Объемные конечные элементы

Если не задана система координат выдачи напря­жений, то для конечных элементов типов 31 (парал­леле­пипед), 33 и 35 (треугольные призмы) усилия вычисляются в местной системе координат, а для элементов типов 32, 34, 36, 37 и 38 — в общей (глобальной) системе координат. Элементы типа 31, 33 и 35 имеют местную систему координат (рис. 1), в которой:

Рис. 1.
  • ось X1 направлена от узла 1 к узлу 2;
  • ось Y1 лежит в плоскости, образованной первыми тремя узлами и направлена в сторону третьего узла;
  • ось Z1 образует с X1 и Y1 правую тройку.

Для конечных элементов объемной задачи теории упругости напряжения по умолчанию вычисляются только в их центрах тяжести. Используя возможности графи­ческого ввода, можно заказать вычисление напряжений также в узлах элементов.          

При этом вычисляются нормальные NX, NY, NZ и касательные TXY, TXZ, TYZ напряжения.

На рис. 2 показаны положительные направления напряжений, наименования осей, вдоль которых они направлены, и плоскостей, в которых они действуют. В таблице 1 приведены правила чтения результатов, причем в скобках даны обозначения парных напряжений. По умолчанию для элементов типов 31, 33 и 35 напряжения рассматриваются относительно местной системы координат X1Y1Z1, а для элементов типа 32, 34, 36, 37 и 38 — относительно глобальной системы координат XYZ.

Таблица 1

Обозначение силового фактора

Размер­ность

в базовых

единицах

Описание

Положительный знак усилия

NX

Т/м2

Нормальное напряжение, действующее вдоль оси X1

Определяет растяжение

NY

Т/м2

Нормальное напряжение, действующее вдоль оси Y1

Определяет растяжение

NZ

Т/м2

Нормальное напряжение, действующее вдоль оси Z1

Определяет растяжение

TXY

Т/м2

Cдвигающее напряжение, действующее в плоскости, параллельной X1OY1

 

TXZ

(TZX)

Т/м2

Cдвигающее напряжение, действующее в плоскости, параллельной X1OZ1

 

TYZ

(TZY)

Т/м2

Cдвигающее напряжение, действующее в плоскости, параллельной Y1OZ1

 

Рис. 2.