Сила/вращающий момент

Параметр PropertyManager Сила/Вращающий момент используется в исследованиях конструкций для приложения сил, моментов или крутящих моментов с равномерным распределением к граням, кромкам, справочным точкам, вершинам и балкам в любом направлении.

Для доступа к параметру Сила/Вращающий в PropertyManager выполните одно из следующих действий.

  • Нажмите на стрелку вниз рядом с Внешние нагрузки (Simulation CommandManager) и выберите Сила tool_loads_force.gif.
  • В дереве исследований Simulation нажмите правой кнопкой мыши Внешние нагрузки и выберите Сила или Вращающий момент .

Тип

Установка типа прилагаемой силы. Сведения о приложении силы или вращающего момента см. в разделе "Сила/вращающий момент" PropertyManager (для балок).

Сила  
Вращающий момент  
 
  • При выборе параметров Сила и Нормальная можно выбирать грани. Для детали из листового металла нормальная сила на боковой грани переносится к кромке оболочки.
  • Если выбрать Силаи Выбранное направление, можно выбрать грани, кромки, вершины или справочные точки для силы. Справочные точки должны лежать в пределах границ модели.
  • При выборе Приложить вращающий момент можно выбирать только грани.
Грань, Кромка, Плоскость, Оси для направления Определите объект для указания направления выбранной нагрузки. Действительные объекты зависят от типа нагрузки следующим образом:
  • Если нажать правой кнопкой мыши Внешние нагрузки и выбрать Сила, можно выбрать грань, кромку, плоскость или ось в качестве направления.
  • Если нажать правой кнопкой мыши Внешние нагрузки и выбрать Вращающий момент, можно выбрать справочную ось, кромку или цилиндрическую грань.
В сборке можно использовать справочную геометрию из сборки или ее компонентов (деталей или узлов сборки).
Единицы измерения Устанавливает единицы измерения для ввода числовых значений силы/момента/вращающего момента. Доступные единицы: СИ, Английская ((IPS) и Метрическая (G).

Сила/нормальная сила/вращающий момент.

Установка значений составляющих силы, нормальной силы или вращающего момента.

  Выбранное направление При выборе параметра Выбранное направление вводимые данные зависят от выбранного объекта для направления следующим образом.

Плоскость или грань

Выберите по меньшей мере один из следующих компонентов:

  • Вдоль плоскости - направление 1 PM_along_plane_dir1.gif. Установка значения составляющей силы вдоль направления 1 плоскости или грани.
  • Вдоль плоскости - направление 2 PM_along_plane_dir2.gif. Установка значения составляющей силы вдоль направления 2 плоскости или грани.
  • Перпендикулярно плоскости PM_normal_to_plane.gif. Установка значения составляющей силы перпендикулярно плоскости или грани.

Ось

Выберите по меньшей мере один из следующих компонентов:

  • Радиальное PM_radial.gif. Установка значения составляющей силы в радиальном направлении.
  • Вдоль окружности PM_circumferential.gif. Установка значения тангенциальной составляющей силы.
  • По оси PM_axial.gif. Установка значения составляющей силы вдоль оси.

Кромка

Укажите следующий компонент:

  • Вдоль кромке . Установка значения силы вдоль выбранной кромки. Чтобы обратить направление силы, введите отрицательное значение.

  Нормаль При выборе Приложить нормальную силу укажите значение силы.
Вращающий момент При выборе Вращающий момент укажите значение момента.
Если при применении к грани вращающего момента в качестве опорного направления используется ось, которая не являтся осью симметрии (или которая не параллельна плоскости симметрии), в результате может возникнуть неуравновешенная сила. Убедитесь, что неуравновешенная результирующая сила имеет достаточно небольшую величину и ею можно пренебречь.
  На объект Прикладывает силу или вращающий момент к выбранному объекту.
  Всего Применяет общую силу или вращающий момент между выбранными объектами. В определении силы или вращающего момента выбранные элементы должны быть одного типа (нельзя смешивать грани с кромками или вершинами). Общая сила равномерно распределятся по областям выбранных граней (или по длинам выбранных кромок).
Если площадь грани 1 — A1, а площадь грани 2 — A2, доля общей силы, примененной к грани 1: F_total * [A1 / (A1+A2)], а к грани 2: F_total * [A2 / (A1+A2)].

Вариация со временем

В линейных и нелинейных динамических исследованиях можно определить зависящую от времени силу.

Линейный Для использования линейной кривой времени по умолчанию, проходящей через точки (0,0) и (tконечн., Pзнач.). Где Рзнач. является давлением, заданным в поле Значение давления, а tконечн. – Время окончания, заданное на вкладке Решение диалогового окна Нелинейное.
Кривая Используется определенная пользователем кривая времени. Нажмите Редактировать для назначения или импортирования кривой времени. Значение давления в любой момент времени подсчитано умножением заданного значения давления на соответствующее значение Y кривой времени.
График Отображает фактическое, зависящее от времени давление.

Неравномерное распределение

Указываются параметры распределения неравномерной силы.

Выберите систему координат Выберите систему координат для определения неравномерной силы:
  • Декартовая система координат (x, y, z)
  • Цилиндрическая система координат (радиальная "r", круговая "t", аксиальная "z")
  • Сферическая система координат (радиальная "r", долгота "t", широта "p")
Units Задаются единицы измерения для декартовых (x, y, z), цилиндрических (r, z) и сферических (r) координат.
Эти единицы не зависят от значений силы или вращающего момента, а также от единиц, определенных в меню Параметры по умолчанию > Единицы измерения.
Единицы измерения угла Задаются единицы измерения угла для цилиндрических (t) и сферических (t, p) координат.
Тригонометрические функции в уравнениях (sin, cos и т. д.) всегда рассматривают угловые значения в радианах. Чтобы перевести градусы в радианы, умножьте величину угла на число pi и разделите на 180 (например, cos("t" * / 3,14159265 / 180,0)).
  Редактировать уравнение Определяет уравнение, описывающее пространственные изменения силы в выбранной системе координат. Можно воспользоваться раскрывающимся списком базовых математических функций из раскрывающегося меню. В интерфейсе уравнения введите координаты в кавычках: "x", "y", "z", "r", "t" и "p". Например:
Уравнение для неравномерного распределения силы на основе цилиндрических координат (r, t, z): F (r, t, z) = 5 * "r" + sin ("t") + 2 * "z"
Уравнение для неравномерного распределения силы на основе сферических координат (r, t, p): F (r, t, p) = "r" + 3 * sin ("t") + 2 * cos ("p")

Настройки обозначения

Установка цвета и размера символов силы/вращающего момента

  Редактировать цвет Выбирается цвет символов давления из цветовой палитры.
Размер символа Используйте поворотные стрелки для изменения размера символов давления.
  Отобразить предв. просмотр Вкл/откл отображение символов давления.

Примечания:

Пример неоднородного распределения силы, определен в справочной декартовой системе координат.

F (X,Y) = A + B*X + C*Y + D*X*Y + E*X^2 + F*Y^2

Где:

F(X,Y) = относительная величина силы, приложенной к точке с координатами x и y в выбранной системе координат.

Введенное в поле Сила значение является общей фактически примененной силой к выбранным объектам. Область по расстоянием относительно кривой силы, которая описывается уравнением, равна введенному значению силы. Если сила изменяет направление по геометрическому объекту (грани или кромке), то значение приложенной силы равно сумме абсолютных значений сил, приложенных ко всем узлам на грани или кромке.

В отличие от применения переменного давления, полиномиальные коэффициенты A, B, C, D, E и F используются только для определения относительного распределения силы. Умножение всех коэффициентов на произвольное значение не изменит распределение или интенсивность силы.