CAD-CAM-CAE Példatár



Hasonló dokumentumok
CAD-CAM-CAE Példatár

KERETSZERKEZETEK. Definíciók, Keretek igénybevételei, méretezése. 10. előadás

A.11. Nyomott rudak. A Bevezetés

CAD-CAM-CAE Példatár

LINDAB Floor könnyűszerkezetes födém-rendszer Tervezési útmutató teherbírási táblázatok

A.14. Oldalirányban megtámasztott gerendák

TARTÓK STATIKÁJA I. Statikai modell felvétele és megoldása a ConSteel szoftver segítségével (alkalmazási segédlet)

8. előadás Kis László Szabó Balázs 2012.

Lindab Z/C 200 ECO gerendák statikai méretezése. Tervezési útmutató

AutoN cr. Automatikus Kihajlási Hossz számítás AxisVM-ben. elméleti háttér és szemléltető példák február

ACÉLÍVES (TH) ÜREGBIZTOSÍTÁS

a textil-szövet hosszirányú szálainak és a teljes szálmennyiségnek a térfogati aránya,

A.15. Oldalirányban nem megtámasztott gerendák

1. gyakorlat Bevezetés

CAD-CAM-CAE Példatár

7. előad. szló 2012.

STAAD-III véges elemes program Gyakorlati tapasztalatok a FÕMTERV Rt.-nél

A nyírás ellenőrzése

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

MUNKAANYAG. Szabó László. Szilárdságtan. A követelménymodul megnevezése:

5.1. GERENDÁS FÖDÉMEK KIALAKÍTÁSA, TERVEZÉSI ELVEI

Dr. RADNAY László PhD. Főiskolai Docens Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék

Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Anyagtudományi és Gyártástechnológiai Intézet Gépgyártástechnológiai Szakcsoport

Acél rácsos tartó tervezésének lépései segédanyag a házi feladathoz (készítette Dr. Verıci Béla, rövidítette és aktualizálta dr.

(Fordította: Dr Való Magdolna)

Tartalomjegyzék. 1. Hagyományos fakötések rajzai Mérnöki fakötések rajzai Fedélidomok szerkesztése,

JCP zsindely MŰSZAKI ÚTMUTATÓ

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

KÖTÉLSZERKEZETEK. Különleges Tartószerkezetek Hegyi Dezső Jegyzet kézirat v1 Kötélszerkezetek

A jármővek méreteire vonatkozó üzemeltetési mőszaki feltételek

Tűzgátló mobil függönykapu

!HU B_! SZABADALMI LEÍRÁS B HU B B 61 F 5/38. (11) Lajstromszám: (19) Országkód

Mérnöki Optimálás Példatár

10. évfolyam, negyedik epochafüzet

NUMERIKUS MÓDSZEREK A TERMÉKTERVEZÉSBEN VÉGESELEM MÓDSZER (VEM)

ÉPÍTÉSZETI ÉS ÉPÍTÉSI ALAPISMERETEK

A felmérési egység kódja:

ÉPÍTÉSZETI ÉS ÉPÍTÉSI ALAPISMERETEK

Dr. Mikó Balázs. Mőszaki rajz készítés a térfogati illetve felület modellbıl, Mőhelyrajzok és darabjegyzékek készítése,

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

CAD-CAM-CAE Példatár

3. PÉLDÁK AZ ÖNTÉSZETI SZIMULÁCIÓ FOLYAMATÁRA ÉS EREDMÉNYEINEK HASZNOSÍTÁSÁRA

Tűgörgős csapágy szöghiba érzékenységének vizsgálata I.

EGYEZMÉNY. 35. Melléklet: 36. számú Elõírás. 2. Felülvizsgált szövegváltozat

Kézikönyv. SOFiSTiK SOFiCAD-B (Vasalásszerkesztő modul) 16.5 és 17.1 verzió

Használati utasítás

Néhány szakmai értékelő gondolat az új Országos Tűzvédelmi Szabályzat egyes előírásaihoz

d) Az a pont, ahova a homorú tükör az optikai tengely adott pontjából kiinduló sugarakat összegyőjti.

Épületek rekonstrukciós tervezése MSc BMEEOMEMAT3

Biztonsági rendszerekek 2 Vezérlı berendezés

83/2004. (VI. 4.) GKM rendelet. a közúti jelzőtáblák megtervezésének, alkalmazásának és elhelyezésének követelményeiről

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

Moldex3D/eDesign. Az igazi 3D-s CAE alkalmazás fröccsöntés szimulációhoz Június 25. Kırösi Gábor CAM alkalmazás mérnök

Tangó+ kerámia tetõcserép

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

TERMÉKSZIMULÁCIÓ I. 12. elıadás

GÁZIONIZÁCIÓS DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató. Gyurkócza Csaba

Ezeket a kiemelkedı sebességő számítógépeket nevezzük szuperszámítógépeknek.

Méréstechnika 5. Galla Jánosné 2014

STATIKAI SZÁMÍTÁS BÁTKI MÉRNÖKI KFT. Sopron, Teleki Pál út Telefon/fax: (99) gyalogos fahídhoz

ACÉL TÉRRÁCSOS TETOSZERKEZET KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA

(2. felülvizsgált változat, amely tartalmazza az október 16-án hatályba lépett módosításokat) 59. Melléklet: 60.

EGYEZMÉNY. 22. Melléklet: 23. számú Elõírás. 2. Felülvizsgált szövegváltozat

TERVEZÉSI SEGÉDLET. Helyszíni felbetonnal együttdolgozó felülbordás zsaluzópanel. SW UMWELTTECHNIK Magyarország. Kft 2339.

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK ÉRETTSÉGI VIZSGA I. RÉSZLETES KÖVETELMÉNYEK

CONCRETE STEEL PRESTRESSING. IDEA StatiCa. Calculate yesterday s estimates

Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Anyagtudományi és Gyártástechnológiai Intézet Gépgyártástechnológiai Szakcsoport

TÓPARK BERUHÁZÁS ÖSZVÉRSZERKEZETŰ FELÜLJÁRÓ TERVEZÉSE AZ M1 AUTÓPÁLYA FELETT TÓPARK PROJECT COMPOSIT OVERPASS ABOVE THE M1 MOTORWAY

Twist kerámia tetõcserép

Számítógépi képelemzés

A Baross Gábor pályázat keretében létrehozott Solo elektromos hibrid autó projekt összefoglalása

SZILÁRDSÁGTAN A minimum teszt kérdései a gépészmérnöki szak egyetemi ágon tanuló hallgatói részére (2004/2005 tavaszi félév, szigorlat)

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

A kerekes mezıgazdasági vagy erdészeti traktorok kezelıszervei ***I

JÁTSZÓTÉRI ÉS KERTI CSÚSZDÁK

KÖZLEKEDÉSI ALAPISMERETEK (KÖZLEKEDÉSTECHNIKA)

Vízmérés vízmérık. Vízellátás csatornázás gázellátás elıadás október 5.

ARCHLine.XP Windows. Újdonságok. Felhasználói kézikönyv. ARCHLine.XP 2009 Újdonságok

Foglalkozási napló. CAD-CAM informatikus 14. évfolyam

Államvizsga kérdések Geotechnika Szakirány

Az ismételt igénybevétel hatása. A kifáradás jelensége

Kvartó elrendezésű hengerállvány végeselemes modellezése a síkkifekvési hibák kimutatása érdekében. PhD értekezés tézisei

Divatos termék-e a kondenzációs kazán?

Önálló szellõzõvezeték 90 perc 472

σhúzó,n/mm 2 εny A FA HAJLÍTÁSA

A GYOMAENDRŐDI HÁRMAS-KÖRÖS-HÍD ÁTÉPÍTÉSE RECONSTRUCTION OF THE HÁRMAS-KÖRÖS BRIDGE AT GYOMAENDRŐD

Látványos oktatás egyszerő multimédiás elemek programozásával Delphiben

Lemezgrafitos vasöntvények visszamaradó öntési feszültségének mérése és véges elemes szimulációja

253. fejezet Biztonsági felszerelések (Gr. N. A. B. SP.) Megjegyzés! Lásd a dokumentum végén! Legutóbbi frissítés:

118. Melléklet: 119 számú Elõírás EGYSÉGES FELTÉTELEK GÉPJÁRMÛVEK BEKANYARODÁSI LÁMPÁINAK JÓVÁHAGYÁSÁHOZ

ACÉLSZERKEZETŰ KISHIDAK TERVEZÉSE DESIGN OF SHORT SPAN STEEL BRIDGES

Téma: A szerkezeti acélanyagok fajtái, jelölésük. Mechanikai tulajdonságok. Acélszerkezeti termékek. Keresztmetszeti jellemzők számítása

Szabó Júlia-Vízy Zsolt: A szaktanácsadói munka tapasztalatai a képesség- készségfejlesztés területén (Földünk és környezetünk mőveltségterület)

Tantárgytömbösítés a matematika tantárgyban 5. évfolyamon

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA. (51) Int. Cl.: A61F 2/16 ( )

FAUR KRISZTINA BEÁTA, SZAbÓ IMRE, GEOTECHNIkA

Acélszerkezetek. 2. előadás

Mintapéldák. SOFiSTiK SOFiCAD-B (Vasalás-szerkesztő) 15.3 verzió

Alkatrészek tőrése. 1. ábra. Névleges méret méretszóródása

Átírás:

CAD-CAM-CAE Példatár A példa megnevezése: A példa száma: A példa szintje: CAx rendszer: Kapcsolódó TÁMOP tananyag rész: A feladat rövid leírása: Síkbeli hajlított rúd ÓE-A02 alap közepes haladó VEM Épületszerkezet acél tartójának vizsgálata végeselem analízissel. 1 A feladat A feladat egy már meglévı épületszerkezetbe építendı acélszerkezet kereszttartójának ellenırzése. Az acélszerkezet kialakítását mutatja félnézetben a 2.1 ábra. 3 U60x40x4-380 2 U40x30x3-975 1 U60x40x4-1 A 500 A B B 1 2.1. ábra. A vizsgálandó acélszerkezet A szerkezet övrúdjai és a függıleges rácsrudak hidegen hengerelt U60x40x4 szelvénybıl, míg a ferde rácsrudak hidegen hengerelt U40x30x3 szelvényekbıl készülnek. A rudakat 8 mm vastag csomólemezek kapcsolják egymáshoz. Az alkalmazott szelvények elhelyezését, a 2.1 ábrán feltüntetett két metszetben a 2.2 ábra mutatja. 1

A B 80 1200 60 800 800 160 160 600 2.2. ábra. A felhasznált szelvények és elhelyezésük Az U szelvények BEAM2D elemként történı modellezésére csak akkor lenne lehetıség, ha szimmetria tengelyük a tartó síkjába esne. A mi esetünkben ez nem teljesül, de a két egymáshoz csomólemezekkel kapcsolt U tartónak, mint egyetlen szelvénynek már két szimmetria tengelye van, így ezt felhasználva a modellezés során a két rúdból álló részeket egyként kezeljük. Ezt fel kell használni a geometriai modell létrehozásánál is, azaz a két-két U szelvényő rudat egyetlen vonallal kell helyettesíteni. A szerkezet megtámasztása az alsó öv két végén, statikailag határozottnak tekinthetı módon történik. A szerkezet terhelése az alsó öv mentén elhelyezett, a szerkezet alá lógó csomólemezeken keresztül történik. A megtámasztások melletti elsı osztásnál a kezelıjárda felfüggesztésébıl adódó 10.000-10.000 N, míg további hasznos teher a bármely két főggesztıelemen elhelyezhetı 1200 N a tartó síkjában lefelé mutató erı. 2 A feladat megoldása A feladat megoldását a Végeselem tananyag 5. fejezetében bemutatott elméleti ismeretek és a 6. fejezetben bemutatott feladat megoldása alapján végezzük, az ott tárgyalt elméleti részeket mellızzük, csak a feladatmegoldás lépéseit mutatjuk be. A geometria modell nagyon egyszerő, könnyedén szerkeszthetjük a végeselem programrendszer geometriai szerkesztıjében vagy importálhatjuk más modellezı szoftver szabványos rajzcsere formátumának segítségével. Erre az utóbbi eljárásra mutat példát a 2.3 ábra. 2.3. ábra. A geometriai modell importálása A megoldás során fel kell majd használnunk a geometriai elemek automatikusan generált sorszámait. Ennek megjelenítését mutatja be a 2.4 ábra. 2

2.4. ábra. A geometriai objektumok sorszámának megjelenítése A kész geometriai modellt a 2.5 ábra mutatja. 2.5. ábra. A geometriai modell az objektumok sorszámozásával Figyeljük meg, hogy a modellen a csomópontoknál az övrudak meg vannak szakítva, minden szakaszt külön-külön egyenes ábrázol. Az ilyen kivitel a gyártásban valószerőtlen, nem daraboljuk fel a szelvényeket 1 m-es darabokra, hogy utána összehegesszük azokat. Bár a 11 m-es övrudakat mindenképpen toldani kell, de a hegesztett szerkezetek helyes kialakítása szerint ez nem lehet a csomópontok közelében, hiszen ott a csomólemezek hegesztését kell elhelyezni. A modell kialakításánál mégis célszerő így eljárni, hogy a rácsrudak összekötése a végeselem modellben könnyen és pontosan megoldható legyen. Vegyük észre azt is, hogy a modell, csak a valós szerkezet felét modellezi. Tehetjük ezt azért, mert a szerkezet geometriailag szimmetrikus, a legkedvezıtlenebb teherelosztás pedig az lesz, ha a két középsı függesztıelemet terheljük az 1200 N teherrel, így a terhelés is szimmetrikus a tartó középvonalára, ezért a tartó a terhelés során szimmetrikusan viselkedik, azaz a középvonal függıleges marad. Ezt egyszerő elmozdulási kényszerekkel biztosíthatjuk, így helyettesítve a tartó másik felét. Ez az egyszerősítés ebben a feladatban szinte semmilyen elınnyel nem jár, 3

de a valós ipari vagy kutatási problémáknál ahol az elemzések akár napokig is futhatnak, az elemek számának csökkentésével rengeteg idıt és ráfordítást lehet megtakarítani. Következı lépés a végeselemek tulajdonságainak meghatározása ami az elemtípus, az anyagtulajdonságok és az elemek fizikai tulajdonságainak megadását foglalja magába. Az elemtípus a tananyag 5-6. fejezeteiben bemutatott, síkbeli hajlított rúdszerkezetek vizsgálatához alkalmazható BEAM2D elem (2.6 ábra). 2.6. ábra. Az elemtípus kiválasztása Következı lépés az anyagtulajdonságok megadása, ami a BEAM2D elemtípus esetében a lineáris statikai feladat elvégzéséhez az anyag rugalmassági modulusa és Poisson tényezıje. Ezt mutatja be a 2.7 ábra. 2.7. ábra. Az anyagtulajdonságok megadása A modellben ugyanazt az elemtípust, de kétféle méretben illetve kialakításban használjuk fel, ennek megfelelıen ehhez az elemtípushoz két különbözı fizikai tulajdonság megadására van szükség. A szükséges fizikai tulajdonságok egy része keresztmetszeti 4

terület, másodrendő nyomaték az elem z tengelyére, szelvénymagasság táblázati adat, de a 6. fejezetben bemutatott nyírási alaktényezı értékét számítással kell meghatározni. A számítás során feltételezhetjük, hogy az U szelvények két görbületi sugara közötti egyenes szakasz alapvetıen nyírt, így az egyszerősített összefüggésbe ennek területét helyettesítjük a gerinc területébe. Ne felejtsük el azt sem, hogy a táblázatokban megadott keresztmetszeti terület és másodrendő nyomaték értékek kétszeresével kell számolnunk, hiszen a két U szelvényt egyetlen rúdként kezeljük. A kétféle rúd tulajdonságainak megadását és a táblázatból vett illetve számított értékeket mutatja a 2.8 ábra. 2.8. ábra. A keresztmetszetek tulajdonságainak A végeselem az aktív hálózási tulajdonságokkal jön létre. Ha az övrudak és a függıleges rácsrudak hálózásával szeretnénk kezdeni, akkor elıször ezen rudak fizikai tulajdonságait aktíválni kell (2.9 ábra) 2.9. ábra. A megfelelı keresztmetszeti tulajdonságok aktiválása Következhet a végeselem háló létrehozása ezeken a rudakon (2.10 ábra). Minden rúdon 10-10 elemet hozunk létre egyenletes osztásban. 2.10. ábra. A végeselem háló létrehozása 5

Következı lépésben létre hozzuk a ferde rácsrudak végeselem hálóját. Ehhez elıször a 2.9 ábra lapján aktíválni kell az ezen rudakhoz tarozó fizikai tulajdonságokat, majd a 2.10 ábra szerint létre kell hozni a végeselem hálót. Az így elkészült modellt mutatja a 2.11 ábra. 2.11. ábra. Az elkészült végeselem háló a csomópontok sorszámozásával Mivel a végeselem háló az egyes geometriai objektumokon külön-külön jön létre, a szerkezet csomópontjaiban több végeselemes csomópont is található, az egyes rudak egymástól függetlenek, a modell ebben a formájában használhatatlan. A rudak között sarokmerev kapcsolatokat kell létrehozni. Ezt mutatja a 2.12 ábra. 2.12. ábra. A csomópontok összekapcsolása Következı lépés a peremfeltételek megadása. Ez egyrészt a tartó két szélén történı megtámasztását jelenti Y irányú elmozdulási kényszer magadásával, másrészt az elızıekben már tárgyalt egyszerősítés miatt a szimmetria tengelyen elhelyezkedı csomópontok X irányú elmozdulásának meggátlását így helyettesítve a tartó másik felét. A kényszereket két külön paranccsal adhatjuk meg a 2.13 ábra szerint. 2.13. ábra. Az elmozdulási kényszerek megadása A terhelések megadásához is két parancsra van szükség a 2.14 ábra szerint. 6

2.14. ábra. A terhelések megadása Az elkészült végeselem modellt mutatja a 2.15. ábra. Figyeljük meg, hogy a csomópontok egyesítése után a felesleges sorszámok eltőntek, a kapcsolódó rúdvégek egy közös csomóponthoz csatlakoznak. 2.15. ábra. Az elkészült végeselem modell Következhet a létrehozott matematikai modell megoldása azaz a futtatás (2.16 ábra). 2.16. ábra. A lineáris statikai vizsgálat futtatása Ha a futtatás sikeres volt, következhet az eredmények megjelenítése. A 2.17 ábra a redukált feszültségek deformált alakon történı megjelenítését mutatja. 7

2.17. ábra. Feszültségeredmények megjelenítése A 2.18 ábra szerint a kapott eredményekbıl megállapítható, hogy a szerkezetben a legnagyobb feszültség a szélsı osztásban keletkezik. A legnagyobb igénybevételnek kitett ferde rácsrúd húzott. 2.18. ábra. A kapott eredmények A kritikus helyeken pontos számszerő értékeket is megállapíthatunk, ha lista formájában jelenítjük meg az eredményeket (2.19 ábra). 8

2.19. ábra. Eredmények listázása A hosszú övrudak toldási helyének meghatározásához szükség lehet a hajlító nyomatéki ábrák megjelenítésére is (2.20 ábra) 2.20. ábra. Hajlító-nyomatéki ábra megjelenítése A 2.21 ábra szerint a kapott eredmények azt mutatják, hogy a szélsı osztásban a rudak nagy hajlítónyomatékkal terheltek, ami a tartó közepe felé haladva csökken. 2.21. ábra. Hajlító-nyomatéki ábra 3 Megjegyzések A feladat megoldása során nem foglalkoztunk a nyomott rudak kihajlásával, ez külön vizsgálatot igényel. A példatárban ilyen vizsgálatokra is találunk útmutatást. 9

Nem vizsgáltuk és ezzel a modellel nem is vizsgálhatnánk az egyes elemek kapcsolatait. A csomólemezek kialakításának vizsgálatára a végeselem modellezés más elemeit használhatjuk. A hegesztett kötések megfelelıségének megállapítására egyszerő számításokat végezhetünk a mechanika, gépelemek és acélszerkezetek tárgyakban tanultak alapján, felhasználva a most megoldott végeselem feladat eredményeit, a csomópontokban ható erıket. Szintén nem vizsgáltuk és ezzel a modellel nem is vizsgálhattuk a vékonyfalú szelvény lokális stabilitásvesztését, a horpadást. A jelenség a végeselem modellezés más típusú elemeivel vizsgálható. A gyakorlatban az acélszerkezeti szabványok adnak iránymutatást a horpadást megakadályozó bordák illetve diafragmák elhelyezésére. Különös figyelmet érdemel még a megtámasztásoknál a reakcióerık bevezetési helyének kialakítása. Helytelen kialakítás esetén a szelvények horpadása illetve az itt keletkezı nyíróerık a szerkezet tönkremenetelét okozhatják. A kialakítás vizsgálatára szintén a végeselem modellezés más elemei szolgálnak. 10