T flex cad ошибка генерации тела

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!

Делая в T-Flex свой небольшой некоммерческий проект, столкнулся с проблемой построения тела по сечениям.

Делается собственно чертёж спортивной модели корабля, и делается он по сечениям, с большим числом сплайновых направляющих. Хотя как мне подсказал GOLFstream это несовсем правильно, но тем не менее.

При попытке построить тело выдаются разные сообщения об ошибках, например:

«Ошибка генерации тела»;

«Неправильное соответствие направляющих»;

«Направляющие не пересекаются с сечением» <- выдаётся при повышении точности построения.

Вот собственно главный вопрос: как с этим бороться?

Каких дополнительных правил надо придерживаться, чтобы построить довольное сложное тело по сечениям?

Предполагаю что проблемы возникают в местах где направляющие сильно сближаются, с 10мм до величин порядка 0,1мм.

Направляющие находятся на всех изломах сечений, и ещё несколько дополнительных направляющих на сплайновых частях сечений.

Буду очень благодарен за помощь.

Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007

Ради интереса качнул T-Flex. Попробовал сделать массив в 100 тысяч деталей. Это был первый шок. Массив был создан не успел глазом моргнуть. Мой ноут этот массив ворочает без напрягов. Пришел на работу попробовал в Инвенторе 2014 сделать такой же массив и застрял ………. После 10 мигут создавания массива я бросил эту глупую идею. Кто нибудь может привести контраргументы в пользу Инвентора? Может что-нибудь Инветор, что не может делать ТФлекс?

Эксперт Сообщений: 5091Баллов: 5094Регистрация: 26.09.2006	Может это все таки заслуга ядра Parasolid? Может по этому разработчики т-флекс и не хотят переходить на РГЯ «национальную гордость», на реализацию которой было выделено 690 млн. руб. МинПромТоргом и где они были основными разработчиками?

Сергей Шило Профиль Эксперт Сообщений: 556Баллов: 1141Регистрация: 24.11.2007

#3 25.04.2014 10:22:53 Цитата Аркадий Дроздов пишет: Кто нибудь может привести контраргументы в пользу Инвентора? Плотно в T-Flex не работал, но после Инвентора, SW, даже Компаса чувствуешь себя как не в своей тарелке: разработчики изворачиваются, лишь бы назвать каждую команду уникально, отличительно от других CAD’ов. Двухэтапная параметризация эскиза это видимо «рашен ноу-хау». Возможно архиудобно, однако от обилия линий эскиза в глазах начинается рябь. В общем, после забугорных систем чувствуешь, как если бы с удобного автомобиля посадили в «багги» — едет быстро, проходимость высочайшая, но твёрдое неудобное сиденье, пыль глотаешь и по цене заметного выиграша нет.

E-mail

Аркадий Дроздов Профиль Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007

#4 25.04.2014 11:18:57 Цитата Сергей Шило пишет: Двухэтапная параметризация эскиза это видимо «рашен ноу-хау». Я нечто подобное (как мне показалось) видел в Кати. Так что я думаю это не рашен ноу-хау. Но если идти дальше. Я в инвенторе не смог по человечески сделать параметрическую сборку. Т.е сделать параметрическую сборку нужно много сил. Видел мельком в нете как в ТФлексе делают изменения деталей и перестраиваеся вся сборка причем (опять же как мне показалось) это было сделано меньшими силами.

E-mail

sloter Профиль Эксперт Сообщений: 1271Баллов: 2559Регистрация: 15.02.2006

#5 25.04.2014 13:59:58 На мой взгляд, TF заточен на тотальную параметризацию всего и вся. Это заложено в основе программы. Позволяет пользовательскими средствами создавать «мини-САПР» по проектированию каких либо изделий. По роликам и заверениям разрабов делается это легко и быстро. Там, где такие свойства системы действительно нужны, наверное стоит обратить внимание на этот САПР. Но при этом нужно учитывать, что придётся пойти в 1 класс по САПР и сесть за парту, желательно забыв навыки работы в «традиционных» системах. А ещё набраться недюжинного терпения. Ибо техника и методы работы в TF существенно отличаются (особенно эскиз — геометрическая параметризация, несколько ограничивающий свободу первичного эскизирования) Я, как человек не отрицающий всё отечественное только за то, что оно отечественное, раза 4 честно начинал изучать TF, но терпения и времени каждый раз не хватало. Может если осваивать его первым, то проще. Но когда до этого делал все проще и понятней, разум протестует против усложнения. В итоге в TF можно наверное сделать сборку более параметризованную (опять же если это действительно нужно), но не уверен, что это быстро и просто, и в этом потом быстро разберётся другой человек. Для меня, например, (в нестандартке) тотальная параметризация не нужна. Зато нужна гибкость серьёзного изменения проекта с серьёзной реструктуризацией. И пока лучшего метода, чем «нисходящее проектирование» через мастер-модель, я не вижу, хотя опробовал все. Почти все «традиционные» системы поддерживает этот метод довольно не плохо. В последней версии TF скорость графики серьёзно подняли. Судя по тестам и скорость расчёта модели то же улучшили. Но это надо смотреть на реальном проекте — скорость создания массива ещё не показатель. Но в целом, тем кто работает с большими сборками стоит потестить последнюю версию. Помня конечно о том, о чём я говорил выше. Цитата Видел мельком в нете как в ТФлексе делают изменения деталей и перестраиваеся вся сборка причем (опять же как мне показалось) это было сделано меньшими силами. В роликах обычно показывают только «вершину айсберга» как всё быстро перестраивается. А вот какая подготовительная работа за этим стоит обычно не показывают. Изменено: sloter — 25.04.2014 14:22:39

E-mail

Эксперт Сообщений: 5091Баллов: 5094Регистрация: 26.09.2006

Спасибо за предыдущий пост sloter. Со своей стороны выскажу собственное мнение НЕ ПРОфессионала в конструкторских САПР. Если вы руководствуетесь не только сегодняшними потребностями при выборе САПР, а пытаетесь потратить деньги так, чтобы они стали еще и инвестициями в ваше благополучное будущее, то думается это должны стать облачные решения Autodesk и SolidWorks. Именно для работы с файлами SolidWorks создается сегодня облачный кибертехнолог. Создан уже практически, доводочные работы ведутся. Для t-flex, Компас это делать не планируется, ввиду слабой их распространенности в мире.

Алексей Романов Профиль Эксперт Сообщений: 2335Баллов: 2411Регистрация: 09.03.2007

#7 25.04.2014 17:11:27 Цитата Аркадий Дроздов пишет: После 10 мигут создавания массива я бросил эту глупую идею. А идея и вправду глупая… Можно практический пример в машиностроительной области? Более 1000 элементов не встречал…) За последние 10 лет (выбор CAD) раза четыре пересекался с «T-Flex» — смежные предприятия, презентации, конференции, даже представитель ихний был на нашем предприятии…) sloter все прекрасно разложил по полочкам, в частности: Цитата придётся пойти в 1 класс по САПР и сесть за парту, желательно забыв навыки работы в «традиционных» системах. А ещё набраться недюжинного терпения. Из практики добавлю, чтобы изучить параметризацию «T-Flex», нужно в несколько раз больше времени, чем освоить VBA в Инвенторе (к тому же в АИ тоже есть параметризация)… Вы всегда будете в рамках возможностей параметризации «T-Flex», через API АИ я еще не встречал нерешаемых задач, может еще все впереди?!))) Никогда не говори никогда.

E-mail

Свой человек Сообщений: 63Баллов: 63Регистрация: 24.04.2013	Разработчики T-Flex похоже многого не знают про другие системы и думают что какой то там функционал есть только в T-Flex. Они даже думают что изменение допуска при изменении номинала размера при определённом квалитете есть только в T-Flex.

Аркадий Дроздов Профиль Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007

#9 29.04.2014 11:25:29 Цитата Алексей Романов пишет: раз больше времени, чем освоить VBA в Инвенторе (к тому же в АИ тоже есть параметризация)… Позволю себе не согласиться. Освоить VBA в инвенторе не проще. т.к. очень мало описаний по функциям VBA. И похоже что на этом форуме вба дается с легкостью только нескольким участникам. и это для многих остается темной лошадкой. Кстати у ТФлекса тоже ест возможность работы с ВБА (по крайней мере перед глазами мелькал редактор, но сам не пробовал) Про параметризацию в инвенторе тоже могу сказать многонеприятного. В частности в деталях параметризация в принципе лично меня полностью устраивает. Но в сборках это нечто. Сделать простуюю параметричкескую сборку из двух деталей в которой одна из них библиотечная и постоянная, у меня ушел целый день. При этом работает это все равно через ж… Скажем так я вернусь к параметризации сборок в инвентор лет эдак через 10. Думаю к этому времени я смогу заставить сборку из двух деталей работать как мне надо. Я не утверждаю что ТФлекс лучше. Просто в очередной раз подкачав триальную версию инвентора 2015 он завис уже на стадии установки. Это в очередной раз заставило задуматься об дальнейшем использовании инвентора.

E-mail

Эксперт Сообщений: 1271Баллов: 2559Регистрация: 15.02.2006	Если не устраивает Инвентор, то почему на TF? Есть ряд неплохих «традиционных» альтернатив. Ближайшая из них SW.

Аркадий Дроздов Профиль Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007

#11 29.04.2014 16:10:00 Цитата sloter пишет: Если не устраивает Инвентор, то почему на TF? Есть ряд неплохих «традиционных» альтернатив. Ближайшая из них SW. Я знаю как минимум троих людей которые спрыгнули с солида в инвентор. Получается в солиде не все так хорошо. А недавно мне на глаза попалось видео теста где учавствовал солид инвентор и тфлекс.Тестировали проги на предмет времени открытия, времени открытия большой сборки, вращения сборок, перестроения и т.д. Согласно этому видео тфлекс по скорости работы делает инвентор раза в два, инвентор делает солид раза в два. Вот я и решил не на слуху а на деле посмотреть пощупать. Самое первое что пришло в голову огромный массив. С массивом тфлекс справился не просто на ура (я просто ошалел от скорости, инвентор реально курит) Поэтому и задал вопрос . Наверняка же есть проблемы. Вот и хотел услышать объективное мнение.

E-mail

Сергей Шило Профиль Эксперт Сообщений: 556Баллов: 1141Регистрация: 24.11.2007	#12 29.04.2014 16:50:50 Цитата Аркадий Дроздов пишет: А недавно мне на глаза попалось видео теста где учавствовал солид инвентор и тфлекс. Так сказано было уже, что тот тест с трудом можно назвать корректным (если я правильно понял о каком видео речь). Реклама в чистом виде.
E-mail

Аркадий Дроздов Профиль Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007

#13 29.04.2014 17:32:24 Цитата Сергей Шило пишет: Так сказано было уже, что тот тест с трудом можно назвать корректным Что по Вашему корректный тест. Я сделал одну и ту же деталь (в тфлексе и инвенторе) с теми же размерами и собрал из них тот же массив. Результат на лицо. Инвентор нервно курит. Ну или предложите реальный тест, если этот Вам кажется мистическим. Изменено: Аркадий Дроздов — 29.04.2014 17:33:47

E-mail

Эксперт Сообщений: 5091Баллов: 5094Регистрация: 26.09.2006

Реклама конечно! Я допускаю, что что то реализовано в отечественных системах может быть лучше. Но это что то не принципиальное. И у вас нет никаких шансов к экспансии на мировом рынке и увеличения своей доли в нем. Вас просто сожрут, если вы будете представлять какой то интерес для акул. Но вы интереса никакого для них не представляете, т.к. за вами: Топ системы, АСКОН НИЧЕГО НЕТ! В смысле собственных уникальных технологий. Вы не смогли за много лет сделать отечественное машиностроение конкурентоспособным. А вот обеспечить их отставание смогли. Про «секреты» маркетинга, особенно АСКОН, не один раз читал намеки. Так любую свистульку можно продавать. Деньги взяли государства для РГЯ, гранты Сколкова, но уже ясно, что страна ничего не получит от этого. Никаких конкурентных преимуществ. Мне предлагали публично, чтобы я создавал кибертехнолога на вашем РГЯ, на энтузиазме, вместо SolidWorks… Вам миллионы, а мне энтузиазм, да я еще и должен вас подвести на нарождающийся многомиллиардный рынок автоматической обработки инженерных знаний, чтобы вы там покормились? Какие то моральные нормы должны же быть.

Сергей Шило Профиль Эксперт Сообщений: 556Баллов: 1141Регистрация: 24.11.2007

#15 29.04.2014 17:55:39 Цитата Аркадий Дроздов пишет: Что по Вашему корректный тест. Для меня это — трудозатраты на создание эскиза/детали/сборки/чертежа конструктором, а затем их простая и быстрая модификация при необходимости. А создание мегамассивов походит на меряние «попугаями» в 3DMark. Тот же Инвентор сразу честно предупреждает, что будет медленней работать при попытке создания крупного массива. Мерилом производительности и качества программ, например, могло бы выступить количество действий, которые пришлось задействовать пользователю конкретного CAD’а для выполнения задания. Сомневаюсь, что такой тест когда-либо появится(.

E-mail

Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007	Спасибо всем кто высказал свое мнение. Просто в последнее время мы все чаще используем массивы и например для меня это больная тема. И первое впечатление осталось на высоте. Теперь для меня ясно одно. Нужно сделать в тфлексе хотя бы один проект хоть и маленький и потом будет все ясно.

filat Профиль Эксперт Сообщений: 1639Баллов: 1661Регистрация: 12.10.2006	#17 30.04.2014 15:56:47 Цитата Аркадий Дроздов пишет: мы все чаще используем массивы Мне лубопытно услышать хоть один конкретный пример конструкторской задачи с массивом хотябы на 1000 элементов!? для ознакомления… если, конечно это не гайки… Я предпочитаю Браип Мой дед говорил: «делай добро и бросай его в воду…»
E-mail

Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007	У нас в одной секции пресса около 8000 деталей. Огромная масса деталей одинаковых и пришлось деталь массивы в больших количествах , там и болты и стойки. в обще м все что можно было делать массивами все в массиве. чертеж головной сборки из-за тормозов делался почти день. Кстати внутри в секциях тоже огромное количество массивов. Прикрепленные файлы Изменено: Аркадий Дроздов — 30.04.2014 16:47:32

Завсегдатай Сообщений: 241Баллов: 249Регистрация: 19.03.2010

Т-Flex CAD начал осваивать недавно. Первые впечатления не ахти. Очень неудобная работа с деревом. При больших сборках даже не представляю, как работать. Мне, кстати, сама программа шустрой не показалась. Я не о массивах, а вообще. Интерфейс не радует- рабочее пространство в Инвенторе лучше оформлено. Но, надо помнить, что лучший софт- это софт, которым ты владеешь.  Возможно, с навыком я еще смогу оценить Т-Flex. Сама возможность сделать чертеж в файле модели- это штука удобная. К примеру.

Аркадий Дроздов Профиль Завсегдатай Сообщений: 203Баллов: 212Регистрация: 13.03.2007	#20 08.05.2014 08:55:43 Цитата afony72 пишет: Т-Flex CAD начал осваивать недавно. Первые впечатления не ахти. Первые впечатления после инвентора это неудобство. Наверное потому что привыкли к кинвентору. У них подход другой к проектированию. Как мне показалось они стараются все построения (фаски скругления и т.д.) сделать в сразу в эскизе детали. А попасть в меню редактирования детали из сборки очень просто (не надо долго искать по браузеру). Очень порадовали конекторы. когда гайка сама меняет свой номинал (под номинал болкта) при прикосновении к конектору болта. В общем будем разбираться дальше. Изменено: Аркадий Дроздов — 08.05.2014 08:56:14
E-mail

Шаг 1. Создание объемной твердотельной модели изделия

Шаг 2. Создание задачи

Шаг 3. Генерация конечно-элементной сетки

Шаг 4. Наложение граничных условий

Шаг 5. Выполнение расчета

Шаг 6. Анализ результатов расчета

В прошлом номере «Сапр и графика» (№ 9’2004) мы начали рассматривать новую разработке компании «Топ Системы» — приложении для осуществления конечно-элементных расчетов T-FLEX Анализ. В настоящей статье мы продолжим рассказ об этой разработке, уделив особое внимание наиболее востребованному расчетному модулю «Статический анализ».

Статические расчеты конструкций на прочность занимают особое место в машиностроительном проектировании. Действительно, очень часто в машиностроительном проектировании возникает необходимость оценки напряженного состояния отдельных элементов (деталей) изделия или конструкции в целом. Обычно при проверочном расчете изделия на прочность расчетчика интересуют:

• распределение составляющих напряжений по объему элементов конструкции. По этим данным можно сделать выводы о наиболее уязвимых местах конструкции и на этапе проектирования оптимизировать изделие с целью достижения равнопрочности;

• максимальные значения компонентов напряжений в материале. В соответствии с различными теориями прочности по отношению максимальных расчетных значений напряжений к максимальному допускаемому для данного материала можно сделать выводы о надежности конструкции в плане ее прочности (способности не разрушиться) под действием приложенных к системе нагрузок.

Современные системы конечно-элементного моделирования, о которых мы писали в предыдущей статье, позволяют конструктору на этапе проектирования изделия решить обе эти задачи, обеспечив, таким образом, высокие механические характеристики будущего изделия.

Рассмотрим подробнее, как осуществляются прочностные расчеты в системе конечно-элементного моделирования T-FLEX Анализ. Общий алгоритм осуществления прочностных расчетов под действием статических нагрузок включает этапы, представленные на рис. 1.

Шаг 1. Создание объемной твердотельной модели изделия

Модель может быть построена пользователем в среде трехмерного моделирования T-FLEX CAD 3D. Это может быть как рабочая модель, содержащая проекции и оформленные рабочие чертежи (рис. 2) и участвующая в составе сборки, так и используемая для расчета траекторий ЧПУ-обработки. Другими словами, для выполнения прочностного расчета нет необходимости специально готовить некоторую расчетную модель, а можно непосредственно использовать электронные документы, с которыми работает разработчик. Кроме того, используя средства импорта объемных моделей, имеющихся в составе T-FLEX CAD 3D, пользователь может загрузить в систему модель, созданную в другой системе объемного моделирования, поддерживающей для обмена данными о твердотельных моделях форматы STEP и XMT. Рассмотрим в качестве примера по­следовательность действий по статическому расчету детали «лемех» — тяжело нагруженного элемента забойного шахтного конвейера. Не вдаваясь в специфические подробности эксплуатации данного элемента горношахтного оборудования, покажем ра счетную схему нагружения данной детали (рис. 3).

Шаг 2. Создание задачи

После того как трехмерная модель изделия была создана или импортирована в систему T-FLEX CAD 3D, можно приступать непосредственно к конечно-элементному моделированию. Любой расчет в T-FLEX Анализ начинается с создания задачи при помощи команды «Новая задача» меню «Анализ» T-FLEX CAD (рис. 4). При создании задачи пользователь определяет ее тип («Статический анализ», «Частотный анализ», «Устойчивость», «Тепловой анализ»).

Система T-FLEX Анализ обеспечивает мультизадачный режим конечно-элементного моделирования. Это означает, что для одной и той же трехмерной модели пользователь может осуществить несколько расчетов подобных по типу или различных физических задач. Например, выполнив статический анализ некоторой конструкции, пользователь может создать следующую задачу типа «Устойчивость» и осуществить расчет критических нагружений для той же конструкции. Для управления задачами используется специализированный инструмент «Дерево задач», отображаемый в специальном окне T-FLEX CAD (рис. 5). Дерево задач обеспечивает удобный доступ к элементам задач (сетке, закреплениям, нагружениям) и результатам расчетов. Создадим, используя описанные команды, задачу типа «Статический анализ» для нашей модельной детали.

Еще одно важное замечание. Для того чтобы осуществлять какие-либо расчеты с твердотельной моделью детали, необходимо определить материал, из которого она изготовлена. В T-FLEX Анализ есть две возможности задания материала для выполнения анализа. По умолчанию в расчете используются характеристики материала «С операции». В стан­дарт­ной версии T-FLEX CAD 3D есть возможность присваивать телам, участвующим в создании трехмерной модели изделия, материал из внутренней базы T-FLEХ CAD, например «Сталь» или «Алюминий». Пользователь может пополнять стандартную базу материалов своими материалами. Кроме того, в составе системы T-FLEX Анализ есть собственная независимая база материалов, которую также можно использовать для задания физико-механических свойств анализируемого изделия. Установим для нашей детали материал «Сталь» из библиотеки материалов T-FLEX Анализ (рис. 6).

Шаг 3. Генерация конечно-элементной сетки

Как отмечалось в нашей предыдущей статье о T-FLEX Анализ, для осуществления конечно-элементного моделирования необходимо построение расчетной сетки из тетраэдральных элементов. Команда построения такой сетки («Сетка») инициируется автоматически при создании задачи или может быть вызвана пользователем из меню «Анализ» T-FLEX CAD. При создании сетки пользователь определяет степень дискретизации твердотельной модели, указывая в параметрах сетки ориентировочный размер конечных элементов (тетраэдров), при помощи которых будет описана математическая модель моделируемого изделия. Здесь необходимо отметить следующие моменты. Конечно-элементная сетка может существенно влиять на качество получаемых решений в случае сложной пространственной конфигурации изделий. Обычно более мелкое разбиение обеспечивает лучшие в плане точности результаты. Однако аппроксимация модели большим количеством маленьких тетраэдров приводит к возникновению системы алгебраических уравнений большого порядка, что может сказаться на скорости выпо лнения расчета. Для начального уровня разбиения не очень сложных моделей в T-FLEX Анализ мы можем рекомендовать относительный размер сетки 0,05. Обычно с таким относительным размером для многих моделей создается сетка довольно высокого уровня дискретизации. Вообще, оценить качество конечно-элементной модели можно последовательным решением нескольких задач с различными возрастающими степенями дискретизации. Если решения (максимальные перемещения и напряжения) перестают заметно меняться при использовании более густой сетки, то можно со значительной долей уверенности считать, что достигнут некий оптимальный уровень дискретизации и дальнейшее увеличение дискретизации сетки нерационально.

Построим для нашей детали «лемех» конечно-элементную сетку (рис. 7).

Шаг 4. Наложение граничных условий

Для успешного решения физической задачи в конечно-элементной постановке помимо создания конечно-элементной сетки необходимо корректно определить так называемые граничные условия. В статике их роль выполняют закрепления и приложенные к системе внеш­ние нагрузки. Этап задания граничных условий очень ответственный и требует хорошего понимания расчетчиком сути решаемой задачи. Поэтому прежде чем приступить к наложению граничных условий, следует хорошо продумать физическую сторону задачи.

Задание закреплений

Для задания закреплений в T-FLEX Анализ предусмотрены две команды: «Полное закрепление» и «Частичное закрепление». Команда «Полное закрепление» применяется к вершинам, граням и ребрам модели и определяет, что данный элемент трехмерного тела полностью неподвижен, то есть сохраняет свое первоначальное расположение и не меняет положения под действием приложенных к системе нагрузок. Команда «Частичное закрепление» обладает более широкими возможностями. С помощью этой команды можно ограничить перемещение тела в определенных координатных направлениях или определить заданное положение элементов модели. Последнее свойство позволяет осуществить расчет напряженного состояния конструкции, для которой известна ее конечная деформация. В этом случае для осуществления расчета не обязательно даже наложение сил.

Зададим условия закрепления для нашей детали (рис. 8).

Задание нагружений

Для задания нагрузок в T-FLEX Анализ предусмотрен целый набор специализированных команд (рис. 9). Кратко рассмотрим их назначение.

Нагрузка «Сила» позволяет задать сосредоточенную или распределенную силу, приложенную к вершине, ребру или грани модели.

Нагрузка «Давление» позволяет приложить к грани модели известное давление, распределенное по площади.

Нагрузка «Линейное ускорение» позволяет задать такие нагрузки, как, например, сила тяжести или другое постоянное инерционное ускорение.

Нагрузка «Вращение» позволяет приложить к системе центробежные и касательные силы инерции, возникающие при равномерном или ускоренном вращательном движении модели.

Специальный тип нагружения «Цилиндрическая нагрузка» предназначена для передачи силовых взаимодействий между цилиндрическими гранями элементов конструкции, часто встречающимися в практике машиностроительного проектирования.

Нагрузка «Крутящий момент» обеспечивает возможность приложения моментов к цилиндрическим поверхностям изделия.

Отметим еще одну функциональную возможность статических расчетов T-FLEX Анализ. Пользователь может задать расчет напряженного состояния конструкции, возникающего под действием не только различных силовых, но и температурных нагрузок, — задача термоупругости. Например, можно оценить деформации, возникающие в оптическом элементе под действием разности температур (рис. 10).

Зададим условия нагружения для нашей детали (рис. 11). Учитывая значительный вес детали, дополнительно зададим в качестве нагрузки ускорение свободного падения.

Шаг 5. Выполнение расчета

После создания конечно-элементной сетки и наложения граничных условий (рис. 12) можно инициализировать команду «Расчет» и запустить процесс формирования систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) и их решения. Большинство режимов для формирования СЛАУ и их решения выбираются автоматически процессором T-FLEX Анализ. Отметим несколько важных моментов. Как мы уже говорилось в предыдущей статье (см. « САПР и графика», № 9’2004), в T-FLEX Анализ для конечно-элементного моделирования могут быть использованы тетраэдральные элементы двух типов — линейный (четырех­узловой) и квадратичный (десятиузловой), показанные на рис. 13 а и 13 б соответственно. По умолчанию расчет выполняется квадратичным тетраэдральным конечным элементом. Этот элемент обеспечивает высокую точность решения при относительно небольших уровнях дискретизации. Однако на сетках с большим количеством элементов использование квадратичного элемента может потребовать значительных вычислительных ресурсов.

Во многих случаях целесообразен следующий подход. Если модель сложная и для точной аппроксимации геометрии требуется большое количество тетраэдральных элементов, пользователь может сначала задать режим расчета линейным тетраэдром для быстрой качественной оценки распределения полей перемещений и напряжений, а также для предварительной (грубой) оценки их амплитудных значений.

Уже качественный анализ может дать много полезной информации о поведении конструкции под действием нагрузок. А для того, чтобы сделать выводы о количественных значениях максимумов напряжений и перемещений, пользователь может провести расчет квадратичным тетраэдром, который обычно дает более достоверные результаты расчета.

Проиллюстрируем данный подход на нашем примере. Сначала выполним расчет линейным элементом, а затем — квадратичным. Для этого, используя контекстное меню дерева управления задачами, создадим копию нашей задачи (рис. 14). Теперь у нас есть две независимые задачи, каждая из которых может содержать свои собственные сетки, граничные условия и результаты. Изменим соответствующим образом наименования задач и с помощью команды «Расчет» произведем решение каждой из задач. По окончании расчета можно перейти к следующему этапу — анализу результатов расчета.

Шаг 6. Анализ результатов расчета

Важнейшим элементом любой системы конечно-элементного моделирования является так называемый постпроцессор — инструментарий, позволяющий расчетчику проанализировать полученные результаты расчетов и сделать обоснованные выводы о напряженном поведении конструкции и о ее прочности. Система T-FLEX Анализ предоставляет качественные и удобные средства для этих целей. Результаты расчета отражаются в дереве задач, что обеспечивает удобный и быстрый доступ к ним. Визуализация результатов осуществляется непосредственно в интерфейсе T-FLEX CAD. Одновременно могут быть открыты несколько результатов одной или разных задач (рис. 15).

Для пользователя доступны все команды масштабирования и позиционирования сеточной модели с результатами расчетов, к которым он привык при работе в T-FLEX CAD 3D. Кроме того, конечно же, имеется набор специализированных команд и опций, позволяющих решать разнообразные сервисные функции по обработке результатов расчетов. Кратко опишем наиболее важные из них.

«Анимация» — позволяет воспроизвести поведение исследуемой модели при плавно меняющейся нагрузке, с одновременным отображением полей напряжений или перемещений, соответствующих переменной нагрузке.

«Управление отображением сеточной модели» — пользователь может задавать различные режимы отображения результатов расчета — с сеткой, без сетки, отображать контур исходной детали и тел, присутствующих в сборке, отображать деформированное состояние и т.п.

«Настройка шкалы» — пользователь получает богатые возможности по настройке панели отображения числовых значений (рис. 16), например возможность использовать несколько предопределенных типов шкал, а также уникальную возможность гибкой настройки шкалы любого цветового наполнения. Есть возможности по установлению минимумов и максимумов пользователя, логарифмической шкалы, гибкой настройки шрифтов.

«Динамическое зондирование результата» — постпроцессор T-FLEX Анализ предоставляет очень удобную и полезную возможность для вывода результата непосредственно под курсором мышь. Пользователю достаточно навести курсор на интересующее его место сеточной модели, и в этом месте появится точное значение результата (рис. 17). Примечательно, что зондирование работает и для режима отображения деформированного состояния модели. Такой режим поддерживается далеко не всеми системами конечно-элементного анализа.

«Создание отчета» — результаты решения задачи могут быть сохранены в html формате в виде независимого электронного документа (рис. 18). Это позволяет обеспечить просмотр и изучение результатов анализа без непосредственного использования приложения T-FLEX Анализ. Например, расчетчик может сформировать отчет по результатам решения задачи и передать его своему непо­средственному руководителю или заказчику для обоснования принятых конструкторских решений.

После краткого обзора возможностей постпроцессора T-FLEX Анализ вернемся к оценке прочности нашей детали «лемех». На рис. 15 видно, что результаты расчета линейным и квадратичным элементами тетраэдра качественно очень близки, то есть раскраска полей перемещений и напряжений в обоих расчетах почти не различается. Однако с количественными значениями максимумов перемещений дело обстоит иначе. Максимальное перемещение при расчете лемеха линейным тетраэдром составляет лишь 70% от максимума перемещения при расчете квадратичным элементом. С напряжениями ситуация обстоит еще хуже. При расчете линейным элементом они почти в два раза меньше, чем при расчете квадратичным. Эти результаты закономерны. Линейный тетраэдр слишком «жесткий» для количественного моделирования задач упругости, поэтому количественную оценку всегда нужно производить с использованием более точного квадратичного элемента. Оценим прочность детали «лемех» по отношению максимума эквивалентных напряжений к пределу текучести материала. В результате получим расчетное значение эквивалентного напряжения (см. рис. 15).

Сравнивая это значение с известным пределом текучести данной стали (351 МПа), мы видим, что условие прочности выполняется с 35-кратным запасом. Для сложных случаев нагружения удобно пользоваться специальным типом результата «Коэффициент без­опасности по напряжениям», чтобы получить картины распределения коэффициентов запаса по элементам конструкции (см. рис. 17).

Безусловно, помимо функционального наполнения пользователя интересует достоверность получаемых в результате расчетов данных. Для сравнения выполним аналогичный расчет для детали «лемех» в системе конечно-элементного моделирования COSMOSWorks 2004 (рис. 19). Расчет дает максимальное значение эквивалентных напряжений 9,77 МПа. Как видим, результаты расчета напряжений в T-FLEX Анализ и CosmosWorks практически идентичны как по качественным, так и по количественным параметрам.

Таким образом, система конечно-элементного моделирования T-FLEX Анализ позволяет пользователям популярной российской системы T-FLEX CAD успешно осуществлять статические прочностные расчеты конструкций. В следующем номере журнала мы подробно расскажем о функциональных возможностях и методике работы с модулем частотного анализа конструкций системы конечно-элементного моделирования T-FLEX Анализ.

«САПР и графика» 10’2000