Нагрузки на объемные конечные элементы

Конечные элементы для решения пространственной задачи теории упругости допускают следующие нагрузки:

В базовой системе единиц нагрузки задаются в следующих единицах измерения: сосредоточенные силы в Т, распределенные по площади силы в Т/м2, распределенные по объему в Т/м3, температура в градусах Цельсия, привязки в м.

Основные местные нагрузки для объемных элементов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Схема нагрузки

Направление

Величины

Тип КЭ

Сосредоточенная нагрузка в местной системе координат

вдоль оси Х1

вдоль оси Y1

вдоль оси Z1

 

PX, a, b, с

PY, a, b, с

PZ, a, b, с

31, 33

Сосредоточенная нагрузка в общей системе координат, привязки в местной системе координат

вдоль оси Х

вдоль оси Y

вдоль оси Z

 

PX, a, b, с

PY, a, b, с

PZ, a, b, с

31, 33

Равномерно распределенная нагрузка в местной системе координат

вдоль оси Х1

вдоль оси Y1

вдоль оси Z1

 

qX

qY

qZ

31,33

Равномерно распределенная нагрузка в общей системе координат

вдоль оси Х

вдоль оси Y

вдоль оси Z

 

qX

qY

qZ

31–40

Равномерно распределенная нагрузка по грани в местной системе координат

вдоль оси Х1

вдоль оси Y1

вдоль оси Z1

 

qX n1

qY   n

qZ   n

31, 33

Равномерно распределенная нагрузка по грани в общей системе координат

вдоль оси Х

вдоль оси Y

вдоль оси Z

 

qX   n

qY   n

qZ   n

31–40

n— номер грани элемента (см. рис. 1)

 

 

 

а)

б)

 

в)

Рис. 1. Нумерация граней приложения нагрузки в объемных элементах

 

Температурная нагрузка на объемные элементы

Таблица 3

Воздействие

Величины

Примечания

Общий нагрев (ох­лаждение) по отношению к температуре замыкания.

t, [α]

t — увеличение (уменьшение) температуры среднего слоя пластины по отношению к нормальным условиям эксплуатации (температуре замы­кания)

α — коэффициент линейного расширения материала,

αX, αY, αZ — коэффициенты линейного расширения соответственно по осям X1 или Y1 местной системы координат элемента, в которой заданы жест­костные характеристики. Позволяют учесть ортотропию матери­ала.

t, [αX]

t, [αY]

t, [αZ]

Δt, [αX, αY, αZ]

Замечание: При расчете используются коэффициенты температурного расширения, заданные в жесткостных характеристиках соответствующего элемента. При конвертации файлов предыдущих версий используется коэффициент температурного расширения, заданный при описании нагрузки. При этом выдается соответствующее предупреждение. Задание коэффициентов температурного расширения для конкретной нагрузки возможно лишь при подготовке данных в текстовом формате.