Devecz János

Devecz János 2019.04.24

Tartalom 1. Kompresszor elrendezés áttekintése 2. Femap kezelőfelület áttekintése 3. Geometria importálása 4. Felületek felosztása 5. Anyagjellemzők megadása, hálózás 6. Terhelések megadása 7. Kényszerek definiálása 8. Analízis futtatása 9. Eredmények megjelenítése 2

1. Kompresszor elrendezés (3D) 6 4 5 2 1 (1) forgattyúsház (2) hajtórúd (3) forgattyús tengely (4) dugattyú (5) dugattyúcsapszeg (6) hengerfej a szelepekkel 3 3

1.1 Kompresszor elrendezési vázlat 6 4 5 2 1 (1) forgattyúsház (2) hajtórúd (3) forgattyús tengely (4) dugattyú (5) dugattyúcsapszeg (6) hengerfej a szelepekkel 3 4

1.2 Kompresszor főméretek (vázlat) d x 90 h l r k henger/dugattyú átmérő [mm] felső él távolság (90 ) [mm] dugattyú magasság [mm] hajtórúd hossz [mm] forgattyúsugár [mm] hajtórúd szög [ ] forgattyú szög [ ] talp támaszköz [mm] 5

1.3 Kompresszor erőhatások (vázlat) p 1, p 2 szívó-, nyomó nyomások [MPa] p= p effektív nyomás [MPa] T 1, T 2 hőmérsékletek [ C] F=p A dugattyú erő [N] F H, F N hajtórúd erő, normálerő [N] F at alternáló tömegerő [N] F ft forgó tömegerő [N] F hc hengerfej tömítőerő [N] F f1, F f2 fedélrögzítő-csavar erők [N] F c1, F c2 csapágyerők [N] F t1, F t2 talprögzítő-csavar erők [N] F m billentőnyomaték erőpár [N] behajtó nyomaték [Nmm] M be 6

1.4 Dugattyú erőhatások (vázlat) p= p effektív nyomás [MPa] T 1, T 2 hőmérséklet [ C] F N normálerő [N] alternáló tömegerő [N] F at 7

1.5 Dugattyú kényszerek (vázlat) TY Y-tengely irányú elmozdulás letiltása TZ Z-tengely irányú elmozdulás letiltása RX X-tengely körüli elfordulás letiltása RZ Z-tengely körüli elfordulás letiltása CR radiális elmozdulás letiltása 8

2. Femap kezelőfelület áttekintése Menüsor Eszköztárak Modell információ Oldalsó fülsor Globális origó Alsó fülsor Munkaterület Entitás editor Koordináta-rendszer Üzenet ablak Státuszsor 9

2.1 Femap beállítások: Preferences File -> Preferences... a Preferences menüpont alatt lehet beállítani a program alapvető működését, mint a geometriai kernel típusát, a geometriai skálafaktort, az anyagkönyvtárat (anyagjellemzők), stb. 10

2.2 Femap beállítások: Geometry/Model a geometriai kernel típusának beállítása a geometriai skálafaktor beállítása 11

2.3 Femap beállítások: Interfaces a megoldó interface típusának beállítása (NX Nastran) az alapértelmezett megoldó típus beállítása (Static) Femap munkakönyvtár beállítása 0: Rendszer alapértelmezett (nem javasolt opció) 1: Modell fájl könyvtár (lehetséges opció) 2: Megadott könyvtár (javasolt opció) [munkakönyvtár elérési útvonal kiválasztása] 12

2.4 Femap beállítások: Library/Startup az anyagkönyvtár beállítása (mat_eng_mm-n-tonne-degc-watts) a mértékegységek közötti káosz elkerülése érdekében fontos a megfelelő anyagkönyvtár beállítása 13

3. Geometria importálása Bevezetés A 3D-s geometriai modellt a legtöbb esetben külső CAD szoftverrel készítjük el, amelyet importálni kell a végeselemes programba. A Femap olvassa az ismertebb CAD szoftverek által támogatott formátumokat. A legtöbb interface verziófüggő (ha Femap interface verziója korábbi, mint a CAD szoftver interface verziója -> nincs beolvasás -> másik interface használata szükséges). A geometriai modell beolvasásának legbiztosabb módja a Femap natív parasolid formátumának (.x_t) használata, melyet szinte az összes CAD szoftver támogat. 14

3.1 Modell fájl beolvasása (1) File -> Import -> Geometry az importálás során elvégzendő tennivalók: a 3D-s geometriai modell kiválasztása a geometriai skálafaktor alkalmazása a beolvasott modell megjelenítése 15

3.1 Modell fájl beolvasása (2) a modell fájl neve: piston.x_t 16

3.2 Geometria skálafaktor alkalmazása a geometriai méretek a parasolid kernelben [m]- ben értelmezettek, ezért ha a CAD modellben a méretek [mm]-ben vannak megadva, skálafaktort kell alkalmazni (1 m = 1000 mm) a skálafaktor beállítása: 1000 17

3.3 Az importált geometria megjelenítése [Dimetric] [View Orient] a modell nézetei között a View Orient eszöztár segítségével lehet gyorsan váltani a megjelenített nézet: Dimetric 18

4. Felületek felosztása Bevezetés A dugattyú palást-felület felosztásával a dugattyú oldalirányú (normál) kényszer hatásfelületének megadását teszi lehetővé. A felületek felosztása többféle módszerrel végezhető el. A legcélszerűbb felület felosztási módszer függ a geometriai kialakítástól vagy az adott felületen alkalmazandó terhelés típusától. A palástfelületek felosztását az u-v paramétergörbék szerinti felosztással végezzük el az alkotóval párhuzamosan, az X-tengelytől a kerület 1/3-ánál. A felületek felosztását minden esetben a hálózás előtt kell elvégezni! 19

4.1 Felület felosztás parancs Geometry -> Curve From Surface -> Parametric Curve... a dugattyú 2 félből álló palástfelületét a normál irányú (X-irányú) megtámasztás hatásfelületének kialakítása miatt osztjuk fel 2 részre: a felületek felosztását az ún. u-v paramétergörbék szerinti felosztással végezzük el (a felületek felosztása más módszerrel is elvégezhető) 20

4.2 Dugattyú palást felosztás A B A1 A2 A3 B3 B2 B1 B 1/3 A 1/3 a normál irányú erő hatására a dugattyú lila színnel jelölt (A és B) felületei feltámaszkodnak a hengerfuratban, melyek a dugattyúgyűrű hornyai miatt (A1, A2, A3) és (B1, B2, B3) részfelületekből állnak mivel a Parasolid geometria jellegzetessége, hogy a forgás-szimmetrikus alakzatok két félből állnak az (A és B) felületek felosztását két lépésben kell elvégezni az alkotóval párhuzamosan 1/3 2/3 arányban (60 120 ) az X- tengelytől mérve 21

4.3 Dugattyú palást felosztás: A1-részfelület (1) első lépésben az A1 jelű lila kontúrral rendelkező (fél) hengerfelületet jelöljük ki a tovább lepéshez: [OK] A1 22

4.3 Dugattyú palást felosztás: A1-részfelület (2) a sárga téglalappal bekeretezett fehér nyíl jelzi a felület u-paraméter irányát az u-paraméter irány ismerete a felületosztás irányának eldöntését segíti 23

4.3 Dugattyú palást felosztás: A1-részfelület (3) a következő lépésben a parametrikus felületosztás módszerét adjuk meg: [Methods ^] válasszuk az Along Curve opciót (felosztás egy él mentén, az élhossz adott %-ában) 24

4.3 Dugattyú palást felosztás: A1-részfelület (4) jelöljük ki a piros nyíllal jelölt lila (fél) körívet írjuk be az Along mezőbe: 33.33 (1/3 kerület) a [Preview] gombbal ellenőrizhető a felosztás (a sárga kör jelzi az osztáspont helyét) (ha az alkotón rossz helyen van az osztáspont, az Along mezőben javítsuk a beírt értéket: 66.67) továbblépéshez: [OK] 25

4.3 Dugattyú palást felosztás: A1-részfelület (5) válasszuk a U Direction-t a felület felosztáshoz (ennél a felületnél az U-irány = alkotó irány) a továbblépéshez: [OK] a sárga téglalappal körbe rajzolt helyen látható az osztóvonal 26

4.4 Dugattyú palást felosztás: A2-részfelület (1) A2 a második lépésben az A2 jelű lila kontúrral rendelkező (fél) hengerfelületet jelöljük ki továbblépéshez: [OK] 27

4.4 Dugattyú palást felosztás: A2-részfelület (3) a következő lépésben a parametrikus felületosztás módszerét adjuk meg: [Methods ^] válasszuk az On Point opciót: felület felosztása egy geometriai pont szerint (felhasználva a korábbi felosztás során keletkezett pontot) 29

4.4 Dugattyú palást felosztás: A2-részfelület (4) jelöljük ki a sárga körrel jelölt geometriai pontot (a felosztás a [Preview] gombbal ellenőrizhető) továbblépéshez: [OK] 30

4.4 Dugattyú palást felosztás: A2-részfelület (5) válasszuk a U Direction-t a felület felosztáshoz (ennél a felületnél az U-irány = alkotó irány) a továbblépéshez: [OK] a sárga téglalappal körbe rajzolt helyen látható az osztóvonal 31

4.5 Dugattyú palást felosztás: A3-részfelület (1) A3 a harmadik lépésben az A3 jelű lila kontúrral rendelkező (fél) hengerfelületet jelöljük ki továbblépéshez: [OK] 32

4.5 Dugattyú palást felosztás: A3-részfelület (3) következő lépésben a parametrikus felületosztás módszerét adjuk meg: [Methods ^] válasszuk az On Point opciót: felület felosztása egy geometriai pont szerint (felhasználva a korábbi felosztás során keletkezett pontot) 34

4.5 Dugattyú palást felosztás: A3-részfelület (4) jelöljük ki a sárga körrel jelölt geometriai pontot (a felosztás a [Preview] gombbal ellenőrizhető) továbblépéshez: [OK] 35

4.5 Dugattyú palást felosztás: A3-részfelület (5) válasszuk a U Direction-t a felület felosztáshoz (ennél a felületnél az U-irány = alkotó irány) a továbblépéshez: [OK] a sárga téglalappal körbe rajzolt helyen látható az osztóvonal végül a parancsból való kilépéshez válasszuk a [Cancel] gombot 36

4.6 Dugattyú palást felosztás: B1 3-részfelületek forgassuk a modellt megfelelő pozícióba a 4.3-4.5 fejezetek alapján végezzük el a B1, B2, B3 részfelületek felosztását az ábrán az elkészült felületosztások láthatók (sárga téglalappal körbe rajzolva) ezzel elkészült a geometria felosztása (A és B) 37

5. Anyagjellemzők megadása, hálózás Bevezetés A hálózás előtt az analízishez szükséges anyagjellemzőket meg kell adni. Ez elvégezhető az anyagkönyvtárból (megfelelő beállítás szükséges) történő kiválasztással vagy az értékek kézzel történő beírásával. Az analízishez elengedhetetlenül szükséges anyagjellemzők száma függ az analízis típusától. Elégtelen megadás esetén a megoldó hibaüzenetet ad. Statikus (lineárisan rugalmas) analízis esetében elegendő a rugalmassági modulus (E), a Poisson-tényező ( ) és a sűrűség ( ) értékeinek megadása. A végeselemes analízis eredményének pontossága függ az alkalmazott elem típusától és mérettől, ami külön vizsgálatot igényel (konvergencia)! 38

5.1 Anyagjellemzők megadása (1) Mesh -> Geometry -> Solids... a végeselemes analízishez először a 3D geometriai modellt diszkretizálni kell (hálózás) a hálózás előtt (ha korábban nem adtuk meg) az anyagjellemzőket kell megadni 39

5.1 Anyagjellemzők megadása (2) első lépésként az anyagjellemzőket kell megadni (kiválasztással vagy beírással) statikus tisztán rugalmas analízishez elegendő a Youngs Modulus, E (rugalmassági modulus) [MPa], a Poisson Ratio, (Poisson-tényező) [-] és a Mass Density, (sűrűség) [t/mm 3 ] megadása jelen esetben az anyagkönyvtárból választunk anyagot, az alapértelmezett anyagkönyvtár megnyitáshoz nyomjuk meg a [Load...] gombot (a File->Preferences menüpontban választhatjuk ki az alapértelmezett anyagkönyvtárat) 40

5.1 Anyagjellemzők megadása (3) a dugattyú anyagául válasszuk ki az anyagkönyvtárból: Aluminium 5140 Cast (másik anyagkönyvtár aktiválásához nyomjuk meg a [Choose Library] gombot és onnan válasszuk ki a megfelelő anyagkönyvtárat) (mindig győződjünk meg az anyagkönyvtárban lévő anyagjellemzők helyes mértékegységéről) visszalépés az anyag megadáshoz: [OK] 41

5.1 Anyagjellemzők megadása (4) a választott anyag szükséges anyagjellemzői statikus analízishez (E,, ) (ellenőrizzük, hogy az anyagjellemzők a megfelelő mértékegységben vannak-e) továbblépés az automatikus hálózáshoz: [OK] 42

5.2 Hálózási paraméterek beállítása (1) élközi csomópontok generálásának kikapcsolása 4 csomópontos gúla-elemek esetén: Midside Nodes (kikapcsolva) tovább a hálóméret beállításához: [Update Mesh Sizing...] (háló méret megadása) 43

5.2 Hálózási paraméterek beállítása (2) elemtípus választás: Size For TetMeshing (tetra-elemek) átlagos elemhossz (gúla élhosszúság) megadása: Element Size 3.0 (mm) vissza az automatikus hálózáshoz: [OK] 44

5.2 Hálózási paraméterek beállítása (3) az ábra az egyes élek átlagos elemméret szerinti felosztását mutatja (az átlagos elemhossz méretének módosításához: [Update Mesh Sizing ], majd megadjuk az új átlagos elemméret az előző lépés szerint) tovább a hálózás befejezéséhez: [OK] 45

5.3 A behálózott modell (1) [Entity Display] az ábra az átlagos elemmérettel behálózott modellt mutatja (a behálózott végeselemes modell mögött a 3D geometria is látható) az [Entity Display] eszköztáron a [View Geometry Toggle] gombbal kikapcsolható a 3D geometria megjelenítése (nincs rá szükség a továbbiakban) kikapcsolható az [Entity Display] eszköztáron [View Nodes Toggle] gombbal a csomópontok zöld ( ) szimbólumainak megjelenítése, amely visszakapcsolható a későbbiekben (ON/OFF) 46

5.3 A behálózott modell (2) az ábra a kész hálót mutatja az elrejtett a 3D geometriával és a kikapcsolt csomópontokkal 47

6. Terhelések megadása Bevezetés A terhelések meghatározásához általában előszámításokat kell végezni, amely során figyelembe kell venni a vizsgált modell és a vele kapcsolatban lévő elemek kölcsönhatását. Meg kell állapítani a terhelések hatásfelületét, a terhelés típusát (erő, nyomás, stb.), az irányát (komponensekkel vagy egységvektorral megadva) és nagyságát. A terhelések hatásfelületének kialakítását előzetesen el kell végezni figyelembe véve az egymással kapcsolódó alkatrészek közötti terhelésátadás mechanizmusát. Lehetőleg felületen ható terhelésekkel dolgozzunk (valóságban ez van)! 48

6.1 Terhelések a dugattyún p = 0.5 [MPa] T 1,T 2 = (nem vesszük figyelembe) F N = 11550 [N] (total) F at = 0 [N] ( + =90 --> a x =0) 49

6.2 Terhelési adatkészlet definiálása (1) Model -> Load -> Create/Manage Set a terhelés(eke)t egy terhelési adatkészletben kell elhelyezni, amelyet létre kell hozni a Load Set Manager-ben 50

6.2 Terhelési adatkészlet definiálása (2) új terhelési adatkészlet létrehozása: [New Load Set ] az adatkészlet nevének megadása: Title: Terhelés vissza a Load Set Manager-hez: [OK] 51

6.2 Terhelési adatkészlet definiálása (3) [Model Info] kilépés a parancsból: [Done] a létrehozott Terhelés adatkészlet megjelenik Model Info struktúrában 52

6.3 Terhelések definiálása: dugattyú nyomás (1) Model -> Load -> On Surface a terhelés(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti terheléseket) 53

6.3 Terhelések definiálása: dugattyú nyomás (2) a dugattyú feletti térrészben a levegő nyomásából (p) származó terhelés definiálása a piros nyíllal jelölt kék kontúrral kiemelt dugattyútető-felület kijelölése az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview] gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k) továbblépés a terhelés megadásához: [OK] [Preview] 54

6.3 Terhelések definiálása: dugattyú nyomás (3) megadjuk a terhelés nevét (opcionális): Title Nyomás kiválasztjuk a listából a terhelés típusát: [Pressure] kiválasztjuk a terhelés irányát: Direction Normal to Element Face beírjuk a nyomás értékét: Pressure 0.5 (MPa) a terhelés definiálás befejezéshez: [OK] 55

6.3 Terhelések definiálása: dugattyú nyomás (4) [View Loads Toggle] [Model Info] a terhelések megjelenítésére szolgáló zöld ( ) szimbólumok a [View] eszköztár [View Loads Toggle] gombjával (ON/OFF) a definiált terhelés megjelenik a Model Info fastruktúrában: Loads Terhelés Nyomás a parancs befejezése és kilépés: [Cancel] 56

6.4 Terhelések definiálása: dugattyú normálerő (1) Model -> Load -> On Surface a terhelés(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti terheléseket) 57

6.4 Terhelések definiálása: dugattyú normálerő (2) a dugattyúcsapszeg furat oldalfelületein ébredő normál erő (F N ) a piros nyíllal jelölt kék kontúrral kiemelt (fél) hengerfelületek kijelölése az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview] gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k) továbblépés a terhelés megadásához: [OK] [Preview] 58

6.4 Terhelések definiálása: dugattyú normálerő (3) megadjuk a terhelés nevét (opcionális): Title Dugattyú normál kiválasztjuk a listából a terhelés típusát: [Bearing Force] kiválasztjuk a terhelés irányát: Direction Magnitude Only beírjuk az erő értékét (a megadott érték az összes kijelölt felületen hat): Magnitude 11550 (N) Load Angle 180 ( ) Total Load (bekapcsolni) tovább az irány megadáshoz: [OK] 59

6.4 Terhelések definiálása: dugattyú normálerő (4) a csapágyerő irányának egységvektora: Base X [0.] Y [0.] Z [0.] Tip X [1.] Y [0.] Z [0.] a [Preview] gomb megnyomása a csapágyerővektor irányát mutatja (sárga téglalappal keretezett fehér nyíl) terhelés definiálás befejezéshez: [OK] [Preview] 60

6.4 Terhelések definiálása: dugattyú normálerő (5) [View Loads Toggle] [Model Info] a terhelések megjelenítésére szolgáló zöld ( ) szimbólumok elrejthetők a [View] eszköztár [View Loads Toggle] gombjával (ON/OFF) a definiált terhelés megjelenik a Model Info fastruktúrában: Loads Terhelés Dugattyú normál a parancs befejezése és kilépés: [Cancel] 61

7. Kényszerek definiálása Bevezetés A végeselemes analízis a kis alakváltozásokat végző, lineárisan rugalmas anyagú szerkezeteknél egy lineáris egyenletrendszer megoldása, ami mindig megoldható, ha a szerkezet megtámasztása statikailag határozott vagy határozatlan. Ez azt jelenti, hogy a geometriai kényszerekkel lekötött szabadságfokok száma azonos, vagy több, mint a szerkezet merevtest szerű mozgásának szabadságfoka (6 db. szabadságfoka van: X, Y, Z tengely irányú elmozdulás és a tengelyek körüli elfordulás). A kényszerek definiálásakor a merevtest szerű mozgást akadályozzuk meg. Lehetőleg felületen ható kényszerekkel dolgozzunk (valóságban ez van)! 62

7.1 Kényszerek a forgattyúsházon a piros körrel jelölt helyeken a dugattyúcsapszeg furatokban és a dugattyúpalást hengerfelületén definiáljuk a kényszereket a dugattyúcsapszeg furatban lekötjük a dugattyú Y- és Z-tengely irányú elmozdulását, valamint az X- és Z-tengely körüli elfordulását (TY, TZ és RX, RZ) a dugattyúpalást X-tengely irányába eső hengerfelület-szegmenseken lekötjük a dugattyú radiális irányú elmozdulását (CR) 63

7.2 Kényszer adatkészlet definiálása (1) Model -> Constraint -> Create/Manage Set a kényszer(eke)t egy kényszer adatkészletben kell elhelyezni, amelyet létre kell hozni a Constraint Set Manager-ben 64

7.2 Kényszer adatkészlet definiálása (2) új kényszer adatkészlet létrehozása: [New Constraint Set ] az adatkészlet nevének megadása: Title: Kényszer vissza a Constraint Set Manager-hez: [OK] 65

7.2 Kényszer adatkészlet definiálása (3) [Model Info] a létrehozott Kényszer adatkészlet megjelenik a Model Info struktúrában kilépés a parancsból: [Done] 66

7.3 Kényszer definiálása: dugattyúcsapszeg (1) Model -> Constraint -> On Surface a kényszer(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti kényszereket) bizonyos esetekben a kényszerek értelmezése koordinátarendszer-függő (Arbitrary in CSys) 67

7.3 Kényszer definiálása: dugattyúcsapszeg (2) a dugattyúcsapszeg-furat hengerfelületein hatnak a kényszerek (Arbitrary) a piros nyíllal jelölt kék színnel kiemelt (fél) hengerfelületek kijelölése (4 db.) az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview] gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k) továbblépés a kényszer megadásához: [OK] [Preview] 68

7.3 Kényszer definiálása: dugattyúcsapszeg (3) megadjuk a kényszer nevét (opcionális): Title Csapszeg támaszt kiválasztjuk a megfelelő kényszer típusát: Advanced Types Arbitrary in CSys [Nodal Output CSys] TX TY TZ RX RY RZ (Y- és Z-tengely irányú elmozdulás, valamint az X- és Z-tengely körüli elfordulás letiltása) szükség esetén a koordinátarendszer kiválasztása (amelyikben értelmezzük) a kényszer definiálás befejezéshez: [OK] 69

7.3 Kényszer definiálása: dugattyúcsapszeg (4) [View Loads Toggle] [Model Info] a kényszereket jelölő ciánkék ( ) szimbólumok elrejthetők az eszköztáron a [View Loads Toggle] gombbal (ON/OFF) a definiált kényszer megjelenik a Model Info fastruktúrában: Constraints Kényszer Csapszeg támaszt a parancs befejezése és kilépés: [Cancel] 70

7.4 Kényszer definiálása: dugattyú palást (1) Model -> Constraint -> On Surface a kényszer(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti kényszereket) bizonyos esetekben a kényszerek értelmezése koordinátarendszer-függő (Arbitrary in CSys) 71

7.4 Kényszer definiálása: dugattyú palást (2) a dugattyú felosztott hengerfelületein hat a kényszer (Radial) a piros nyíllal jelölt kék kontúrral kiemelt felületek kijelölése (6 db.) az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview] gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k) továbblépés a kényszer megadásához: [OK] [Preview] 72

7.4 Kényszer definiálása: dugattyú palást (3) megadjuk a kényszer nevét (opcionális): Title Dugattyú radiális kiválasztjuk a megfelelő kényszer típusát: Advanced Types Cylinder/Hole Constrain Raidal Growth (radiális irányú elmozdulás letiltása a furat hengerkoordináta-rendszerében, amely ilyenkor automatikusan létrejön) a kényszer definiálás befejezéshez: [OK] 73

7.4 Kényszer definiálása: dugattyú palást (4) [View Loads Toggle] [Model Info] a kényszereket jelölő ciánkék ( ) szimbólumok elrejthetők az eszköztáron a [View Loads Toggle] gombbal (ON/OFF) a definiált kényszer megjelenik a Model Info fastruktúrában: Constraints Kényszer Dugattyú radiális a parancs befejezése és kilépés: [Cancel] 74

8. Analízis futtatása Bevezetés A végeselemes analízis futtatása előtt ellenőrizzük: a geometriai modell megfelelőségét a kontakt felületek definiálását (ha vannak) az anyag(ok) és tulajdonság(ok) definiálását és modellhez rendelését a háló méretének és minőségének megfelelőségét a terhelés(ek) definiálását és modellhez rendelését a kényszer(ek) definiálását és modellhez rendelését Az analízisnek megfelelő analízis típus kiválasztása (pl. statikus (lineárisan rugalmas), kihajlás, nemlineáris, stb.) 75

8.1 Analízis parancs Model -> Analysis az analízis parancs indítása 76

8.2 Új analízis definiálása új analízis létrehozása: [New ] az analízis elnevezése (opcionális): Title Dugattyú - Static Analysis Program [36..NX Nastran] (megoldó) Analysis Type [1..Static] (analízis típusa) továbblépés: [OK] 77

8.3 Analízis indítása a definiált analízis megjelenik az Analysis Set Manager-ben az analízis indítása: [Analyze] 78

8.4 Analízis monitor [Analysis Monitor] és [Model Info] az analízis folyamata az Analysis Monitor-ban nyomon követhető az analízis megjelenik a Model Info fastruktúrában az analízis befejezését az Analysis Monitor alján lévő [Load Results] gomb aktívvá válása jelzi, ne nyomjuk meg a gombot, mert az eredmények automatikusan betöltődnek a futtatással kapcsolatos további információk is megjelennek az üzenet ablakban [Message] kilépés az Analysis Monitor-ból: [X] [Message] 79

9. Eredmények megjelenítése Bevezetés Az analízis különböző eredményeinek megjelenítése, mint: kontúr/metszet megjelenítés deformáció nagyítás (megjelenítéshez) beállítás deformálatlan/deformált alak megjelenítés animált kontúr megjelenítés csomóponti (kontúr) adat lekérdezés képernyőről A megjelenített képernyőképek a legnépszerűbb bitmap formátumban fájlba menthetők a dokumentáláshoz (File -> Picture -> Save ) 80

9.1 Eredmények megjelenítése parancs View -> Select a megjelenítendő eredmények kiválasztása parancs indítása 81

9.2 Deformált alak és kontúr megjelenítése (1) a deformált alak megjelenítése: Deformed Style Deform (kijelölni) a kontúr eredmény megjelenítése: Contour Style Contour (kijelölni) a deformált alak és a kontúr adatok beállítása: [Deformed and Contour Data ] 82

9.2 Deformált alak és kontúr megjelenítése (2) eredménykészlet kiválasztása: Output Set [1..NX Nastran Case 1] (megjelenítendő futtatási eredmények adatkészlete) deformált alak és kontúr kiválasztása: Output Vectors Deform [1..Total Translation] (deformált alak: a teljes elmozdulás) Contour [60031..Solid Von Mises Stress] (kontúr: a Von Mises-féle feszültség) a megjelenítendő kontúr további opciói: [Contour Options ] 83

9.2 Deformált alak és kontúr megjelenítése (3) a csomóponti eredmények megjelenítése: Contour Type Nodal (kijelölni) (a modellről közvetlenül lekérdezett eredmények a csomóponti adatokat fogják mutatni) vissza a deformált alak és a kontúr adatok beállításhoz: [OK] 84

9.2 Deformált alak és kontúr megjelenítése (4) a kiválasztott adatok elfogadása: [OK] 85

9.2 Deformált alak és kontúr megjelenítése (5) a kiválasztott eredmények megjelenítése: [OK] 86

9.3 A megjelenített Von Mises-féle feszültség a bal alsó sarokban a megjelenítésre kiválasztott adatok láthatók (a max. deformáció [mm]-ben): Output Set: NX Nastran Case 1 Deformed(#): Total Translation Nodal Contour: Solid Von Mises Stress jobb oldalt található a színekkel megjelenített Contour adatok színskálája, itt a Von Mises-féle feszültség ([MPa]-ban) [Színskála] [Megjelenítésre kiválasztott adatok] 87

9.4 Elem-élek megjelenítésének be/kikapcsolása [View Style] [View Style] -> Filled Edges elem-élek megjelenítésének kikapcsolása a jobb láthatóság érdekében a [View] eszköztáron a [View Style] gombbal (ON/OFF) 88

9.5 Dinamikus metszősík definiálása (1) View -> Advanced Post -> Dynamic Cutting Plane dinamikus metszősík definiálása a metszeti megjelenítéshez 89

9.5 Dinamikus metszősík definiálása (2) a dinamikus metszősík kiválasztás megkezdéséhez nyomjuk meg a [Plane ] gombot a metszősík megadásához válasszuk a [Methods ^] gombot, majd a felugró menüből válasszuk a [Global Plane] opciót (a globális koordináta-síkok közül fogunk választani) 90

9.5 Dinamikus metszősík definiálása (3) megadjuk a metszősík egy pontját: Base X [0.] Y [0.] Z [0.] valamint kiválasztjuk a globális koordináta-síkot: Direction Negative ZX Plane (kijelölni) a kiválasztott metszősík a [Preview] gombbal megtekinthető (a fehér nyilak irányában történik az anyagelvétel) a metszősík kiválasztásához: [OK] 91

9.5 Dinamikus metszősík definiálása (4) a slider (csúszka) segítségével lépegethetünk a metszősíkkal (a Value mezőben adott pozícióba állíthatjuk a metszősíkot, a Delta mezőben pedig beállíthatjuk a slider lépésközét ) a végső pozíció legyen: Value 0. (beírni) a metszősík véglegesítéséhez: [OK] 92

9.6 Dinamikus metszősík megjelenítése View -> Select a megjelenítendő eredmények kiválasztása parancs indítása 93

9.7 Deformált alak és metszet megjelenítése a deformált alak megjelenítése: Deformed Style Deform (kijelölni) a kontúr eredmény megjelenítése: Contour Style Section Cut (kijelölni) a deformált alak és a metszet megjelenítése: [OK] 94

9.8 Deformált alak és metszet megjelenítése az ábrán korábban beállított dinamikus metszősík szerinti metszet látható 95

9.9 További post-processing beállítások (1) [Post Options] [Post] a [Post] eszköztár [Post Options] menüben a megjelenítéssel kapcsolatos alapvető beállítások végezhetők el: deformált/deformálatlan alak megjelenítése deformáció felnagyítása megjelenítéshez animáció megjelenítése további megjelenítési beállítások 96

9.10 Aktuális deformáció megjelenítése [Post Option] a képernyőn a deformáció valódi méretben (1:1) történő megjelenítése a [Post Option] menüben állítható be 97

9.11 Deformáció nagyítás beállítása a képernyőn a deformáció nagyítás (X:1) beállítása (a jobb megjelenítés érdekében) az aktuális nagyítás értéke: Actual [100] (célszerű a képernyőn jól látható, de nem túlzott mértékű nagyítás beállítása) kilépés a parancsból: [OK] 98

9.12 Deformált/deformálatlan/animált nézet [Post] [Undeformed View] [Deformed View] [Animated View] a deformálatlan modell megjelenítése (0 deformáció megjelenítése) a deformált modell megjelenítése (a beállított deformáció nagyításnak megfelelően) az animált modell megjelenítése (a beállított animációs opcióknak megfelelően) 99

9.13 Animált megjelenítés beállítása az animáció során az eredmények 0-MAX értékek közötti fázisainak (Positive Only) megjelenítése az animáció a fel- és leterhelési fázisokat jeleníti meg (Load and Unload) 100

9.14 Eredmények lekérdezése a képernyőről (1) [Local Menu] a képernyő üres területén a jobb egérgombbal előhívott [Local Menu] (helyi menü) Show Tooltips opciójának bekapcsolása (ON) 101

9.14 Eredmények lekérdezése a képernyőről (2) [Select] a [Select] (kiválasztás) eszköztáron válasszuk a [Selector Entity] menüben a [Node] opciót a csomóponti kiválasztáshoz (az ikon megváltozik az eszköztáron) a [Select] (kiválasztás) eszköztáron válasszuk a [Selector Mode] menüben a [Front] opciót az előtérben lévő entitások kiválasztásához (az ikon megváltozik az eszöztáron) 102

9.14 Eredmények lekérdezése a képernyőről (3) a [Node] kiválasztás aktiválása után a képernyőn most már csak a csomópontok között tudunk lépkedni az egérkurzorral a kívánt csomópontban (pl. a piros nyíllal jelölt helyen) megállítva az egérkurzort (kb. 3 s-ig) az aktuális csomóponti adatok (deformáció, kontúradat) megjelennek a képernyőn (kb. 10 s-ig) 103

9.14 Eredmények lekérdezése a képernyőről (4) [Select] a csomóponti kiválasztás kikapcsolásához válasszuk a [Select] eszköztáron a [Selector Entity] menüben a [None] opciót a normál módú entitás kiválasztásához válasszuk a [Select] eszköztáron a [Selector Mode] menüben a [Normal] opciót 104

VÉGE 105

JÁRMŰELEMEK ÉS JÁRMŰ-SZERKEZETANALÍZIS Készítette: Devecz János mestertanár email: devecz@kge.bme.hu Tel.: +36-1-463-1111/5852 TANSZÉK H-1111 BUDAPEST, MŰEGYETEM RKP. 3 ST. ÉPÜLET 208/2 SZOBA TEL: +36-1-463-1739 WWW.JHT.BME.HU