Popis:
Učebné texty k predmetu Napäťové analýzy na PC sú určené pre študentov denného a externého štúdia Fakulty výrobných technológií TU Košice so sídlom v Prešove.
Cieľom týchto učebných textov je osvojenie pojmov a poznatkov o samotnej metóde konečných prvkov, pričom sa nezameriavajú na matematicko-teoretickú časť metódy konečných prvkov (MKP), ale hlavne na princípy práce s programami MKP, jej jednotlivými etapami (preprocesing, procesing, postprocesing), prostredníctvom programového produktu Parametric Technology Corpotarion (PTC) pod názvom Pro/MECHANICA (od verzie Pro/ENGINEER WILDFIRE s názvom Pro/ENGINEER Structural and Thermal Simulation). Zároveň predkladané učebné texty dávajú možnosť aplikácie vedomostí z predmetov Počítačová grafika a 3D modelovanie a možnosť ich upevnenia, rozšírenia a prehĺbenia.
Výrobné aj výrobno-vývojové spoločnosti sú v konkurenčnej súťaži nútené umiestňovať na trhu konkurencieschopné výrobky s vyššou kvalitou. Táto skutočnosť je dôvodom na využívanie CAE softvérov ako nevyhnutného simulačného nástroja v konštrukčnom procese vývoja výrobkov. Včlenenie CAE softvérov do úvodných etáp konštrukčného procesu dáva možnosť analýz nových návrhov aj ich alternatív, dáva možnosť optimalizácie návrhov, a tým dáva konštruktérom istotu, že navrhované výrobky budú plniť svoju požadovanú funkciu s menším počtom zmien prototypu a následne aj v skutočnej prevádzke.
Prakticky všetky súčasné programy pre riešenie konkrétnych problémov technickej praxe, ako aj vedecko-výskumných problémov, v širokom rozsahu aplikácií, využívajú vo svojej výpočtovej časti MKP, z anglického Finite Element Method (FEM), resp. Finite Element Analysis (FEA). Medzi komerčné programy pre výpočet MKP patria Pro/MECHANICA, ANSYS, ADINA, COSMOS/M, NE-XX, NEXIS, SAP IV, NONSAP a mnohé iné.
Kľúčové slová:
procesing
výpočtové modely
okrajové podmienky
konečné prvky
pomocné prvky
Obsah:
- Obsah -1-
Úvod -2-
1. Etapy riešenia programami MKP -3-
2. Preprocesing -4-
2.1 Tvorba geometrického modelu -4-
2.1.1 Spustenie programu Pro/ENGINEER -4-
2.1.2 Nastavenie pracovného prostredia -5-
2.1.3 Nastavenie pracovného adresára -10-
2.1.4 Vytvorenie nového súboru -11-
2.1.5 Okno Model Tree -12-
2.1.6 Výber objektov -14-
2.1.7 Základné spôsoby vytvorenia 3D modelu -15-
2.1.8 Pomocné prvky -20-
2.1.9 Práca s namodelovanými prvkami -23-
2.2 Tvorba výpočtového modelu -30-
2.2.1 Geometrický model versus výpočtový model -30-
2.2.2 Výber typu modelu a typu konečných prvkov -33-
2.2.3 Vstup do prostredia Pro/MECHANICA -37-
2.2.4 Definovanie okrajových podmienok -39-
2.2.5 Definovanie materiálových vlastností -42-
2.2.6 Definovanie parametrov konečných prvkov -42-
3. Procesing -44-
3.1 Výber typu analýzy -44-
3.2 Výber metódy konvergencie -44-
4. Postprocesing -45-
5. Použitie konečných prvkov -46-
5.1 Použitie 3D konečných prvkov (solid idealizácia) -46-
5.2 Použitie 2D konečných prvkov (shell idealizácia) -56-
5.3 Použitie 1D konečných prvkov (beam idealizácia) -59-
6. Neriešené príklady -65-
Príklad 1 -65-
Príklad 2 -65-
Príklad 3 -66-
7. Pokročilé techniky modelovania konštrukcií v MKP -67-
7.1 Zostavy -67-
7.1.1 Zostavné podmienky -67-
7.1.2 Vytváranie zostavy -69-
7.1.3 Zostava koleso, hriadeľ, pero -77-
7.2 Kontaktná analýza -80-
Literatúra -87-