Preprocesare Procesare Postprocesare - omtr.pub.ro · 2 Curs MEF A. Pascu Se creaz`...
Transcript of Preprocesare Procesare Postprocesare - omtr.pub.ro · 2 Curs MEF A. Pascu Se creaz`...
1 Curs MEF A. Pascu
Geometrie
Material
Constante reale
{nc`rc`ri
Condi\ii pe frontier` + sprijiniri
Pregatirea modeluluipentru analiza
Solu\ionareaproblemei
Solver(CosmosM)
Prezentarea rezulta-telor analizei
Depl`sariTensiuniFor\eDeforma\ii
Reprezentari de contururi (isocurbe)Reprezent`ri grafice X-YListeElemente
Preprocesare PostprocesareProcesare
2 Curs MEF A. Pascu
Se creaz` geometria -modelul
Discretizare [n elemente
Se genereaz` matricea de rigiditate pentru
fiecare element
Se asambleaz` matricile elementelor [n matricea global` de rigiditate
Se precizeaz` deplas`rile
Se aplic` for\ele
[K] = ∫[B]t[D][B]
[K]
{δi}
{F}
Se solu\ioneaz` sistemul pt. {u}
{F} = [K]{δi}Se genereaz` sistemul de ecua\ii
[K]-1 {f} = {δi}
[B] este calculat func\ie de tipul elementului ]i de geometrie,[D] este calculat pe
baza propriet`\ilor de material
Se calculeaz` deplas`rile relative pentru fiecare element.
Tensiunile din elemente
{εi} = [B] {δi}
{σi} = [D] {εi}
Se reprezint` rezultatele grafic
3 Curs MEF A. Pascu
COSMOS DesignSTAR
CATIA
PROEng/PRO Mecanica
ANSYS
PATRAN NASTRAN
Dytran MARCDytran
FEMAP
OHL iI-deas
PATRAN
COSMOS/M
4 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/MCOSMOS/M este un sistem complet, modular, de calcul cu elemetefinite, dezvoltat de firma Structural Research and Analysis Corporation(SRAC) pentru sta\ii de lucru ]i calculatoare PC
Sistemul de baz`
COSMOS/M
5 Curs MEF A. Pascu
Fereastra grafic`
Fereastracubutoane
Fereastra cu iconuri
Fereastra text
Bara cu meniuri“pull-down”
6 Curs MEF A. Pascu
Programul poate fi comandat interactiv prinintermediul meniurilor, al butoanelor activate cumausul ]i al comenzilor introduse de la tastatur`
Programul poate lucra ]i [n semi batch-mode prin[nc`rcarea ]i executarea unui fi]ier de comenzi *.geo sau*.ses.(comanda Load file), fi]iere care pot fi editate off-line
Utilizarea mausuluiPentru activarea meniurilor ]i a butoanelor se execut` un cliccu butonul din st@nga mausului.Selectarea entit`\ilor geometrice (puncte , curbe suprafe\e) ]ia celor specifice MEF (noduri, entit`\i) se face tot cu un clic albutonului din st@nga, dup` care este necesar un al doileaclick pentru confirmarea selec\iei.Butonul din dreapta al mausului este echivalent cu tasta Esc.
COSMOS/M
7 Curs MEF A. Pascu
Instruc\iunile din meniul filepermit opera\ii cu fi]iereleprogramului precum ]i cuimagini captate .
COSMOS/M
8 Curs MEF A. Pascu
Opera\iile din meniul Edit sunt de tipul identificare,renumerotare, listare, ]tergere etc. ]i au ca obiectentit`\ile cu care lucreaz` programul
COSMOS/M
9 Curs MEF A. Pascu
Pentru desenarea cu ajutorul mausului trebuie specificat[n prealabil planul [n care se lucreaz`, (se define]te prindirec\ia normalei la el) iar utilizarea unui caroiaj (grid)poate constitui un ajutor foarte util pentru construireamodelului.
COSMOS/M
10 Curs MEF A. Pascu
Entitatea geometric` cea mai simpl` - punctul poate fidefinit direct (prin coordonate), generat prin opera\ii detipul transla\ie, rabatere etc. sau ob\inut ca intersec\ie.
COSMOS/M
11 Curs MEF A. Pascu
Curbele sunt entit`\i parametriceunidimensionale. Curbele simple, de tipullinie, poli-linie, arce de cerc sau deconice se definesc [n modul clasic ca [ntoate programele de CAD. Exist` [n plusposibilitatea construirii de elice ([n spa\iu)precum ]i a definirii parametrice acurbelor. Meniuri speciale sunt dedicatepentru cerc ]i curbele spline.
Foarte utile sunt posibilit`\ilede generare a curbelor, prinextrudere, transla\ie, rabatereetc. sau definirea lor caelement de intersec\ie.
COSMOS/M
12 Curs MEF A. Pascu
Deosebit de practice sunt opera\iileoferite din submeniul Manipulation,respectiv extinderea, crearea deracord`ri, definirea curbelor catangente sau normale la alte entit`\i,divizarea sau unirea.
Opera\iile din submeniulEditing sunt acelea]i cucele oferite [n meniulprincipal Edit (din barade meniuri).
COSMOS/M
13 Curs MEF A. Pascu
Suprafe\ele sunt entit`\i parametricebidimensionale, planare sau curbe.Suprafe\ele simple, de tipul triunghisau paralelogram, se construiescprin punctele sau curbele care ledefinesc. Exist` [n plus posibilitateadefinirii parametrice a suprafe\elor.
Foarte utile sunt posibilit`\ilede generare a suprafe\elor,prin extrudere, transla\ie,rabatere etc. sau definirealor prin scalare.Opera\iile din submeniurileManipulation ]i Edit suntsimilare cu cele prezentateanterior pentru curbe.
COSMOS/M
14 Curs MEF A. Pascu
Volumele suntentit`\i parametricetridimensionale. Elese construiesc fieutiliz@nd punctele,curbele sausuprafe\ele care ledefinesc, fie prinopera\iile degenerare.
COSMOS/M
15 Curs MEF A. Pascu
Conturul este o entitate unidimensional`, maicomplex`, alc`tuit dintr-o succesiune de curbe ce nuse intersecteaz` ]i delimiteaz` un domeniu [nchis,[ntr-un plan sau o suprafa\`.
COSMOS/M
16 Curs MEF A. Pascu
Regiunea este o entitate bi-dimensional` - de tip arie, maicomplex`, delimitat` de celpu\in un contur (cel exterior),ea put@nd sa aib` ]i mai multecontururi interioare.
Foarte utile sunt instruc\iunilece permit transformarea uneisuprafe\e [n regiune ]i cele cepermit generarea prin tran-sla\ie, rabatere etc.
COSMOS/M
17 Curs MEF A. Pascu
{n COSMOS Poliedronuleste o frontier` [nchis` detip arie, cuprinz@nd regiuni]i/sau suprafe\e care deli-miteaz` un solid (part)
COSMOS/M
18 Curs MEF A. Pascu
{n Cosmos Part este un solid tridimensional, cu maimulte fe\e, definit ca fiind spa\iul [nchis [ntre unul saumai multe poliedroane.
COSMOS/M
19 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
{n afar` de sistemele decoordonate clasiceprezentate mai sus, pentru
construirea modelului utilizatorul poate defini ]i alte sisteme decoordonate, prin indicarea originii ]i a trei puncte, a trei unghiurifa\` de axe sau a unei matrici de transformare.
20 Curs MEF A. Pascu
Grupul de submeniuriPropSets asigur` o parteimportant` a preproces`rii.Cu ajutorul acestora sealeg tipurile de elementefinite cu care se va lucra,se definesc propriet`\ile dematerial ale elementelor ]ise precizeaz` constatelereale ata]ate elementelor(arie, grosime, moment deiner\ie etc.)Sunt oferite ]i posibilit`\i deeditare (listare, ]tergere,
modificare) a acestora.
COSMOS/M
21 Curs MEF A. Pascu
Submeniul EGROUP asigur` accesul la biblioteca deelemente finite a programului.
COSMOS/M
22 Curs MEF A. Pascu
Meniul Material Property (MPROP) permite introducerea propriet`\ilorde material specifice tipului de analiz` efectuat. Pentru calculul mecanical structurilor, este necesar modulul de elasticitate E. {n cazulmaterialelor omogene valoarea respectiv` se va specifica pentru Ex
COSMOS/M
23 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Meniurile Pick Material Lib (PIK_MAT) ]i User_Material Lib (USER_MAT)permit accesarea materialului dintr-o bibliotec` de materiale.
24 Curs MEF A. Pascu
Meniul Real Constants (RCONST) permite accesul la ferestrele deintroducere a constantelor reale specifice tipului de elemnt utilizat ( [nfigur`, pentru elementul Beam2D trebuie s` se specifice aria,momentul de iner\ie ]i [n`l\imea sec\iunii).
COSMOS/M
25 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Meniul EPROPCHANGE permitemodificarea unor propriet`\i aleelementelor care sunt deja generate,respectiv tipul, propriet`\ile dematerial sau constantele realeaferente elementului.
26 Curs MEF A. Pascu
Meniul LoadsBC deschidesubmeniurile ce permitspecificarea [nc`rc`rilor ]icondi\iilor la limit` pentrudefinirea problemei.Deplas`rile sunt impusedirect nodurilor individualesau indirect prin intermediulentit`\ilor geometrice decare sunt legate: puncte,curbe, suprafe\e etc.
COSMOS/M
27 Curs MEF A. Pascu
Specificarea pentru for\e saumomente se poate facedirect nodurilor individualesau indirect prin intermediulentit`\ilor geometrice de careacestea sunt legate: puncte,curbe, suprafe\e etc.
COSMOS/M
28 Curs MEF A. Pascu
Meniurile Control asigur` comanda ]i controlula numeroase procese [n timpul ]i dup` creareamodelului, inclusiv comunicarea cu sistemeleCAD ]i opera\iile specifice de output.
Submeniul Utility permite controlul mediuluigrafic: ce entit`\i sunt afi]ate, culori, numerotare.Tabelele de Status sintetizeaz` aceste date ]ipermit modificarea lor.
COSMOS/M
29 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
30 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Din acest meniu se activeaz`setul de entit`\i ce devine curentpentru opera\iile ulterioare.
Marcarea etichetelor, op\iuneaKeep, pote fi controlate ]i dintabelele Status.
31 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Op\iunile din meniul Selectpermit ca prin diferite mo-dalit`\i (marcare direct` cumausul -picking, [ncadrarea[ntr-o fereastr` trasat` cumausul etc.), s` fie marcateanumite entit`\i (noduri sauelemente) pentru o pre-lucrare ulterioar` selectiv`.
32 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Prin comenzile din acestmeniu se asigur` introducereade modele realizate [n progra-me CAD prin formatele *.dxf ]i*.igs precum ]i prin formatelespecifice programelor I-deas,CADDS5 (Computervision),Unigrafics, ProEngineer,EURECA, SolidWorks,SolidEdge, BSI-Modeler
33 Curs MEF A. Pascu
Din aceste meniuri seasigur` comunicarea cuechipamentele perifericede tipul plotter ]iimprimant`, precum ]icrearea de fi]iere deie]ire specifice acestorperiferice.
COSMOS/M
34 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Din acest meniu sunt activateprograme utile pentru proiectant, cepermit calculul distan\elor, unghiurilor]i ariilor pentru structuri din model.
35 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Cu ajutorul comenzilor din acest meniu se define]tem`rimea dimensiunii geometrice caracteristice aelementelor [n care va fi discretizat modelul.Aceast` m`rime este direct legat` de num`rul deelemente ce vor alc`tui modelul.
36 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Aceast` op\iune de discretizare se refer` la elementelegeometrice simple, parametrice - curbe, suprafe\e,volume. Ea permite un control riguros al num`rului deelemnte ]i al repartiz`rii acestora [n model.
37 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Aceast` op\iune de discre-tizare se refer` la entit`\ilegeometrice mai complexe,de tipul regiunii. Num`rulde elemente se define]tefie prind indicarea valoriimedii a dimensiunii ele-mentului, fie prin specifi-caea num`rului de intervale[n care urmeaz` s` fie divi-zat un contur.
38 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Opera\iile din acest meniu permitmodific`ri ale modelului ac\ion@nddirect asupra nodurilor. Se potgenera ]i noduri noi, nelegate deentit`\i geometrice.Foarte important` este instruc-\iunea Merge.
39 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Opera\iile din acest meniu permitmodific`ri ale modelului ac\ion@nddirect asupra elementelor. Se potgenera ]i elemente noi, nelegatede entit`\i geometrice.
40 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Meniurile View_Parameter ]iDisplay_Option permit ope-ra\iuni comune deja tuturorprogramelor CAD, fiind dublate]i accesate mai comod dinfereastra cu butoane din st@ngaecranului.
41 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/MDin meniul Analysis se definesctipul problemei ]i op\iunile legatede rezolvarea ei
Comanda Runstarteaz`
rezolvareaproblemei
42 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Partea de postprocesare este asigurat` de meniurile RESULTS.Din Setup se specific` c`rui tip de analiz` i se vor prelucrarezultatele (implicit este analiza structural`) ]i se aleg parametriide lucru referitori la setul de culori, intervalul valorilor ai]ate etc.
Pentru analiza liniar` se poate aplicaprincipiul suprapunerii efectelor ]i sepot [nsuma rezultatele mai multorcazuri de [nc`rcare.
43 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Din meniul Plot se comand` crearea ]i afi]area grafic` a rezultatelor,ca de exemplu forma structurii deformate sau reparti\ia tensiunilor.
44 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Din meniul List se comand` listarea numeric` a a rezultatelor, ca deexemplu valorile deplas`rilor din noduri sau cele ale componentelortensorului tensiunilor.
45 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
{n afara ferestrei de lucru principale (Main) programulpoate crea ]i lucra cu patru ferestre suplimentare
46 Curs MEF A. Pascu
COSMOS/M
Grupajul de butoane din parteasuperioar` a panelului reia meniurileprincipale din bara de meniuri.
Restul iconurilor asigur` un accesfoarte comod la o serie din comenzileprezente [n meniurile View ]i Display.