Лабораторная работа

Цель лабораторной работы:

Создать модель из четырёх тел с одной степенью свободы, связанных упругой связью с жёсткостью crod=25000*N и вязким сопротивлением sqrt(crod)*0.2, где N – число от 1 до 30.

Создать новую модель и сохранить её в индивидуальной директории:

  • меню (файл ∕ новая модель);
  • после отработки команды появится чистое рабочее поле или окно параметров тела. Во втором случае нажать кнопку «принять» на форме параметров тела;
  • сохранить файл модели в рабочей директории - меню файл ∕ сохранить как. Рабочую директорию следует образовать на диске D: или С: Имя рабочей директории и имя файла желательно набирать латинскими буквами. Длина имени предпочтительно не более 8 символов.

Открыть модель и создать геометрию тела – параллелепипед с квадратным сечением 100×100 мм и длиной 300 мм. Ориентация параллелепипеда вдоль оси Х:

  • пункт меню вставка/тело/принять. На рабочем поле появится изображение геометрии тела по умолчанию – прямая линия;
  • контекстное меню (выбрать объект);
  • контекстное меню(геометрия ∕ показать узлы);
  • контекстное меню (геометрия ∕ модифицировать, добавить узел;
  • ввести координаты очередного узла и нажать кнопку «новый»;
  • контекстное меню (геометрия ∕ добавить стержень);

После завершения рисования каркаса параллелепипеда добавить узлы в центре и по торцам;

Отредактировать параметры тела:

  • контекстное меню (выбрать объект);
  • контекстное меню (свойства);
  • записать имя тела, например «тело1»;
  • степени свободы – только поступательные по оси Х;
  • в окне масса вставить выражение m=1;
  • нажать кнопку «принять»;
  • именованную переменную m можно посмотреть и исправить в таблице именованных переменных – кнопка «правка заголовка» панели инструментов;
  • указать новый центр масс тела в его центре – выбрать объект ∕ свойства ∕ кнопка «сменить центр масс» (стрелкой указать на узел в центре параллелепипеда и щёлкнуть левой кнопкой мыши).

Сместить тело таким образом, чтобы центр масс имел нулевые координаты:

  • Контекстное меню (выбрать объект ∕ геометрия ∕ сместить параллельно (указать координаты (-150;-50;-50)) ∕ принять;
  • Контекстное меню (геометрия ∕ показать узлы (узлы исчезнут))

Сохранить модель.

Скопировать 4 раза первое тело и расставить все тела на расстоянии 500мм друг от друга по оси Х:

  • контекстное меню (выбрать объект (стрелкой указать на первое тело и щёлкнуть левой кнопкой мыши));
  • контекстное меню (копировать объект);
  • контекстное меню (вставить объект (в появившемся окне нажать кнопку «принять», не производя никаких действий));
  • контекстное меню (геометрия ∕ сместить параллельно (в окне координате Х добавить 500) ∕ принять;
  • далее проделать аналогичные операции над вторым телом и т.д. пока не получим 5 тел.

Закрепить первое тело:

  • Элемент ненумерованного списка контекстное меню (выбрать объект (стрелкой указать на первое тело));
  • контекстное меню (свойства (в появившемся окне убрать все степени свободы));
  • сохранить модель.

Вставить соединительные элементы между телами:

  • Элемент ненумерованного спискавключить режим показа узлов тел – меню (настройки ∕ показывать узлы тел);
  • вставить соединительный элемент – меню (вставка ∕ соединительный элемент (стрелкой указать на правый торцевой узел первого тела и щёлкнуть левой кнопкой мыши, затем указать на левый торцевой узел второго тела и щёлкнуть левой кнопкой мыши) ∕ кнопка «принять» на форме параметров соединительного элемента;
  • отредактировать соединительный элемент – выбрать объект ∕ свойства:
  • задать имя соединительного элемента, например «пружина»;
  • задать имя механической характеристики, например «п1»;
  • задать параметры механической характеристики – панель механическая характеристика ∕ показать:
  • направление – Х;
  • тип упругой функции – линейная;
  • в поле параметра жёсткость вставить выражение crod=25000*N, где N – номер варианта работы ∕ принять;
  • тип диссипативной функции – линейная ∕ принять;
  • в поле параметра коэффициент сопротивления вставить выражение sqrt(crod)*0.2;
  • нажать кнопки «принять» в поле параметров и поле соединительный элемент;
  • после полного создания соединительного элемента скопировать его и расположить между остальными телами:
  • контекстное меню ∕ выделить объект (указать стрелкой на пружину и щёлкнуть левой кнопкой мыши);
  • контекстное меню ∕ копировать ∕ вставить (стрелкой указать на правый центральный узел первого тела и щёлкнуть левой кнопкой мыши, затем указать на левый центральный узел второго тела и щёлкнуть левой кнопкой мыши ∕ принять)

Вставить постоянную силу, действующую на последнее тело:

  • меню вставка ∕ нагрузка (стрелкой указать на правый торцевой узел последнего тела) ∕ имя – сила ∕ кнопка «показать» на панели параметры нагрузки;
  • отредактировать параметры нагрузки:
  • тип функции – постоянная сила;
  • направление – Х;
  • значение силы – 0.1 от жёсткости пружины (написать 0.1*crod);
  • кнопки «принять» (вертикальная стрелка станет горизонтальной).

Сгенерировать модель: кнопка «генерация модели» на панели инструментов.

Рассчитать собственные частоты, построить анимации форм

Задать параметры решения:

Кнопка «решение уравнений модели» на панели инструментов или подменю «интегрирование уравнений» в главном меню «решение»;

Если выпало окно об ошибке, то:

  • нажать кнопку «выполнить» на панели инструментов;
  • указать стрелкой на «удалить все замеры» в выпавшем меню и щёлкнуть левой кнопкой мыши;
  • нажать кнопку «сохранить» на панели инструментов;
  • щелкнуть на крестике т.е закрыть окно;
  • снова открыть зтот файл нажать кнопку «решение уравнений модели» на панели инструментов).

Создать новый набор параметров решения – кнопка «новый», задать имя «расчёт частот»;

Создать новый набор управляющих параметров – кнопка «изменить параметры решения»:

  • задать имя варианта – «расчёт частот»;
  • задать шаг интегрирования 0.0001;
  • задать код расчёта 7;
  • задать время интегрирования 0.01;
  • нажать кнопки «новый», «принять», «сохранить».

Рассчитать собственные частоты и формы:

  • кнопки «решение уравнений модели» ∕ «решать» (перед нажатием кнопки «решать» убедиться, что выбрано соответствующее имя варианта параметров решения, в данном случае «расчёт частот»;
  • убедиться в успешном завершении расчёта – кнопка «просмотр листинга» на панели инструментов (выписать все собственные частоты и обозначить низшую и высшую частоты через f и F соответственно).

Построить анимации собственных форм модели:

  • Кнопка «подготовка анимации» на панели инструментов ∕ тип анимации – формы колебаний, масштаб – 0.1 (в дальнейшем может корректироваться в зависимости отвида форм ∕ «принять»;
  • кнопка «анимация на панели инструментов;
  • управление анимацией – контекстное меню в режиме анимации (если сместились тела, то поместить центр масс в середину неподвижного тела (у этого узла должны быть нулевые координаты: Alt+M ∕ указать стрелкой на центральный узел неподвижного тела ∕ поставить координаты (0;0;0)).

Рассчитать переходной процесс от действия постоянной силы, приложенной к свободному концу модели. Построить график перемещений последнего тела от времени, а также спектр перемещений этого тела

Задать параметры решения:

  • Кнопка «решение уравнений модели» на панели инструментов;
  • Создать новый набор параметров – кнопка «новый»;
  • Кнопка «изменить параметры решения» ∕ имя – «переходной процесс»;
  • Задать шаг интегрирования, который должен быть в 10 раз меньше периода колебаний с максимальной собственной частотой F, шаг интегрирования округлить в меньшую сторону до одной значащей цифры, предпочтительно 1, 2 или 5.
  • Задать шаг записи результатов, равный шагу интегрирования;
  • Задать код расчёта 3;
  • Задать время интегрирования, равное 15 периодам минимальной частоты колебаний f.
  • Нажать кнопки «новый». «принять», «сохранить модель».

Рассчитать переходной процесс: элемент ненумерованного спискаКнопки «решение уравнений моднли», «решать» (перед нажатием кнопки «решать» убедиться, что выбрано соответствующее имя параметров решения, в данном случае «переходной процесс». Убедиться в успешном завершении расчёта – кнопка «просмотр листинга» на панели инструментов.

Построить анимацию движения модели:

  • Кнопка «подготовка анимации» на панели инструментов;
  • Тип анимации – «движение»;
  • Шаг анимации задать таким, чтобы число кадров анимации не было слишком большим, например, более 1000, поскольку это приведёт к значительным затратам времени на подготовку анимации (написать 0.001) ∕ «принять»;
  • Кнопка «анимация» на панели инструментов. По виду анимации убедиться, что модель совершает затухающие колебания.

Построить график перемещений последнего тела от времени:

  • Пункт меню «анализ» ∕ новый замер – указать точку на последнем теле;
  • Войти в параметры обработки контрольной точки – меню «настройки» ∕ показывать точки замеров, выбрать группу вывода кнопка «принять». После этого на рабочем поле появятся зелёные маркеры точек замера. Для входа в параметры точки замера указать на неё мышкой и нажать левую клавишу.
  • В параметрах обработки точки установить:
  • Направление Х;
  • Вид обработки – временная реализация;
  • Группа вывода имя «тест1»;
  • Вид –перемещения;
  • Кнопка «принять».
  • Обработать результаты решения и просмотреть графики:
  • Кнопка «обработка результатов» на панели инструментов;
  • Указать группу вывода «тест1» и «принять»;
  • Кнопка «просмотр результатов».

Все графики после обработки записываются в файл benafin.bnf. Для сохранения графиков необходимо переименовать этот файл в другой с таким же расширением, например, 1.bnf (на клавиатуре нажать клавишу enter (появится график)). Описание команд визуализатора графиков – клавиша h;

Построить график спектров перемещений последнего тела:

  • Пункт меню «анализ» ∕ новый замер - указать точку на последнем теле;

В параметрах обработки точки установить:

  • Направление Х;
  • Вид обработки – спектральная плотность;
  • Группа вывода имя «тест1»;
  • Вид – перемещения;
  • Параметры обработки – конечная частота должна быть больше максимальной собственной частоты модели (написать 1000);
  • Оси – логарифмические;
  • Кнопка «принять».

Обработать результаты решения:

  • Кнопка «обработка результатов» на панели инструментов;
  • Кнопка «просмотр результатов» (все графики после обработки результатов записываются в файл benafin.bnf. Для сохранения графиков необходимо переименовать этот файл в другой с таким же расширением: кнопка F6 на клавиатуре, 2.bnf, затем Enter и листать графики с помощью кнопок клавиатуры PgUp, PgDn.

Выполнить предыдущий пункт для удвоенного значения жёсткости: Нажать кнопку «правка заголовка» ∕ в выпавшем окне в столбце величина жёсткости добавить *2 ∕ принять;

Построить наложенные сравнительные графики временных реализаций и спектров.

 
lab1.txt · Последние изменения: 2012/02/29 11:34 — 172.16.6.201
 
Recent changes RSS feed Donate Powered by PHP Valid XHTML 1.0 Valid CSS Driven by DokuWiki