Видео ролики бесплатно онлайн
Смотреть домашнее видео
Официальный сайт seoturbina 24/7/365
Смотреть видео бесплатно
|
||||||||||||
|
РефератыКибернетика (87)САПР (Cosmos/M)
Размер: 23.70 KB
Скачан: 201 Добавлен: 21.09.2005 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ АНАЛИЗА И ВОЗМОЖНОСТЕЙ СИСТЕМЫ 1. . С0SM0S/М
Каждой задаче должно быть дано имя, которое является общим для всех файлов, относящихся к этой задаче. Имя каждого из этих файлов имеет свое расширение, которое определяет тип содержащейся в файле информации. В настоящем пособии все файлы, относящиеся к одной задаче, называются базой данных задачи. Многие файлы базы данных являются общими для всех типов анализа; некоторые содержат информацию, относящуюся только к одному типу анализа. Одна и та же база данных может быть использована для выполнения различных типов анализа. COSMOS/M создает как двоичные файлы, так и файлы в формате ASCII. Двоичные файлы используются самой программой для сохранения и восстановления информации. Файлы ASCII, с другой стороны, используются для хранения информации, которая непосредственно используется пользователем. 1.2.Краткий обзор модулей COSMOS/M Система COSMOS/M включает пре- и постпроцессоры, различные модули анализа, интерфейсы с CAD-системами, трансляторы и утилиты. GEOSTAR: пре- и постпроцессор Модуль GEOSTAR представляет собой работающий в графическом режиме трехмерный интерактивный геометрический моделировщик, позволяющий генерировать сетки конечных элементов, а также выполняющий функции пре- и постпроцессора при анализе МКЭ. Геометрические возможности GEOSTAR базируются на методе смешанных граничных представлений (В-гер) и параметрических кубических уравнениях. Основное назначение GEOSTAR - выполнение функций пре- и постпроцессора для системы анализа МКЭ COSMOS/M. Пользователь может создавать модель, вводить всю необходимую для анализа информацию, выполнять собственно анализ, используя расчетные модули COSMOS/М и, наконец, визуально оценивать результаты. Все это доступно непосредственно в среде GEOSTAR в графическом интерактивном режиме под управлением падающего меню. Разнообразные возможности геометрического моделирования в сочетании с гибкими средствами генерации конечно-элементных сеток, позволяют легко создавать сложные расчетные модели. Нагрузки, граничные и начальные условия могут быть приложены к соответствующему геометрическому элементу модели в любой заранее определенной системе координат. Программу GEOSTAR выгодно отличает сочетание мощных возможностей, интуитивно понятной структуры и легкости в освоении. Модели, созданные в других системах геометрического моделирования (CAD), могут быть введены в GEOSTAR с помощью форматов DXF и IGES. Пользователю в процессе работы в CAD-системе необходимо получить файл в одном из этих форматов, а потом воспользоваться одной из команд GEOSTAR для ввода модели. STAR: модуль линейного статического анализа Модуль STAR использует для вычисления деформаций конструкций линейную теорию, использующую предположение малости перемещений. Для расчета напряжений STAR вызывает дополнительный модуль STRESS. Ниже приведены основные особенности модулей STAR и STRESS: STRESS: дополнительный модуль вычисления напряжений для задач линейной статики. Модуль STRESS вычисляет напряжения в элементах и узлах для большинства элементов библиотеки, используя результаты, полученные STAR. Напряжения, вызываемые составными нагрузками, вычисляются за один проход модуля, а комбинирование нагружений возможно на постпроцессорной стадии. Напряжения могут быть получены в любой предварительно определенной системе координат. DSTAR: модуль вычисления собственных частот и анализа устойчивости Модуль DSTAR оценивает собственные частоты и соответствующие им формы свободных колебаний конструкции. Он также позволяет найти критические нагрузки и связанные с ними формы потери устойчивости. Далее отмечены наиболее важные особенности модуля DSTAR. . Наличие нескольких методов отыскания собственных значений итераций в подпространстве (вплоть до 150 значений), Ланцоша (вплоть до 150 значений), Якоби (все собственные значения), обратный степенной (одно собственное значение). HSTAR: модуль решения задач теплопроводности Модуль HSTAR решает задачи теплопроводности, включающие теплообмен за счет проводимости, конвекции и излучения. Далее отмечены наиболее важные особенности модуля HSTAR. ASTAR: Модуль динамического анализа Модуль ASTAR использует результаты, вычисленные модулем DSTAR, и метод разложения по собственным формам для вычисления динамической реакции конструкции. Далее отмечены некоторые важные особенности модуля ASTAR. NSTAR: модуль нелинейного анализа конструкции Модуль NSTAR решает задачи нелинейного статического и динамического анализа конструкций. Далее отмечены некоторые важные особенности модуля Лагранжиана); большие деформации (резиноподобные материалы); управляемые зазоры, линии и поверхности контакта. Флетчера-Голдфарба-Шанно) (метод секущих), поиск линии для улучшения сходимости; управление числом итераций и погрешностью. CSTAR: модуль анализа динамики разрушений Модуль CSTAR выполняет анализ динамики разрушений в реальном времени, используя точные схемы. Далее отмечены некоторые особенности модуля CSTAR. (ВЕАМЗD); толстая и тонкая трехузловая оболочка (SНЕLL3 и SНЕLL3Е); четырехузловая оболочка (SHELL4); объемный упругий элемент (SOLID). FSTAR: модуль анализа усталостной прочности Модуль FSTAR использует результаты расчета напряжений, полученные другими модулями, для выполнения анализа усталостной прочности. Модуль позволяет оценить усталостную долговечность (коэффициент запаса при усталостной эксплуатации) механической конструкции при циклическом нагружении. Далее отмечены некоторые важнейшие особенности модуля FSTAR. Напряжения берутся из результатов линейного, нелинейного и динамического анализа, а также могут быть непосредственно введены пользователем. Профили напряжений, основывающихся на результатах, полученных из других модулей, могут быть модифицированы пользователем перед выполнением анализа усталостной прочности. FLOWSTAR: модуль анализа потоков жидкости Модуль FLOWSTAR позволяет решать двух- и трехмерные стационарные и нестационарные задачи течения жидкости, в которых также могут быть учтены и тепловые эффекты. Модуль использует метод штрафных функций для решения уравнений Навье-Стокса и уравнения энергии для профилей скорости, давления и температуры. Анализируются как внешние потоки вокруг тел произвольной формы, так и внутренние течения в клапанах и теплообменниках. Далее отмечены некоторые важнейшие особенности модуля FLOWSTAR. ESTAR: модуль электромагнитного анализа Модуль ESTAR позволяет решать задачи электромагнетизма. Далее отмечены некоторые важнейшие особенности модуля ESTAR. Рафсона; модифицированный метод Ныотона-Рафсона. MODSTAR, PLOTSTAR и GRAPHSTAR MODSTAR это ранний вариант препроцессора, работающий в текстовом режиме и использующийся для генерации модели и запуска на выполнение различных расчетных модулей. Для реализации графических возможностей при этом используются модули PLOTSTAR и GRAPHSTAR. Эти модули могут быть выполнены непосредственно из среды GEOSTAR. OPTSTAR: модуль оптимизации конструкции Модуль OPTSTAR это конечно-элементная программа численной оптимизации конструкций. Задача оптимизации базируется на использовании веса конструкции или ее механических характеристик в качестве целевой функции, площади поперечного сечения или толщины как конструкторских переменных и, наконец, веса конструкции или ее механических характеристик как ограничений. Численная программа оптимизации с возможностями анализа чувствительности выполняется в соответствии со следующими положениями. COSMOS/M интерфейсы В состав системы включены следующие интерфейсные программы: COSMOS/M DESIGNER. Автономная интерфейсная программа для системы COSMOS/M ENGINEER. Автономная интерфейсная программа для системы COSMOS/M трансляторы В систему COSMOS/M входят следующие программы-трансляторы форматов файлов: IGES IGES - транслятор используется для чтения или записи файлов в формате DXF DXF - транслятор используется для чтения - или записи файлов в формате ANSYS Двунаправленный интерфейс для передачи данных между системами ANSYS и NASTRAN Двунаправленный интерфейс для передачи данных между системами NASTRAN и PATRAN Двунаправленный интерфейс для передачи данных между системами PATRAN и SINDA Двунаправленный интерфейс для передачи данных между программой анализа теплопроводности SINDA'87 и SINDA'85 и системой COSMOS/M. NODSTAR/GEOSTAR Входной командный файл для NODSTAR может быть сгенерирован в среде Выполнимые файлы, требующиеся для анализа В дополнение к GEOSTAR (386GEO.ЕХЕ) и нескольким файлам-утилитам для выполнения анализа различного типа используются следующие выполняемые файлы 1.3. Геометрическое моделирование в GEOSTAR 1.3.1. Геометрические объекты Набор геометрических объектов в GEOSTAR обеспечивает пользователя удобными и мощными средствами для генерации сеток конечных элементов, а также задания нагрузок, граничных и начальных условий. Вы можете определять нагрузки и граничные условия непосредственно на геометрических объектах, а Точки Точки представляют собой наиболее простые объекты GEOSTAR и, следовательно, занимают низшую ступень в иерархии. Они являются составной частью всех остальных ступеней иерархии. Точки могут быть созданы или путем сколки на активной координатной сетке на плоскости, или заданием их координат в пространстве. Кроме того, точки могут быть получены или перезаданы с помощью операций типа симметричного отражения, переброса Линии Линии представляют собой одномерные параметрические объекты, образованные из точек в пространстве. В GEOSTAR может быть автоматически сгенерировано множество типов линий, включая прямые линии, конические кривые, сплайны и кривые Безье. Кроме того, линии могут быть получены или перезаданы с помощью операций типа симметричного отражения, переброса Поверхности Поверхности представляют собой двумерные параметрические объекты, которые могут быть как плоскими, так и искривленными. В распоряжении пользователя имеется исчерпывающий набор команд для генерации и манипулирования с поверхностями, в частности, операции симметрии, переброса Формальное представление поверхности в пространстве требует, чтобы каждая пара граничных линий, расположенных на противоположных сторонах поверхности, имела одну и ту же ориентацию. Это условие выполняется программой автоматически, предоставляя пользователю свободу задавать граничные линии произвольным образом. Перед построением поверхности GEOSTAR выполняет необходимую репараметризацию линий до тех пор, пока остается возможность получить самопересекающуюся поверхность. Получить изображение маркера «звездочка» для идентификации параметрических осей на поверхности возможно с, помощью команды АСТМАRК. Команда SFREORNT может быть использована для изменения направления первой параметрической оси на обратное, а команда SFREPAR - для замены первой параметрической оси поверхности. Объемы Объемы представляют собой трехмерные параметрические объекты. В распоряжении пользователя имеется исчерпывающий набор команд для генерации и манипулирования с объемами, в частности, операции симметрии, переброса Параметрические координатные оси объема идентифицируются с помощью маркеров «звездочка» и «стрелка». Звездочка появляется на первой параметрической оси вблизи, ее начала. Вторая параметрическая ось начинается из угла, ближайшего к звездочке, а третья идентифицируется с помощью стрелки. Для правильного представления объема рекомендуется обеспечить следующее: 1. Нормали к любым двум противоположным поверхностям, определяющим объем, должны иметь одинаковое направление, то есть эти поверхности должны быть одинаково ориентированы. 2. Следует соблюдать соответствие между локальными параметрическими координатами для любых двух противоположных поверхностей, определяющих объем. Это соответствие отображается символами «звездочка», идентифицирующими первую направляющую линию. На любой из противоположных поверхностей эти символы должны иметь одно и то же относительное расположение. 3. И снова в GEOSTAR пользователю нет нужды входить в рассмотрение вышеупомянутых подробностей для большинства случаев, включая создание объемов регулярной формы, так как вместо этого может быть использован флаг автоматического согласования. Такие команды как VL2SF, VL4SF, VLCRSF, VL4CR имеют подобный флаг в числе параметров, поэтому необходимые изменения при формировании объема могут быть выполнены автоматически. контуры Контуры (contours) представляют собой замкнутые последовательности линий, лежащих на одной плоскости и использующиеся для определения регионов Регионы Регион (region) определяется одним внешним контуром и максимум девятнадцатью внутренними контурами. Все контуры региона должны лежать в одной и той же плоскости. Формирование сетки конечных элементов на регионе осуществляется в соответствии с параметрами, заданными в образующих его контурах. Многогранник Многогранником (polyhedron) в GEOSTAR называется непрерывная замкнутая многосторонняя граница, определяемая группой поверхностей и/или регионов. Многогранник может быть создан только в случае, если GEOSTAR сможет найти единую замкнутую границу, присоединяющую данный регион или поверхность в пределах некоторого заданного допуска. Таким образом, многогранник является комбинацией подобных поверхностей и регионов и может быть покрыт сеткой конечных элементов оболочечного типа с помощью команды Часть Частью (part) в GEOSTAR называется область пространства, заключенная внутри одного многогранника, либо между группой многогранников. В определении части может быть использовано до 50 многогранников. Часть может автоматически покрываться сеткой конечных элементов с помощью команды 1.3.2. Системы координат Разные системы координат используются при создании геометрических объектов, а также для задания нагрузок и граничных условий. При построении точек и узлов, определении нагрузок и граничных условий могут быть использованы прямоугольная, цилиндрическая и сферическая системы координат. Нагрузки и граничные условия интерпретируются относительно текущей активной системы координат. Местная система координат элемента (ECS) используется при вычислении напряжений. По умолчанию ECS, определяемая типом элемента и порядком следования узлов, считается местной системой координат и имеет ссылочный номер - 1. Другие величины относятся к использованию системы координат. 1.4. Генерация сеток конечных элементов в GEOSTAR Генерация сетки конечных элементов это процесс получения узлов и элементов. Сетка образуется путем задания узлов и их последующего соединения для определения элементов. Различные подменю генерации узлов и элементов на заданных объектах обеспечивают пользователя удобными средствами для реализации этого процесса. По мере возможности, а также в ряде случаев исходя из практичности, процесс генерации сеток выполняется непосредственно на геометрических объектах. На, каком бы этапе формирования модели в GEOSTAR элемент не создавался, с ним связываются текущие активные атрибуты: тип элемента, набор геометрических свойств, набор физических свойств и система координат элемента (команда EPROPSET предлагает другие процедуры для задания атрибутов элементов). 1.4.1. Параметрическая генерация сеток конечных элементов Параметрическая генерация сеток конечных элементов применяется для параметризованных геометрических объектов, таких как линии, поверхности и объемы. Пользователю предлагается задать число элементов и параметр неоднородности (spacing ratio) для каждого направления. Для генерации сеток на геометрических объектах имеются следующие команды. M_PT- генерация сетки одноузловых элементов типа MASS в точках. M_CR - генерация сетки двух и трех узловых одномерных элементов типа M_SF - генерация сетки плоских элементов типа PLANE2D или SHELL на поверхностях. M_VL - генерация сетки пространственных элементов типа SOLID или MAG3D в объемах. MPTDEL - уничтожение узлов и элементов массы в заданных точках. MCRDEL - уничтожение узлов и ферменных или балочных элементов, связанных с заданными линиями. MSFDEL - уничтожение узлов и оболочечных элементов, связанных заданными поверхностями. MVLDEL - уничтожение узлов и объемных элементов, связанных с заданными объемами. 1.4.2. Автоматическая генерация сеток конечных элементов При автоматической генерации сетки конечных элементов формируется сетка из треугольных элементов для таких объектов как поверхность, регион, многогранник и часть. Задается либо средний размер элемента, либо число элементов. MA_RG - генерация сетки плоских трех узловых элементов на регионе, используя установки, сделанные для отдельных контуров. MA_SF - генерация сетки плоских трех узловых элементов на поверхности. MA_PTRG - генерация сетки на регионе радиального расходящимся из точки, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этой точки. MA_CTRG - генерация сетки на регионе радиального типа, расходящимся от одного из внутренних контуров, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этого контура. MA_NUSF - генерация неоднородной сетки на поверхности с возможностью для пользователя задавать число элементов на каждой стороне поверхности. MA_PTSF - генерация сетки на поверхности радиального типа, расходящейся из точки, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этой точки. МА_CRSF - генерация сетки на поверхности радиального типа, расходящейся от одной своих сторон, с возможностью улучшить сетку непосредственно около заданной стороны. МА_РН - автоматическая генерация сетки на многограннике. МА_PART - автоматическая генерация сетки на части. МАЯОСН - модификация сетки на регионе путем изменения числа узлов элементов. MARGCH - модификация сетки на поверхности путем изменения числа узлов элементов. MASFCH - уничтожение узлов и элементов, связанных с регионом. MARGDEL - уничтожение узлов и элементов, связанных с поверхностью. 1.4.3. Другие методы генерации сеток конечных элементов Во всех случаях, когда геометрический объект, покрытый сеткой конечных элементов, используется для генерации одного и нескольких дополнительных объектов того же типа, при включении соответствующего флага все вновь созданные объекты будут покрыты сеткой, подобной сетке исходного объекта. Двумерные конечные элементы (например, SHELL4) могут быть получены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении Двумерные конечные элементы могут быть получены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении (sweeping), волочение (dragging) или скольжение (gliding), примененных к покрытым сеткой линиям при включении соответствующего флага для поверхностей. Трехмерные конечные элементы (например, SOLID) могут быть получены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении Трехмерные конечные элементы могут быть получены путем таких операций, как выдавливание (extruding), оставление следа при вращении (sweeping), волочение (dragging) или скольжение (gliding), примененных к покрытым сеткой поверхностям или регионам при включении соответствующего флага для многогранника. |
|
Смотреть видео онлайн
Онлайн видео бесплатно