====== 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 100x100 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.