WS 4-1MVI320, Workshop 4, August 2001 УПРЖНЕНИЕ 4 ЭКСПОРТ ЛИНЕЙНОЙ И НЕЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛЕЙ МАТЕРИАЛОВ

WS 4-2MVI320, Workshop 4, August 2001

WS 4-3MVI320, Workshop 4, August 2001 n Описание задачи u В этом упражнении вам необходимо подобрать алюминиевый сплав, который должен защитить пол автомобиля от теплового воздействия выхлопной трубы. Так как защитный кожух должен крепиться в нескольких местах, то его тепловое расширение является необходимым условием, которое надо учитывать при проектировании. Будущий кожух изготавливается штамповкой, поэтому для изготовления используется алюминиевый лист. Толщина кожуха кожуха должна быть ~0.05 in. u Предположим, что максимальная рабочая температура кожуха 300 F, поэтому будем искать материал с соответствующим коэффициентом линейного расширения. Далее экспортируем свойства в MSC/NASTRAN и ANSYS для анализа. Также создадим отчет о выбранном материале.

WS 4-4MVI320, Workshop 4, August 2001 n Предлагаемые шаги решения 1. Найдите материал по определенному критерию. 2. Отобразите график свойств. 3. Создайте отчет о свойствах материала. 4. Экспортируйте материал в два разных формата.

WS 4-5MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 1. Пример данных c b Открываем банк данных a.Стартуем MSC.Mvision, набрав в текстовой строке mvbuild. b.File => Open Databank… c.Выберите demo_metals_ 4Q95.def (Demo Metals Data Based on Mil5-Long Form).

WS 4-6MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 2. Material Sets Используйте список с наборами материалов для отображения только тех материалов, которые имеют в свойствах значения пределов текучести и удельной прочности. a. В Select a Category Button выберите List ALL Materials, Show YS & YS/DENSITY. a

WS 4-7MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 3. Критерий поиска Выберите критерий поиска, используя ключевые слова a.В Enter Criteria Value откройте Commercial Name и выберите 7075 Aluminum Alloy. b.OK. c.Выберите Physical Form и Clad Sheet и Sheet. Для того,чтобы выбрать только эти две строки используйте Ctrl. d.OK. e.Так как требуемая толщина кожуха 0.05 дюйма, то выбираем листы в диапазоне толщин, включающем эту величину. Выберите Dimension и T: in T: in f.OK и Apply. b a c d e f

WS 4-8MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 4. Функция Materials Browser : Plot Column(1,2),(3,4) Постройте перекрестный график напряжений в зависимости от температуры. a.Выберите материалы в списке как показано на рисунке. b.Выберите Function/ Plot Column(1,2),(3,4) b a

WS 4-9MVI320, Workshop 4, August 2001 График должен выглядеть так. Шаг 4. Функция Materials Browser : Plot Column(1,2),(3,4)

WS 4-10MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 5. XY Graphics: Display Selected Materials Давайте посмотрим на один из материалов при помощи Data Viewer. Выберите точку на графике с минимальным значением напряжения и отобразите свойства соответствующего материала. a.Кликните XY Graphics/ Display Selected Materials. b.Появится окно Viewer window, на котором будет примерно следующая информация. b a

WS 4-11MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 6. CTE11vsTEMP Отобразите график зависимости температурного коэффициента от температуры (CTE11 vs. Temp). a.В Select Property Set кликните на стрелку вниз и выберите CTE11vsTEMP. b.Отображен график зависимости коэффициента от температуры для выбранного материала. b a

WS 4-12MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 7. Graphics XY Graphics: List Points / Interpolate Найдите коэффициент линейного расширения для 300 F. a.В меню XYGraphics выберите XY Graphics/List Points/ Interpolate. b.Введите 300 для Temperature. c.Interpolate. d.В списке точек появилась новая строка (она выделена). e.В соответствии со списком наш коэффициент при 300 F равен e-6 in./in.- F. f.Close. b a c f

WS 4-13MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 8. Data Viewer: File/Print Graphics/Plot & Points & Pedigree Отпечатаем полученную информацию. a.Кликните File/ Print Graphics/ Plot & Points & Pedigree. b.Выберите Previewer в Select Print Output. c.Options. d.Выберите все опции (Table Lines…, Attribute Name…, и т. д..) e.OK. f.OK. b e c d f

WS 4-14MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 9. File: Close Сейчас отображаются страницы, которые будут печататься. a.File/Close. a

WS 4-15MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 10. Data Viewer : File/Export Теперь экспортируйте материал в MSC/NASTRAN и ANSYS. a.В окне Data Viewer кликните File/Export. b.В верхней части окна Export выберите следующее: Target: MSC_NASTRAN_V68 Symmetry:Isotropic Dependencies:Temperature c.В центре отображена дополнительная информация, которая будет сопровождать описание свойств материала. b a c

WS 4-16MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 10. Data Viewer: File/Export (продолжение) Заполните поля Output Name и Material ID (MID). Вы можете также заполнить поля комментариев, если захотите. d.Заполните: Output Filename:msc_nastran Material ID(MID):1 e.Apply. f.Теперь выводим свойства для входного файла ANSYS: Target: Ansys_Release_5 Symmetry:Isometric Dependencies:Temperature Output Filename:ansys Material ID(MID):2 i.Apply. j.Cancel. f d

WS 4-17MVI320, Workshop 4, August 2001 Шаг 11. Data Viewer: File/Close Закройте все открытые окна, сбросьте все критерии и выходите из Mvision. a.Закройте Data Viewer: File/Close Data Viewer. b.Очистите настройки критериев Clear/Apply. c.Выберите List ALL Materials. d.Наконец закройте Mvision. e.File/Exit MVISION. f.На этом упражнение закончено.. Два файла с именами msc_nastran и ansys находятся в вашем рабочем каталоге.. Посмотрев эти файлы, вы увидите, что они содержат информацию о свойствах материала в разных форматах – для разных вычислительных комплексов. b a f

WS 4-18MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА Msc_nastran $ $ MSC.Mvision v3 NASTRAN Material Data Export Utility $ ** MSC.Mvision Evaluator is confidential & proprietary ** $ ** to The MacNeal-Schwendler Corp. Use of this file is ** $ ** limited to uses permitted by the MSC license agreement. ** $ $ Materials record(s) generated by MSC.Mvision $ Number of material records generated = 1 $ Materials data exported using template = MSC_NASTRAN_V68.Isotropic.Temperatu $ re $ Materials data exported from database = /mvision/release_3.0/db/ demo_metals. $ des $ Additional database header info = M/VISION 2.0 Created by PDA on $ at 15:49:53 Updated by PDA on at 15:49:53 System : Sun Unix OS $ 4.1 $ Unit conversion = no conversion $ $ Material Record 1 of 1 $ Databank Keys for record 1: $ Databank Record Number = 7 $ $ User entered comments = $ $ UNS= A97075 $ DESIG= QQ-A-250/25 $ FORM= Clad sheet $ DIMS= T: in $ EXPOS= -0- h

WS 4-19MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА MSC_NASTRAN $ $ Units and Footnotes for record 1: $ Field Units Footnote $ $ FILENAME $ MID $ EvsTemp Msi Primary value shown, Secondary $ value: 9.8 Msi $ NUvsTemp $ RHO lb/in^3 $ ALPHAvsTemp micro-in/in-deg_F; deg_F $ TREF deg_F $ GE $ STvsTemp ksi $ SCvsTemp ksi $ SSvsTemp ksi $ MCSID $ KvsTemp BTU/hr-ft-deg_F; deg_F $ CPvsTemp BTU/lb-deg_F; deg_F $ $ Data Source for record 1:

WS 4-20MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА MSC_NASTRAN $ Field Data Source Expression $ $ FILENAME *Modified By User* $ MID *Modified By User* $ EvsTemp Databank E11T $ NUvsTemp Databank NU12 $ RHO Databank DENS $ ALPHAvsTemp Databank CTE11VSTEMP $ TREF Databank TEMP $ GE *No Data* $ STvsTemp Databank YS11T $ SCvsTemp Databank YS11C $ SSvsTemp Databank US12S $ MCSID *No Data* $ KvsTemp *No Data* CTC11VSTEMP $ CPvsTemp Databank CPVSTEMP $ $ This record will be written as an isotropic, temperature-dependent material. $ $ For temperature dependent thermal expansion coefficients, $ NASTRAN requires a curve of secant ALPHA vs. temperature. $ This has been obtained from the database figure of $ tangent ALPHA vs. temperature using TREF = E+01 $ $ The following table shows the original data from the database $ (first two columns), and the computed secant ALPHA. $ An extra point on the table has been added at TREF = E+01. $

WS 4-21MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА MSC_NASTRAN $ Temperature Tangent ALPHA Secant ALPHA $ $ E E E+01 $ TREF = E E E+01 $ E E E+01 $ E E E+01 $ E E E+01 $ E E E+01 $ E E E+01 $ $ The following TABLEM1 entry defines the temperature variation of ALPHA: $ TABLEM1 1 +M 1 +M M 2 +M ENDT $ $ The material properties written to the following MAT1 bulk data entry are: $ Material ID (MID) = 1 $ Youngs Modulus (E) = E+01 $ Poissons Ratio (NU) = E-01 $ Density (RHO) = E-01 $ Thermal Expansion Coefficient (A) = (TABLEM1 = 1) $ Reference Temperature (TREF) = E+01 $ Structural Damping Coefficient (GE) = E+00

WS 4-22MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА MSC_NASTRAN $ Stress Limit in Compression (ST) = E+01 $ Stress Limit in Compression (SC) = E+01 $ Stress Limit in Compression (SS) = E+01 $ Material Coordinate System ID (MCSID) = 0 $ MAT M 3 +M $ MATT1, 1,,,,, 1,,, +M4 +M4,,, $ The following TABLEM1 entry defines the temperature variation of CP: $ TABLEM1 2 +M 5 +M M 6 +M ENDT $ $ The material properties written to the following MAT4 bulk data entry are: $ Material ID (MID) = 1 $ Thermal Conductivity (K) = E+00 $ Specific Heat (CP) = (TABLEM1 = 2) $ Density (RHO) = E-01 $ MAT $ MATT4, 1,, 2 $

WS 4-23MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА ANSYS /COM /COM MSC.Mvision v3 ANSYS (Revision 5) Material Data Export Utility /COM ** MSC.Mvision Evaluator is confidential & proprietary ** /COM ** to The MacNeal-Schwendler Corp. Use of this file is ** /COM ** limited to uses permitted by the MSC license agreement. ** /COM /COM Materials record(s) generated by MSC.Mvision /COM Number of material records generated = 1 /COM Materials data exported using template = ANSYS_Release_5.Isotropic.Temper /COM ature /COM Materials data exported from database = /mvision/release_3.0/db/ demo_meta /COM ls.des /COM Additional database header info = M/VISION 2.0 Created by PDA on /COM -01 at 15:49:53 Updated by PDA on at 15:49:53 System : Sun U /COM nix OS 4.1 /COM Unit conversion = no conversion /COM /COM Material Record 1 of 1 /COM Databank Keys for record 1: /COM Databank Record Number = 7 /COM /COM User entered comments = /COM

WS 4-24MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА ANSYS /COM UNS= A97075 /COM DESIG= QQ-A-250/25 /COM FORM= Clad sheet /COM DIMS= T: in /COM EXPOS= -0- h /COM /COM Units and Footnotes for record 1: /COM Field Units Footnote /COM /COM FILENAME /COM MID /COM EvsTemp Msi Primary value shown, Seconda /COM ry value: 9.8 Msi /COM NUvsTemp /COM RHO lb/in^3 /COM ALPHAvsTemp micro-in/in-deg_F; deg_F /COM TREF deg_F /COM KvsTemp BTU/hr-ft-deg_F; deg_F /COM CPvsTemp BTU/lb-deg_F; deg_F /COM /COM Data Source for record 1: /COM Field Data Source Expression /COM /COM FILENAME *Modified By User* /COM MID *Modified By User* /COM EvsTemp Databank E11T

WS 4-25MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА ANSYS /COM NUvsTemp Databank NU12 /COM RHO Databank DENS /COM ALPHAvsTemp Databank CTE11VSTEMP /COM TREF Databank TEMP /COM KvsTemp *No Data* CTC11VSTEMP /COM CPvsTemp Databank CPVSTEMP /COM /COM This record will be written as an isotropic, temperature-dependent material. /COM MP, EX, 2, E+01 /COM MP, PRXY, 2, E-01 /COM /COM For temperature dependent thermal expansion coefficients, /COM ANSYS requires a curve of secant ALPX vs. temperature. /COM This has been obtained from the database figure of /COM tangent ALPX vs. temperature using TREF = E+01 /COM /COM The following table shows the original data from the database /COM (first two columns), and the computed secant ALPX. /COM An extra point on the table has been added at TREF = E+01. /COM

WS 4-26MVI320, Workshop 4, August 2001 СОДЕРЖИМОЕ ФАЙЛА ANSYS /COM Temperature Tangent ALPX Secant ALPX /COM /COM E E E+01 /COM TREF = E E E+01 /COM E E E+01 /COM E E E+01 /COM E E E+01 /COM E E E+01 /COM E E E+01 /COM /COM The following MPTEMP command gives the temperatures at which ALPX is defined: /COM MPTEMP, 1, E+00, E+01, E+02, E+02 MPTEMP, 5, E+02, E+02, E+02 MPDATA, ALPX, 2, 1, E+01, E+01, E+01, E+01 MPDATA, ALPX, 2, 5, E+01, E+01, E+01 MPTEMP /COM MP, REFT, 2, E+01 /COM MP, DENS, 2, E-01 /COM /COM The following MPTEMP command gives the temperatures at which C is defined: /COM MPTEMP, 1, E+01, E+02, E+02, E+02 MPTEMP, 5, E+02 MPDATA, C, 2, 1, E-01, E-01, E-01, E-01 MPDATA, C, 2, 5, E-01 MPTEMP /COM

WS 4-27MVI320, Workshop 4, August 2001 ОТЧЕТ

WS 4-28MVI320, Workshop 4, August 2001 ОТЧЕТ Row 2

WS 4-29MVI320, Workshop 4, August 2001 ОТЧЕТ PLOT SET 1 Row 2

WS 4-30MVI320, Workshop 4, August 2001