Tutoriál programu ADINA

Transkript

1 Nelineární analýza materiálů a konstrukcí (V-132YNAK) Tutoriál programu ADINA Petr Kabele petr.kabele@fsv.cvut.cz people.fsv.cvut.cz/~pkabele Petr Kabele,

2 Výstupy programu ADINA: Preprocesor - výstupem jsou soubory:.idb... databáze informací o modelu, umožňuje uložení a zpětné načtení modelu vytvořeného v preprocesoru.dat... vstupní data pro výpočetní jádro.ses... záznam příkazů zadaných v preprocesoru, možno znovu načíst do preprocesoru Výpočetní jádro - výstupem jsou soubory:.out... textový výstup, informace o průběhu výpočtu, iteracích ap..por... binární nebo textový soubor se vstupními daty pro postprocesor Postprocesor - výstupem mohou být: grafické zobrazení výsledků na obrazovce soubory.jpg,.ai nebo.ps s grafickými výstupy textové soubory s vybranými vypočtenými hodnotami Petr Kabele,

3 Tvorba SA2: Structural modelu Analysis pro Techniques statickou FEM analýzu II. 1) Výběr typu analýzy mechanika teplo mechanika tekutin postprocesor statika dynamika stabilita kolaps interakce konstrukce s tekutinou (fluidstructure interaction) Petr Kabele,

4 2) SA2: Výběr Structural stupňů Analysis volnosti Techniques a kinematických FEM II. předpokladů rovinná napjatost/deformace: posuny v rovině y-z prutové kce.: posuny a pootočení malé/velké (konečné) posuny a pootočení malé/velké (konečné) deformace Petr Kabele,

5 3) Zadání základní geometrie výběr bodů myší výběr bodů myší prutové kce.: body linie rovinná nap./def.: body plochy (čtyřúhelníky, trojúhelníky) všechny rozměry a souřadnice ve shodných jednotkách Petr Kabele,

6 4) SA2: Výběr Structural a zadání Analysis parametrů Techniques FEM materiálového II. modelu parametry nutno zadávat v konzistentních jednotkách (i s geometrií), např.: m, s, 10 6 kg MN (= 10 6 N = 10 6 kg.m/s 2 ) MPa (= 10 6 N/m 2 ) Petr Kabele,

7 5) SA2: Zadaní Structural dodatečných Analysis Techniques geometrických FEM II. vlastností prvků ( např. průřez, tloušťka,...) elastický i plastický pouze elastický Petr Kabele,

8 6) Definice a zadání podpor vybereme podepřený st.vol. body, linie, nebo plochy zadáme číslem, nebo vybereme myší Petr Kabele,

9 7) Definice a zadání referenčního zatížení definujeme velikost referenčního zatížení body, linie, nebo plochy zadáme číslem, nebo vybereme myší Petr Kabele,

10 Zadání spojitého povrchového zatížení v 2D definujeme velikost referenčního zatížení (síla na plochu) pro zatížení prutů použijeme typ Distributed Line Load definujeme velikost referenčního zatížení (síla na délku) Petr Kabele,

11 Normálové Tečné nerovnoměrné zat. -pomocí Spatial Function Petr Kabele,

12 Na šikmou linii Petr Kabele,

13 Na šikmou linii Petr Kabele,

14 Na šikmou linii Petr Kabele,

15 Vlastní tíha zadáme hustotu v definici materiálu, např. použijeme konzistentní jednotky, např. kg/m 3 Petr Kabele,

16 zadáme gravitační zrychlení použijeme konziztentní jednotky, např.: kg/m 3 pro hustotu a m/s 2 pro zrychlení, pak objemová síla je v N/m 3 Petr Kabele,

17 8) Definice zatěžovací historie a zatěžovacích kroků Tento bod je možné vynechat při lineární analýze, ve které je výsledek nezávislý na zatěžovací historii. a) Definujeme časovou funkci zatížení skutečné zatížení působící v čase t je referenční zatížení vynásobené příslušnou hodnotou této funkce Petr Kabele,

18 b) Definujeme SA2: Structural Analysis časovétechniques zatěžovací FEM kroky II. počet kroků délka (čas) jednoho kroku Pozn.: Pokud je použitý materiálový model nezávislý na rychlosti zatěžování (elasticita, plasticita,...), je možné použít libovolné jednotky času. V opačném případě (viskoelasticita,...) je nutno čas zadávat v jednotkách konzistentních s materiálovými parametry. Petr Kabele,

19 9) Vytvoření sítě konečných prvků a) Definujeme skupiny podle typu prvku, implicitního materiálu, tloušťky, kinematických předpokladů, ap. typ a podtyp (rovinná napjatost/deformace, prutový...) implicitní materiál a tloušťka Petr Kabele,

20 b) Jednotlivým geometrickým entitám (liniím, plochám) přiřadíme hustotu dělení na konečné prvky vytvoření sítě konečných prvků hustota dělení možno zadat nebo vybrat myší další plochy, které budou mít stejné dělení Petr Kabele,

21 10) Zápis datového souboru a spuštění výpočtu po vytvoření souboru je výpočet automaticky spuštěn Petr Kabele,

22 Základní zpracování výsledků ( program ADINA) 1) Spuštění postprocesoru 2) Otevření datového souboru Petr Kabele,

23 3) Zobrazení deformované sítě konečných prvků Petr Kabele,

24 4) Zobrazení okrajových podmínek (podpory a zatížení) Petr Kabele,

25 4) Izopruhy (např. max. hlavního napětí) Petr Kabele,

26 Petr Kabele,

27 5) Vykreslení průběhu posunutí podél dané linie a) Definujeme linii pomocí uzlů Zobrazíme uzly Petr Kabele,

28 vepíšeme čísla uzlů, případně dvojklikem myši umožníme výběr uzlů myší, pro ukončení stiskneme Esc Petr Kabele,

29 Petr Kabele,

30 b) Vymažeme obsah obrazovky a vykreslíme graf Petr Kabele,

31 Petr Kabele,

32 Petr Kabele,

33 6) Vykreslení průběhu deformace nebo napětí po dané linii a) Vymažeme obsah obrazovky, překreslíme síť s uzly a definujeme linii (Line-2) Petr Kabele,

34 b) Vykreslíme σ z podél Line-2 Petr Kabele,

35 Petr Kabele,

36 b) Do stejného grafu přidáme průběh τ yz podél Line-2 Petr Kabele,

37 Petr Kabele,

38 Literatura I. Shames & C. Dym: Energy and Finite Element Methods in Structural Mechanics, Taylor & Francis, 1991 K.J. Bathe: Finite Element Procedures, Prentice Hall, Inc., 1996 ADINA R&D, Inc.: Theory and modeling guide, Volume I: ADINA, November 2006 Petr Kabele,

39 Tento dokument je určen výhradně jako doplněk k přednáškám a cvičením z předmětu Nelineární analýza materiálů a konstrukcí pro studenty Stavební fakulty ČVUT v Praze. Dokument je průběžně doplňován, opravován a aktualizován a i přes veškerou snahu autora může obsahovat nepřesnosti a chyby. Datum poslední aktualizace: Petr Kabele,