Рефераты. САПР (Cosmos/M) p> CSTAR: модуль анализа динамики разрушений

Модуль CSTAR выполняет анализ динамики разрушений в реальном времени, используя точные схемы. Далее отмечены некоторые особенности модуля CSTAR.
. Элементы: трехмерный стержень (ферма) (TRUSS3D); трехмерная балка

(ВЕАМЗD); толстая и тонкая трехузловая оболочка (SНЕLL3 и SНЕLL3Е); четырехузловая оболочка (SHELL4); объемный упругий элемент (SOLID).
. Двух- и трехмерный нестационарный анализ.
. Физическая и геометрическая нелинейность.
. Автоматическое вычисление шага интегрирования по времени исходя из величины критического шага для предупреждения неустойчивости, возможной вследствие слишком большого шага.
. Простой и эффективный оболочечный элемент (SНЕLL4), требующий мало памяти.
. Граничные условия: смещения; скорости; ускорения.
. Нагрузки: сосредоточенные силы; давление; предписанные смещения; временные кривые для масштабирования нагрузок в различных местах.
. Постпроцессорные возможности: вывод в листинг перемещений, деформаций и напряжений; вывод в листинг экстремальных значений перемещений, деформаций и компонент напряжений; визуализация деформированных форм в заданных точках процесса; анимация деформированных форм; визуализация в многоцветных и векторных полях, а также изолиниях; масштабирование под управлением пользователя; построение графиков функций времени для реакций отдельных узлов и элементов.

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.
. Расширенная библиотека элементов.
. Процедуры анализа: правило Минера; АSМЕ-нормы для котлов и сосудов давления; упрощенная упругопластическая формулировка, использующая спецификацию АSМЕ.
. Вычисление коэффициента эксплуатационного запаса в заданных положениях.
. Автоматическое вычисление коэффициента эксплуатационного запаса во всех узлах.
. Упрощенный ввод.

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.
. Параметры явления усталости и соответствующее число циклов.
. Постпроцессорные возможности: вывод в листинг коэффициентов эксплуатационного запаса; визуализация распределения коэффициентов запаса при усталостной эксплуатации в виде многоцветных и векторных полей, а также в виде изолиний; масштабирование под управлением пользователя.

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.
. Ламинарное течение вязкой несжимаемой жидкости с учетом теплопереноса.
. Двух- и трехмерные ламинарные течения.
. Температурно-зависимые свойства жидкости.
. Стационарные и нестационарные потоки.
. Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
. Изотермические и неизотермические потоки.
. Естественная и вынужденная конвекция.
. Наличие источников тепла.
. Граничные условия задаются для следующих величин: скорость; кинетическая энергия; коэффициент диссипации энергии; узловое расстояние от жесткой стенки; плотность; энергия; нулевая нормальная скорость для граничных элементов; температура; давление; тепловые потоки: конвекция.
. Постпроцессорные возможности: вывод в листинг и визуализация скоростей, давлений, температур, сдвиговых напряжений, функции тока, температурных градиентов, турбулентной кинетической энергии и коэффициентов диссипации энергии; вывод в листинг экстремальных значений всех вышеперечисленных величин; визуализация в виде многоцветных и векторных полей, а также в виде изолиний; масштабирование под управлением пользователя.

ESTAR: модуль электромагнитного анализа

Модуль ESTAR позволяет решать задачи электромагнетизма. Далее отмечены некоторые важнейшие особенности модуля ESTAR.
. Типы анализа: двумерный, осесимметричный и общий трехмерный магнито-статический анализ с источниками тока и постоянными магнитами; двух- и трехмерный электростатический анализ; двумерный и осесимметричный нестационарный электромагнитный анализ; нелинейный анализ, определяемый кривыми намагничивания (В-Н) и/или кривыми размагничивания магнитов; анализ течения тока в проводниках для вычисления распределения тока и потерь.
. Итерационные методы решения нелинейных задач: обычный метод Ньютона-

Рафсона; модифицированный метод Ныотона-Рафсона.
. Граничные условия: узловые токи; плотность тока на элементе; напряжение и магнитный потенциал; магнитная связь; периодические граничные условия.
. Постпроцессорные возможности: вывод в листинг и визуализация плотности магнитных потоков, интенсивности магнитного поля, магнитных потенциалов, напряжений, плотности электрического поля и плотности электрического тока; вывод в листинг экстремальных значений всех вышеперечисленных величин; визуализация в виде многоцветных и векторных полей, а также в виде изолиний; масштабирование под управлением пользователя, сохранение электрической энергии для электростатического анализа; магнитная энергия для магнитостатического анализа; крутящий момент для магнитостатического анализа с использованием принципа виртуальной работы.
. Другие свойства: электротермическая связь для анализа течения тока и задач магнитодинамики; анализ краевых токов; магнитомеханическая связь, когда результирующие магнитные силы могут быть включены в задачи механического анализа.

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.
. Возможные целевые функции: вес модели; перемещения узлов в заданных направлениях; компоненты напряжений на элементе; относительные перемещения между двумя узлами.
. Конструкторские переменные: площадь поперечного сечения стержня (фермы); ширина и высота балки; толщина плосконапряженной пластины; толщина оболочечного элемента.
. Конструкторские ограничения: компоненты перемещения в узле; относительные перемещения между двумя узлами; компоненты напряжений на элементе; верхний предел для веса модели; пределы на конструкторские переменные.
. Другие возможности: нагрузки в виде сосредоточенных сил и давлений; случай многовариантности нагружений; встроенный анализ чувствительности; связывание конструкторских переменных; точная аппроксимация ограничений.

COSMOS/M интерфейсы

В состав системы включены следующие интерфейсные программы:

COSMOS/M DESIGNER. Автономная интерфейсная программа для системы
AutoCAD. Она позволяет вызывать на выполнение вычислительные модули программы COSMOS/M прямо из среды AutoCAD через дополнительное меню.
(AutoCAD продукция Autodesk, Inc.)

COSMOS/M ENGINEER. Автономная интерфейсная программа для системы
Рго/ENGINEER на рабочих станциях. Модули анализа COSMOS/M могут быть вызваны на выполнение прямо из среды COSMOS/M ENGINEER. (РRО/ ENGINEER продукция Paremetric Technology Corporation)

COSMOS/M трансляторы

В систему COSMOS/M входят следующие программы-трансляторы форматов файлов:

IGES

IGES - транслятор используется для чтения или записи файлов в формате
IGES. Этот транслятор может быть вызван на выполнение либо на уровне операционной системы, либо из среды GEOSTAR.

DXF

DXF - транслятор используется для чтения - или записи файлов в формате
DXF. Этот транслятор может быть вызван на выполнение либо на уровне операционной системы, либо из среды GEOSTAR.

ANSYS

Двунаправленный интерфейс для передачи данных между системами ANSYS и
COSMOS/M.

NASTRAN

Двунаправленный интерфейс для передачи данных между системами NASTRAN и
COSMOS/M.

PATRAN

Двунаправленный интерфейс для передачи данных между системами PATRAN и
COSMOS/M.

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
GEOSTAR с помощью команды MODINPUT. Входной командный файл для GEOSTAR может быть сгенерирован в среде MODSTAR с помощью команды MOD2GEO.

Выполнимые файлы, требующиеся для анализа

В дополнение к GEOSTAR (386GEO.ЕХЕ) и нескольким файлам-утилитам для выполнения анализа различного типа используются следующие выполняемые файлы
(все с расширением ЕХЕ). Файл 386RENUM.ЕХЕ используется для внутренней перенумерации узлов (скрытой от пользователя) для ускорения процесса решения путем минимизации ширины ленты и профиля матрицы жесткости.
|Линейная статика | 386RENUM, 386PRE1, 386STAR, 386STRES |
|Собственные | 386RENUM, 386PRE1, 386STAR, 386STRES, |
|частоты и |386DSTAR |
|устойчивость | |
|Теплопроводность |386RENUM, 386HSTAR |
|Нелинейный анализ |386RENUM, 386PRE1, 386NSTAR |
|Динамический |386RENUM, 386PRE1, 386STAR, 386DSTAR, |
|анализ |386ASTAR |
|Динамика |386RENUM, 386CSTAR |
|разрушений | |
|Усталость |386RENUM, 386PRE1, 386STAR, 386STRES или |
| |386NSTAR |
|Механика жидкости |386RENUM, 386FLOW |
|Электромагнетизм |386RENUM, 386ESTAR |

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
GEOSTAR автоматически свяжет заданные условия с соответствующими узлами или элементами. Модули анализа игнорируют геометрическую информацию и используют только данные об узлах и элементах. Нагрузки и граничные условия не воспринимаются, если прикладываются к геометрическим объектам, не связанным с сеткой конечных элементов. Краткое описание геометрических объектов и доступных при линейном анализе элементов GEOSTAR дано ниже.

Страницы: 1, 2, 3



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.