Механика деформируемого твердого тела

В данном видеоуроке рассматриваются основы теории традиционной (классической) механики разрушения в линейно-упругой постановке, дается понятие коэффициентов интенсивности напряжений и физический смысл J-интеграла. Подробно рассматриваются основные режимы разрушения и приводятся соответствующие математические выкладки. Дается сравнение известных команд KCALC и CINT и примеры их применения на практике, преимущества и недостатки. Рассматриваются методы построения геометрии дефектной области средствами ANSYS DesignModeler и при помощи специального инструмента Crack Object в приложении Mechanical. Подробно рассматривается методика решения задач механики разрушения применительно к турбомашиностроению.

Видеоурок посвящен решению связных термоэлектрических задач с использованием инструментов ANSYS Mechanical и расчетной среды Workbench. Решение связной термоэлектрической задачи рассмотрено на примере моделирования работы элемента Пельтье. Выполнено моделирование двух режимов работы данного устройства. В первом режиме устройство работает как "тепловой насос". При включении его в электрическую цепь, на одной из его сторон возникает отрицательный тепловой поток, а на другой - положительный. Это явление носит название эффект Пельтье. Во втором режиме устройство работает как генератор электрического тока. При создании разницы температур на двух поверхностях модуля в цепи возникает электрический ток. Это явление носит название эффект Зеебека. Эффект Томсона учтен через температурную зависимость коэффициента Зеебека. Проект построен в расчетной среде Workbench с использованием расчетного модуля Thermal-Electric. Рассмотрены несколько способов построения расчетной модели.

Видеоурок посвящен акустическим возможностям решателя ANSYS Mechanical. Для работы с акустическими элементами и граничными условиями используется APDL. Для построения зависимости эффективности глушителя от частоты возбуждения используется многопараметрическое исследование. Александр Соклаков

Настройка удалённых вычислительных ресурсов для запуска расчетов посредством ANSYS Remote Solve Manager (RSM). В видео уроке рассматривается техническая часть функционирования служб ANSYS RSM, подготовка удаленного вычислительного узла к их развертыванию, конфигурирование серверной и клиентской части RSM на Windows компьютерах с общей памятью (SMP, shared memory parallel) без сторонних кланировщиков очереди задач. Приведены примеры решения задач средствами ANSYS Mechanical (в синхронном и асинхронном режиме), ANSYS Fluent и ANSYS CFX на удаленном вычислительном ресурсе через RSM. Юрий Новожилов

Рассматриваются некоторые стратегии и подходы для доведения исходной геометрии до расчетной схемы. Приведены примеры использования ANSYS DesignModeler 13.0 для исправления исходной геометрии. Александр Соклаков

Предварительное редактирование исходных данных, полученных в результате тензометрирования реальной конструкции с последующей фильтрацией дрейфа средних значений амплитуд напряжений и применение специализированных расчетных шаблонов nCode для этих целей. В данном примере, оцениваются данные по перемещениям, поступающие от пяти тензодатчиков; данные поступают от пяти независимых каналов и нелинейны по времени. Хотя данные в каналах начинаются с номинального нуля, дрифт графиков описывает эффект, когда на процесс измерения влияют различные внешние факторы (например, температура), которые могут привести к сдвигу результирующих данных. Будут обрабатываться данные двух таких измерений. В примере будут рассматриваться стандартные методы обработки данных (сигналов), которые представлены в nCode различными расчетными шаблонами и также результаты обработки будут преобразованы альтернативными методами для последующего их сравнения. Кабанов Юрий

Моделирование эквивалентных циклических испытаний на разрушение при постоянной амплитуде цикла в ANSYS nCode DesignLife 8.0. В данном примере, рассмотрено применение GlyphWorks для создания эквивалентного усталостного испытания на повреждаемость при постоянной амплитуде цикла. В этом примере, интерес представляет стрела крана для подъема и переноса материалов на нефтяной платформе. При работе, стрела ведет себя статически так, что испытание на долговечность будет основываться на простом квазистатическом приложении нагрузки. Далее, основной режим нагружения - это одноосная изгибающая нагрузка; эту нагрузка будет приложена в нашем эксперименте. Следовательно, спецификация теста может быть упрощена до одиночного квазистатического нагружения. В процессе эксплуатации стрелы крана было проведено инструментальное измерение действующей нагрузки. Амплитуда замеренной нагрузки является переменной. Кабанов Юрий

Высокотемпературная усталостная долговечность с учетом моделей ползучести в ANSYS nCode DesignLIfe 8.0. Рассматривается методика анализа усталостной долговечности узлов и агрегатов, подверженных действию не только рабочих механических нагрузок, но и длительному воздействию высоких температур. Области применимости комбинированной модели ползучести/усталости Шабоша, кривые Ларсона-Миллера и их применимость в nCode, факторы, влияющие на высокотемпературную усталостную долговечность. Рассматрвиается физика высокотемпературного усталостного разрушения TMF (с учетом ползучести); механизмы разрушения. Специализированный решатель Chaboche Fatigue Solver. Кабанов Юрий

Высокотемпературная усталостная долговечность с учетом моделей ползучести в ANSYS nCode DesignLIfe 8.0. Рассматривается методика анализа усталостной долговечности на примере простой детали, подверженной действию не только рабочих механических нагрузок, но и длительному воздействию высоких температур. Области применимости комбинированной модели ползучести/усталости Шабоша, кривые Ларсона-Миллера и их применимость в nCode, факторы, влияющие на высокотемпературную усталостную долговечность. Рассматрвиается физика высокотемпературного усталостного разрушения TMF (с учетом ползучести); механизмы разрушения. Специализированный решатель Chaboche Fatigue Solver. Рассмотрены особенности импорта рабочей модели материала с семейством усталостных кривых, полученных для ряда дискретных значений температур в диапазоне от 20 до 600 градусов по Цельсию и применение специального конфигуратора нагрузок для задания гибридного варианта нагружения. Юрий Кабанов

VL1241 — использование геометрических компонентов Workbench Name Selections в специализированном модуле анализа усталостной долговечности ANSYS nCode DesignLife 8.0. В данном примере рассматриваются вопросы создания и присвоения расчетной модели специальных свойств материала в Workbench и использования инструмента named selections для присваивания дополнительных параметров в модели материала. Рабочая модель представляет собой стальной вал, нагруженный постоянной изгибающей нагрузкой. Технология изготовления вала - прокатка, с последующей механической обработкой с учетом требуемых допусков. Юрий Кабанов

Видеоурок VL1310. В данном примере рассматриваются проблемы расчета усталостной долговечности композиционных материалов с короткими армирующими волокнами (Short Fibre Composite). Даются теоретические основы строения и технологии производства различных типов композиционных материалов. Представлены некоторые программные средства для проектирования и расчета композитов.Рассмотрены различные подходы по численному моделированию композитов на микро-, мезо- и макроуровне. Подробно излагается методика проведения анализа усталостной долговечности простейшего композитного образца при помощи нового расчетного шаблона Short Fibre Composite SN Analysis Glyph. Юрий Кабанов

В данном примере рассматриваются проблемы конструкционной прочности магистральных нефте- и газопроводов при появлении и развитии различных дефектов в стенке трубы (трещинообразование). Даются сравнительные расчеты усталостной долговечности проблемных участков трубопровода с дефектом и без него, демонстрируются приемы работы с различными расчетными шаблонами nCode. Подробно излагается методика проведения анализа усталостной долговечности опасного участка трубопровода (подконструкции) в зависимости от уровня деформаций (малоцикловая усталость) при постоянной (Constant Amplitude) и переменной (TimeSeries) амплитудах цикла. Моделируется ситуация пульсационного колебания величины рабочего давления в трубопроводе. Рабочая модель представляет собой участок магистрального трубопровода в двухслойном грунте, длиной 100м и два фрагмента трубопровода (подконструкции) с дефектом в виде продольной трещины и без него (контрольный участок). Трубопровод нагружен собственным весом, весом грунтового массива и рабочим давлением 9,8 Мпа. Юрий Кабанов