Решение задач механики сплошной среды в программном комплексе ANSYS

 

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 

М.В. Мурашов, С.Д. Панин 
 
 
 
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ  
МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ  
В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ANSYS 
 
 
Методические указания  
к выполнению лабораторных работ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 

2009 

 

УДК 004.942:534.1:536.2:537.8 
 
ББК 22.25 
М911 
Ре це нзе нт  
С.Б. Спиридонов 

Мурашов М.В., Панин С.Д. 
       Решение задач механики сплошной среды в программном 
комплексе ANSYS: метод. указания / М.В, Мурашов. С.Д. Па- 
нин. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. — 40 с.: ил. 
 
Рассмотрены необходимые для решения задач механики сплошной среды приемы работы с программным комплексом ANSYS. Даны 
указания к выполнению четырех лабораторных работ по различным 
направлениям механики сплошной среды. 
Для студентов специальности 090107 «Противодействие техническим разведкам», изучающих курс «Механика сплошной среды». 
 
УДК 004.942:534.1:536.2:537.8 
ББК 22.25 
 
 
 
 
 
 
Учебное издание 

Мурашов Михаил Владимирович 
Панин Сергей Дмитриевич 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ  
В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ANSYS 
 
 
Редактор С.А. Серебрякова 
Корректор Р.В. Царева 
Компьютерная верстка С.А. Серебряковой 

Подписано в печать 30.03.2009. Формат 60×84/16. 
Усл. печ. л. 2,33. Изд. № 153.  
Тираж 100 экз. Заказ    . 
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5. 
 
 
     © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009 

 
М911 
 

ВВЕДЕНИЕ 

При конструировании технических средств инженеры с различной достоверностью вычисляют фазовые переменные разрабатываемого объекта — значения тока и напряжения в цепях, температуры и частоты колебаний конструкции, напряжения и деформации 
силовых элементов, параметры электромагнитного излучения от 
подсистем и ряд других показателей 
Из-за сложности реального объекта и происходящих в нем процессов для проведения исследований создают модель — объект, 
подобный реальному. Создание моделей и проведение расчетов по 
ним называют моделированием. 
Математическая модель есть формализованное описание реальных физических процессов в объекте проектирования, отражающее наиболее существенные особенности изучаемого явления и позволяющее получить достоверные результаты в 
приемлемые сроки. Фактически математической моделью является совокупность уравнений, описывающих протекающие процессы с учетом условий однозначности. 
В механике сплошной среды и ПК АNSYS рассматриваются 
функциональные математические модели, которые отражают происходящие в объекте физические и механические процессы. 

1. ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ  
МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ 

Типовая последовательность решения задачи механики сплошной среды показана на рис. 1. 
Первый этап решения — наиболее трудно формализуемый. 
После принятия упрощающих допущений создается геометрическая схема, отражающая форму и размеры модели. Физическая 
модель представляет собой совокупность свойств материалов и 
параметров граничных условий, отражающих протекающие физические процессы. Математической моделью является совокупность основных уравнений протекающих процессов и условий однозначности. Математическая модель определяется областью 
механики сплошной среды, к которой принадлежит задача (например, теплообмен, контактное взаимодействие и т. п.). Методы решения уравнений математической модели соответствуют методам 
решения краевых задач механики сплошной среды. Большое значение имеет этап анализа результатов, который следует проводить 
с учетом всех действий, выполненных на предыдущих этапах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1. Последовательность решения задач механики сплошной среды 

Анализ реальных 
объектов и явлений и принятие 
необходимых 
допущений 

Создание  
геометрической 
схемы 

Создание 
физической 
модели 

Выбор математической модели  
и метода решения 

Решение уравнений 
математической 
модели (расчет) 

Анализ  
полученных 
результатов