T-FLEX Анализ - интегрированная среда конечно-элементных расчетов

Для решения задач инженерного анализа «Топ Системы» предлагает специализированную среду конечно-элементных расчетов T-FLEX Анализ. Модули конечно-элементного анализа интегрированы непосредственно в систему 3D моделирования T-FLEX CAD 3D. Пользователь T-FLEX CAD 3D создает в среде моделирования объемную модель. Непосредственно в интерфейсе T-FLEX CAD 3D присутствует специальное меню, используя команды которого, пользователь может осуществить конечно-элементное моделирование поведения изделия в различных постановках физических задач. Весь процесс осуществляется непосредственно в T-FLEX CAD 3D, в привычном для пользователя интерфейсе.

В системе обеспечивается ассоциативная связь расчетной математической модели с пространственной моделью анализируемого объекта. Т.е. пользователь может, например, изменить размеры анализируемого изделия, обновить конечно-элементную модель, и сразу же получить результаты расчета измененной модели.

Структура системы конечно-элементных расчётов показана на рис. 27. T-FLEX Анализ организован по модульному принципу, что позволяет в зависимости от решаемых задач выбрать один или несколько из четырех расчетных модулей.

Типичный порядок работы расчетчика с системой T-FLEX Анализ состоит из нескольких этапов. На первом этапе необходимо построение трехмерной модели изделия в T-FLEX CAD 3D. На втором этапе необходимо осуществить генерацию сеточной конечно-элементной модели изделия с помощью модуля «Препроцессора» T-FLEX Анализ. Генерация сеточной модели предусматривает создание конечно-элементной сетки, отражающей геометрию изделия и наложения граничных условий, определяющих физическую задачу, подлежащую решению.

Третий этап осуществления расчетов выполняется с использованием модуля «Процессора» T-FLEX Анализ. В «Процессоре» осуществляется генерация расчетных систем уравнений и их решение. Результатами работы конечно-элементного «Процессора» T-FLEX Анализа являются значения искомых целевых функций, таких, как, например, перемещения и напряжения при статическом анализе, или собственные частоты и формы колебаний при частотном.

Для всестороннего анализа результатов работы «Процессора» используется «Постпроцессор» системы конечно-элементных расчетов T-FLEX Анализ. «Постпроцессор» позволяет пользователю после завершения расчетов осуществить всестороннее изучение полученных результатов. «Постпроцессор» T-FLEX Анализа обладает набором удобных пользовательских функций, таких как анимация, отображение деформированного состояния, настраиваемые шкалы, многооконный интерфейс, зондирование результатов и др.

В целом пакет T-FLEX Анализ позволяет решать следующие задачи:

Статический анализ — позволяет осуществлять расчет напряженного состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени сил. Пользователь может оценить прочность разработанной им конструкции по допускаемым напряжениям, определить наиболее слабые места конструкции и внести необходимые изменения (оптимизировать) изделие.

Частотный анализ — позволяет осуществлять расчет собственных (резонансных) частот конструкции и соответствующих форм колебаний. Осуществляя проверку наличия резонансных частот в рабочем частотном диапазоне изделия и оптимизируя конструкцию таким образом, чтобы исключить возникновение резонансов, разработчик может повысить надежность и работоспособность изделия.

Анализ устойчивости — важен при проектировании конструкций, эксплуатация которых предполагает продолжительное воздействие различных по интенсивности нагрузок. С помощью данного модуля пользователь может оценить запас прочности по т.н. «критической нагрузке» - нагрузке, при которой в конструкции могут скачкообразно возникнуть значительные неупругие деформации, зачастую приводящие к ее разрушению или серьезному повреждению.

Тепловой анализ - модуль обеспечивает возможность оценки температурного поведения изделия под действием источников тепла и излучения. Тепловой анализ может использоваться самостоятельно для расчета температурных или тепловых полей по объему конструкции, а также совместно со статическим анализом для оценки возникающих в изделии температурных деформаций.

Используя модуль конечно-элементных расчетов T-FLEX Анализ, пользователь T-FLEX CAD получает возможность осуществлять различные виды инженерных расчетов для сложных машиностроительных конструкций - на прочность, устойчивость, резонансные частоты и теплопроводность.