Задание свойств материала и конечных элементов

Теперь, когда основные геометрические характеристики модели введены, можно приступить к определению ее других свойств. Сначала зададим свойства материала. Выберите последовательность команд Model (модель) Þ Material (материал), после чего активизируется диалоговое окно “Define Isotropic Material” (задание изотропного материала), в котором можно задать необходимый набор физико-механических свойств требуемого материала. Обратите внимание, что по умолчанию предлагается определение свойств для изотропного материала.

Впишите название материала – Steel. Введите свойства: E = 210000 H/мм². Коэффициент Пуассона (Poisons Ratio) 0,3, плотность (Mass Density) 7,89Е-6 кг/мм³. Далее, «ОK», «Cancel».

Следующий шаг – описание свойств конечных элементов, которые будут использоваться в модели. В данной модели будут использоваться три свойства конечных элементов:

· оболочечные Plate-элементы (изгибно-мебранные), будут использоваться как промежуточные, для дальнейшего получения из них объемных конечных элементов;

· объемные Solid-элементы;

· контактные Gap-элементы.

Выполните команды Model (модель) Þ Property (свойства). В появившемся диалоговом окне “Define Property – PLATE Element Type” в поле данных Material выберите материал (Steel), который был Вами создан, путем нажатия на стрелку с правой стороны этого поля данных. Введите название свойства элементов в поле данных Title: “Plate property”.

Нажмите «ОK».

Первое свойство, для плоских элементов задано, но выполнение команды ввода свойств продолжается, и автоматически появляется новое окно для задания следующих свойств элементов.

В появившемся диалоговом окне “Define Property – PLATE Element Type” нажмите на кнопку Element/Property Type. В следующем окне выберите пункт Solid и нажмите «Ок». Далее в окне “Define Property – SOLID Element Type” в поле данных Material выберите материал, который Вами создан (путем нажатия на стрелку с правой стороны этого поля данных). Введите название свойства элементов в поле данных Title: Solid property и нажмите «ОK».

Далее в появившемся окне зададим свойства для контактных Gap элементов, нажмите на кнопку Element/Property Type. В следующем окне выберите пункт Gap и нажмите «Ок».

Далее в окне “Define Property – GAP Element Type” введите название свойства элементов в поле данных Title: “Gap property 0.05”. В поле данных Initial Gap (начальный зазор при контакте) введите величину натяга 0,05. В поле данных Compression Stiffness (жесткость на сжатие), введите 0,0001. В поле данных Tension Stiffness (жесткость на растяжение) 1,0E6.

В данном случае при моделировании натяга, используется малое значение жесткости на сжатие и большое значение жесткости на растяжение. При моделировании контактных конструкций с зазором нужно данные для жесткости на растяжение и сжатие поменять местами. Следует заметить, также, что нужно аккуратно выбирать вышеприведенные значения. Различие между величинами жесткости должно быть достаточно большим, чтобы Gap функционировал правильно. С другой стороны, если разница будет большой, могут возникнуть проблемы со сходимостью. Нужно следовать правилу: большая жесткость должна быть не менее, чем на три порядка выше жесткости смежных узлов в элементах.

Нажмите «Ок», и «Cancel».