Курсовая работа: Применение программного комплекса AnsysIcem к решению задач химической промышленности

Приступаем ко второй стадии построения: будем вращать исходную геометрию. Для того чтобы впоследствии не сталкиваться с операциями разбиения поверхностей вращения на четыре плоскости (ровно столько нужно для ассоциации четырёх боковых граней блока), сразу будем вращать геометрию последовательно на углы . Нажимаем , затем , в этом поле , введём цифру 90, здесь , нажмём на , выберем точки с координатами: Q(0 0 0), Q1(0 0.06 0) (если они не созданы их надо создать), эти точки характеризуют ось вращения, в качестве таких точек можно взять любую пару лежащую на оси Y. Так как вращать будем четыре раза удобно скопировать отобразившиеся имена точек: , в буфер обмена (клавиши Ctrl-Insert), чтобы в последствии не тратить время на выделение, а только вставлять это значение (клавиши Shift-Insert), (вообще все горячие клавиши можно узнать нажав на справку и найдя пункт Hot Keys).

В поле , нажав , вводим кривые, выбирая их все сразу мышью (если все элементы выбираемой геометрии принадлежат одной части, то удобно выбирать сразу всю часть: в появившемся меню выбора надо нажать , а в всплывшем окне поставить галочку напротив нужной части, в данном случае это часть PART.T_1_0, можно выбирать несколько частей). Получим нечто похожее на то что представлено справа. Если поверхности не видно, то либо не стоит соответствующей галочки в дереве видов, либо не выбрана опция Solid для поверхностей.

Замечание: если вы выбирали геометрию из всей части или обводя всю фигуру мышью, среди выбираемых элементов могли оказаться точки, при вращении они не окажут никакого влияния на фигуру вращения, даже если не было выбрано ни одной точки то программа сама создаст их на пересечении прямых образа, а также дуги соответствующие границам поверхностей.

Теперь выделяем, аналогично, образ исходной фигуры, не забыв вставить точки вращения из буфера (использование буфера полезно ещё и тем, что если вы случайно введёте точки вращения не в том порядке, то фигура будет вращаться в другую сторону); повторяем операцию вращения последних образов кривых (цифру 90 не убираем), до тех пор пока фигура не станет иметь вид похожий на тот, что справа. Заметим, что на указанных рисунках уже добавлены “крышки” сверху и снизу. Для удобства работы с геометрией верхняя воронка (плоскости соответствующие вращающимся дугам CD и C1D1) объединены в отдельную часть PART.T_1_1, а так же часть соответствующую невидимым поверхностям образованных вращением кривой МОС1 – часть PART.T_1_2 (по умолчанию оставшийся кусок будет в части PART.T_1_0). Стратегия построения такова, что в дальнейшем планируется описать эту фигуру тремя блоками соответствующими: нижней воронке (образовалась после вращения MO и LN), цилиндру (после вращении NC и OC1), уже оговоренной верхней воронке. Для того чтобы можно было корректно проассоциировать верхние грани блока должны быть созданы плоскости соответствующие внутренностям окружностей образованных после вращения точек O и C1.

Возможен вопрос: для чего разбивать на три блока. Формально всю эту трубку можно описать одним блоком (не включая центрального разбиения: 0-grid ), проассоциировав его рёбра с кривыми образующимися путём вращения исходного профиля. Но реально в местах резкого изменения топологии (дуга окружности, сужение), ассоциация будет некорректной (для просмотра качества блока есть соответствующие опции).

Теперь строим эти “крышки” выбираем: , выбираем метод построения, заполняем , незабываем поставить толерантность: , выбираем по четыре кусочка кривых и жмём на колесо. В результате получаем четыре дополнительных плоскости: верхняя и нижняя крышки, и окружности соответствующие вращению точек O и C1; для того чтобы удобнее было строить эти круги, можно либо отключить видимость ненужных частей, либо отключить видимость поверхностей, либо снять опцию solid с поверхностей.

Создание блоков

Только что была создана геометрия первого тела, при её создании использовался подход “снизу-вверх”. Для создания блоков часто используют подход “сверху-вниз”. Для этого выбираем вкладку блоков (), нажимаем , сюда вводим название части в которой будет сохранён блок , (блок обязательно должен быть в какой-то части); теперь вот здесь , нажимаем , выделяем всю геометрию, щёлкаем на колесо. Теперь разобьём на четыре внешних и один внутренний при помощи центрального разбиения (0-grid Block), такое разбиение нужно, чтобы описать как стенку блока (с учётом её толщины), так и его внутренность. Нажимаем , выбираем , вот здесь , нажимаем и выбираем блок. Далее надо указать как будет располагаться внутренний блок (верхние грани лежат в одной плоскости, верхняя и нижняя, боковая, и т.д.); нажимаем здесь на и выбираем верхнюю и нижнюю грань, т.е. эти грани будут лежать в одной плоскости. Вот здесь , ставим отношение , где - радиус внутреннего блока, - радиус внешнего (эта опция служит более для удобства изображения, т.к. после ассоциации все вершины блока итак будут передвинуты к соответствующим точкам, т.е. можно оставлять значение по умолчанию – 1). Если поставить галочку здесь , то “кольцевой” блок будет строится вокруг исходного.

Если что-то сделано неправильно, то надо нажать и повторить всё заново. Сейчас всё готово для создания блока, нажимаем . Теперь выбираем , ставим вот здесь флажок , и выделяем все блоки, щёлкаем колёсиком, теперь выбираем , как всегда здесь нажимаем и выбираем на экране произвольное вертикальное ребро и разбиваем его в “районе” точек С и С1 (если вы попали по ребру неудачно секущую плоскость можно двигать до тех пор пока не нажато колесо). Пользуясь этим же методом разбиваем нижнюю группу блоков в “окрестности” точек N и О. Создаём части: верхнюю группу блоков называем B_1, среднюю – В_2, нижнюю – В_3. Полученное нарисовано справа.

Настало время проводить ассоциации . Нажимаем , затем , поочерёдно нажимая на вершину, затем на соответствующую точку проводим ассоциацию (колёсико нажимать необязательно), при этом геометрическое место вершин блока переносится в те точки с которыми их ассоциируют. После этого ассоциируем рёбра блока с кривыми. Нажимаем , затем так же попарно выделяем сначала ребро, затем кривую. Проассоциированные рёбра начинают подсвечиваться зелёным цветом (о дополнительных настройках смотреть выше).

Ассоциируем поверхности, для этого удобно отключить из видимости, сначала, все ненужные части, теперь нажимаем , в пункте метод ставим здесь галочку: , затем выделяем все грани блока В_2 (обводим его мышью его внешние грани, чтобы достоверно видеть что выбрались нужные грани удобно опцию Solid с блока на некоторое время снимать), щёлкаем колёсиком, в появившемся окне ставим галочку напротив части PART.T_1_0 (внешность трубки; выделяем внутренние грани блока и аналогично ставим галочку около части PART.T_1_2; также ассоциируем верхние и нижние крышки блока; так же ассоциируются четыре верхних и четыре нижних “четвертинки” колец с поверхностями образованными при вращении отрезков ON и СС1 (заметьте, что при таком удачном “предвидении” будущих ассоциаций не надо проводить никаких лишних действий). Аналогично поступаем со всеми остальными блоками. Только не забудьте сразу отправить в отдельные части вход и выход из тела (верхний и нижний круги), т.к. если об этом спохватиться позже придётся у соответствующих граней менять ассоциации. Результат приведён справа.

Построение сетки

Для этого нажимаем , затем сюда , при этом слева появляется нижеприведённое меню.

Это поле позволяет выбрать разбиваемое ребро, после того как имя разбиваемого ребра при помощи мыши и колёсика скопировано в это поле (иногда это тоже получается со второй попытки), можно приступать к заполнению остальных пунктов. В поле высвечивается длина выбранного ребра. В пункте , указывается число узлов на этой грани. Закон разбиения ребра указывается в этом поле . Существует целый ряд законов разбиения: 1)BiGeomertic – позволяет проводить равномерное разбиение рёбер. 2)Exponential1 – можно экспоненциально сгущаться к концу ребра, чтобы полностью задать экспоненциальное разбиении надо ещё заполнить поля и , они характеризуют значения, соответственно, первого (в начале ребра) и последнего (в конце) элемента, естественно, что при фиксированном законе разбиения и числе узлов это выполнить “трудно”, поэтому справа на сером фоне подсвечиваются более точные значения (внимательно смотрите за ними, т.к. ваши “желания” не всегда будут выполняться корректно); при использовании разбиения Exponential1 важно , чтобы второе значение было больше первого.

Если надо сгустится не к концу ребра, а к началу, надо выбрать разбиение Exponential2 и задавать уже второе значение меньше первого. 3)FullCosinus – одно из самых гибких видов разбиения, оно позволяет задавать значения элементов как вначале, так и в конце ребра (выполняется всегда, если их размер не превосходит максимального, в противном случае их размер приравнивается к максимальному), при помощи поля , можно задавать ограничения на максимальный элемент, если в это поле заполнено значение 0, то ограничений нет; после того как эти поля заполнены, производится сглаживание сетки от каждого из краёв к центру ребра, т.е. в центре ребра всегда оказывается наибольший или наименьший элемент; таким образом, при помощи данного закона очень удобно делать близкие к симметричным разбиения со сгущением к краям или к центру ребра (естественно надо заполнить поле с количеством узлов). 4) Geometric1 позволяет сгущаться по линейному закону к концу ребра, Geometric2 – линейно сгущаться к началу (замечания касающиеся первых и последних шагов разбиения переносятся из пункта об экспоненциальных разбиениях). 5) Все вышеперечисленные законы хороши, но самыми общими являются следующие: Spline и Linear. Несмотря на то что они выделены в два отдельных закона при их выборе открывается одно и тоже меню, которое приведено снизу. Изучить это меню достаточно полезно. Главной особенностью этого меню является то, что все приведённые здесь функции можно редактировать, для этого просто надо “захватить” левой кнопкой мыши любую из красных точек и установить её в нужное положение, щелчком левой кнопки мыши по любой точке меню можно создать новые опорные (красные) точки и ?