = 0
B26 = 0
B66 = 0
Изгибная жесткость
D11 = 0,25965
D12 = 0,0026082
D16 = 0
D22 = 0,1681
D26 = 0
D66 = 0,00625
Поперечная сдвиговая жесткость
A55 = 0,275004
A45 = 0
A44 = 0,275004
Масса на единицу измерения площади
7,2915e5
Вращательная инерция на единицу измерения площади
1,5191e5
Тепловые результирующие коэффициенты:
Сила
N11 = 0
N22 = 0
N12 = 0
Момент
M11 = 0
M22 = 0
M12 = 0
Расположения расчета напряжений
CZ
Ориентация слоя (градусы)
Материал
Описанное расположение для "Верх" в результатах
0,25
0
trniso1
Описанное расположение для "Низ" в результатах
0,25
0
trniso1
Свойства материала:
Массовая плотность: 0,00014583
Цена на единицу измерения массы: 0
Модули Юнга
E1 = 4e1
E2 = 1
E3 = 1
Коэффициент Пуассона
Nu21 = 0,25
Nu31 = 0,25
Nu32 = 0
Модули сдвига
G21 = 0,6
G31 = 0,6
G32 = E2/[2*(1+Nu32)]
Коэффициент линейного расширения
a1 = 0
a2 = 0
a3 = 0
Ограничения:
условия симметрии на кромках B-C и C-D
зажатый на кромках A-B и A-D
Нагрузки:
равномерная нагрузка давлением на всей поверхности = 1
Сравнение данных результатов
Теория
Структура
% Разность
Смещение
11,596
11,84151
2,11%
Изгибающий момент 1
1,4094
1,41307
0,26 %
Сходимость %: 1,1% в локальном смещении и энергии деформации элемента и 2,2 % в глобальном среднеквадратичном напряжении.
Макс Р: 3
Число уравнений: 76
1 Чтобы проверить результат Creo Simulate, создайте окно запроса результата для момента количества: результирующий вектор оболочки: XX. Отобразите окно результата и запрос на величину в верхнем левом углу модели. Это выполняется с помощью "Вид": "Мин модели". Абсолютное значение отрицательного числа больше, чем значение, описанное с помощью "Вид": "Макс модели", и описывается здесь.