Végeselem módszer 5. gyakorlat (kidolgozta: Dr. Pere Balázs) Feladat: Forgásszimmetrikus test elmozdulás- és feszültség állapotának vizsgálata



Hasonló dokumentumok
Végeselem analízis 7. gyakorlat (kidolgozta: Dr. Pere Balázs)

Végeselem módszer 3. gyakorlat

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKFESZÜLTSÉGI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TÉRBELI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM- MÓDSZERREL

feszültségek ábrázolása a cső vastagsága mentén sugár irányban.

Végeselem analízis 3. gyakorlat (kidolgozta: Aczél Ákos egyetemi tanársegéd, Bojtár Gergely egyetemi tanársegéd)

Végeselem analízis 8. gyakorlat (kidolgozta: Bojtár Gergely, Szüle Veronika)

Végeselem módszer 2. gyakorlat

Végeselem módszer 7. gyakorlat

Végeselem módszer 3. gyakorlat

( ) Végeselem analízis 2. gyakorlat (kidolgozta: Aczél Ákos egyetemi tanársegéd, Bojtár Gergely egyetemi tanársegéd)

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKALAKVÁLTOZÁSI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

Végeselem módszer 6. feladat (kidolgozta: Bojtár Gergely) Megoldás ANSYS14.5-tel Feladat: U-gerenda modellezése lemezszerkezetként

Végeselem módszer 5. gyakorlat

Bonded és No Separation

Végeselem módszer 8. gyakorlat

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TENGELYSZIMMETRIKUS PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

Nappali képzés: Számítógéppel segített tervezés szerkesztésben közreműködött: Zobor Bence Kiegészítő- levelező képzés: Számítástechnika 2.

Numerical Modeling of Fluid Flows (BMEGEÁTAM5)

TopologyMaster Pro v0.93 Haszna lati utası ta s

GÉPÉSZETI ALKALMAZOTT SZÁMÍTÁSTECHNIKA f iskolai mérnökhallgatók számára. A 4. gyakorlat anyaga. Adott: Geometriai méretek:

Végeselem analízis 6. gyakorlat (kidolgozta: Bojtár Gergely)

Készítette:

CAD-CAM-CAE Példatár

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TÉRBELI HÉJFELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM- MÓDSZERREL

Végeselem analízis 5. gyakorlat (kidolgozta: Bojtár Gergely egyetemi tanársegéd)

Végeselem módszer 4. gyakorlat Gát (SA feladat)

ArcGIS 8.3 segédlet 6. Dr. Iványi Péter

FELADAT LEÍRÁSA MEGOLDÁS ANSYS-BAN. 1. eset (R=100) GEOMETRIA MEGADÁSA

Üdvözöljük. Solid Edge kezdő lépések 2

CodeBlocks installálási segédlet

CAD-CAM-CAE Példatár

Mérnöki létesítmények 3D-s modellje

ÉPÍTÉSZETI ÉS ÉPÍTÉSI ALAPISMERETEK

Tantárgyfelosztás. Mielőtt hozzákezd a tantárgyfelosztás tervezéséhez, ellenőrizze le, illetve állítsa be a következőket:

2. GYAKORLAT THONET-ASZTAL

Építész-informatika 3, Számítógéppel segített tervezés Kiegészítő- levelező képzés: Számítástechnika gyakorlat

Digitális terepmodell modul

FELADAT LEÍRÁSA. A váz egyszerűsített geometria modelljét az alábbi ábra szemlélteti.

TELEMATICS regisztrációs segédlet. Gépek első aktiválása. Gép aktiválása meglévő TELEMATICS profilhoz

ANSYS indítása, majd válasszunk munkakönyvtárat és jobname-t. A munkakönyvtár legyen pl C:\Temp. Utility Menu -> File -> Change Directory...

MAGISZTER.NET. Tantárgyfelosztás FELHASZNÁLÓI LEÍRÁS

14.2. OpenGL 3D: Mozgás a modellben

Végeselem módszer 3. gyakorlat Furatos lemez (ÁSF feladat)

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

Kezdeti Útmutató a Szolgáltatáselemző Rendszer használatához. vezetők számára. Tartalom

ARCHLine.XP Interior Windows. Interior alapok. Oktatási anyag az ARCHLine.XP Interior alapszintű használatához.

BONYOLULT TÁLBAN MOZGÓ GOLYÓ

Épületgépészeti tervdokumentációk /Felépítése, tervjelei, dokumentumai/

3. gyakorlat. 1/7. oldal file: T:\Gyak-ArchiCAD19\EpInf3_gyak_19_doc\Gyak3_Ar.doc Utolsó módosítás: :57:26

Végeselem módszer 1. gyakorlat síkbeli rácsos tartó

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

PTE PMMK ÁBRÁZOLÓ GEOMETRIA 1. hét. 1. heti gyakorlat. Készítette: Schmidtné Szondi Györgyi 1/1

CAD-CAM-CAE Példatár

Óraterv Iskolába járás Feladatlap

CAD-CAM-CAE Példatár

SolidWorks Adott alkatrész 2D-s

Általános funkciók partitúrái. Felhasználói dokumentáció verzió 2.0.

Végeselem módszer 1. gyakorlat

Versenyző kódja: 43 15/2008. (VIII. 13.) SZMM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA

Tartalom Regisztráció menete Első teendők Profilom

Téglalap és kör alakú lemezek deformációjának számítása fröccsöntött szerszámok esetén

Általános gépészeti technológiai feladatok. Géprajzi alapismeretek Gépészeti szakszámítások

Beállítások módosítása

megjelenítés EDGED FACES átállítjuk a szegmensek számát 5x5x5-re

A HunPLUS 2009 újdonságai

Újdonságok az ArchiTECH.PC V es verziójában

7. gyakorlat Tervlapok készítése, a terv elektronikus publikálása

Rajz 02 gyakorló feladat

Műszaki informatika I. (CAD I.)

Technikai segédlet a Domus elektronikus pályázati rendszer felhasználói részére

CHRIST EMBASSY HUNGARY KRISZTUS NAGYKÖVETSÉG EGYHÁZ

Bevezetés Egy műszaki alkotás, gép, termék létrehozásához tartozó műszaki dokumentációt rajzi (geometriai) és szöveges "információ hordozók" alkotják.

EPeR 1. RENDSZERKÖVETELMÉNYEK. Egészségpénztári E számla kezelő Rendszer Felhasználói leírás

MATEMATIKA 9. osztály Segédanyag 4 óra/hét

Numerikus Áramlástan, Áramlások Numerikus Szimulációja

Síkgörbe rudak modellezése, végeselemes szimulációja az Abaqus kereskedelmi végeselemes szoftver segítségével. Oktatási segédlet

A DERIVE kezelése. 1. A DERIVE ablaka. Amikor elindítod a DERIVE-ot ez az ablak jelenik meg:

MUNKAANYAG. Szabó László. Szilárdságtan. A követelménymodul megnevezése:

Végeselem módszer 6. gyakorlat Befalazott rúd sajátfrekvencia- és dinamikai vizsgálata mm

Végeselem módszer 3. gyakorlat Síkbeli törtvonlaú tartó

Lemezgrafitos vasöntvények visszamaradó öntési feszültségének mérése és véges elemes szimulációja

ACÉLÍVES (TH) ÜREGBIZTOSÍTÁS

Végeselem módszer 4. gyakorlat Síkbeli törtvonlaú tartó térbeli terheléssel

CAD-CAM-CAE Példatár

Az anyagdefiníciók szerepe és használata az Architectural Desktop programban

CAD-CAM-CAE Példatár

Az alábbiakban az interneten elérhető kompetenciatesztek kitöltéséhez olvashat útmutatót.

MŰSZAKI ISMERETEK, VEGYIPARI GÉPEK I.

Az Állami Autópálya Kezelő Zrt. Általános Szerződési Feltételei e-matricát értékesítő viszonteladók részére. 4. számú melléklet

4. A FORGÁCSOLÁS ELMÉLETE. Az anyagleválasztás a munkadarab és szerszám viszonylagos elmozdulása révén valósul meg. A forgácsolási folyamat

KORSZERŰ GÉPTERVEZÉSI ALKALMAZÁSOK

Alak- és helyzettűrések

MS Access Feladatgyűjtemény

FÁJLKEZELÉS BEVEZETŐ GYAKORLAT KEZDETEK. BEVEZETÉS A SZÁMÍTÓGÉPEK HASZNÁLATÁBA Operációs rendszerek

UniPoll Feedback. Intézményi integrált kérdőívkészítő rendszer vélemény és visszajelzés gyűjtéshez.

MUNKAANYAG. Vilandné Bertha Mária. Felvételi vázlat készítése. A követelménymodul megnevezése: CAD-ismeretek

O. VEM GYAKORLAT (PR, HP) A Végeselem módszer (VEM) egy numerikus módszer parciális differenciálegyenletek közelítő megoldására.

A felmérési egység kódja:

Kosztolányi József Kovács István Pintér Klára Urbán János Vincze István. tankönyv. Mozaik Kiadó Szeged, 2013

Átírás:

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM ALKALMAZOTT MECHANIKA TANSZÉK Végeselem módszer 5. gyakorlat (kidolgozta: Dr. Pere Balázs) Feladat: Forgásszimmetrikus test elmozdulás- és feszültség állapotának vizsgálata Adottak az ábrán látható hengeres bemetszett szakító próbatest méretei, anyagállandói ( =2 10 MPa, =0,3) és terhelése = =5. Elvégzendő feladatok: 1. Rajzolja meg a próbatest geometriáját! A test geometriája és terhelése is forgásszimmetrikus, ezért a feladat 2D-s forgásszimmetrikus feladatként is megoldható. Ennek értelmében elegendő a test meridián metszetét megrajzolni. A próbatest geometriája rendelkezik egy további szimmetriával is, a bemetszésénél a forgástengelyre merőleges síkra is szimmetrikus a geometria és a terhelés. Emiatt a megrajzolandó geometria tovább egyszerűsíthető, azaz csak a meridián metszet felét kell megrajzolni. 2. Készítse el a végeselem felosztást! Használjon háromszög elemeket a felosztás elkészítéséhez. Egy végeselem átlagos mérete (a végeselem átlagos élhossza) legyen 2mm. A feszültséggyűjtő helyek közelében az átlagos elemméret legyen 0,2mm. 3. Adja meg a szerkezet megfogását (kinematikai peremfeltétel)! A feladat kiírásában nem szerepel a próbatest megfogása. Igaz hogy a próbatest a két végén ható egyforma nagyságú és ellentétes irányú erők hatására egyensúlyban van, de semmi nem akadályozza meg a merev test szerű elmozdulásokat. Mivel a megoldandó egyensúlyi egyenlet a vizsgált test végtelen távoli időpontban felvett helyzetét adja meg, a fellépő numerikus kerekítési hibák miatt a test pontjainak elmozdulása végtelen nagyra adódna. Emiatt szükség van a próbatest megfogására. Ezt úgy kell megtenni, hogy a feladatban nem szereplő megfogás lehetőleg ne befolyásolja a végeredményt. Ennél a feladatnál ez úgy oldható meg, hogy a szimmetria sík és a meridián

metszet metszésvonalának pontjait a forgástengely irányában megfogjuk, vagyis nulla nagyságú elmozdulást írunk elő. Mivel ezek a pontok a szimmetria miatt amúgy sem mozdulnának el, a végeredmény módosítása nélkül biztosítani tudjuk a merev test szerű elmozdulások megakadályozását. A forgástengely pontjai a forgásszimmetria miatt sugárirányban nem mozdulhatnak el, ezért itt semmilyen korlátozást (kényszert) nem kell alkalmazni. 4. Adja meg próbatest terhelését (dinamikai peremfeltétel)! A próbatest két véglapján a terhelő erő intenzitása (egységnyi felületre jutó erő) adott, ezt felületen megoszló terhelésként kell figyelembe venni. 5. Számítsa ki a terhelés hatására létrejött elmozdulásokat és feszültségállapotot! Feltételezzük, hogy csak kis elmozdulások és alakváltozások következnek be, valamint azt, hogy az alakváltozások és feszültségek között lineáris a kapcsolat. Emiatt a feladatot a számítógép egy lépésben számolja ki. 6. Szemléltesse színskálával ellátott színes ábrákon az elmozdulásmezőt, a nullától különböző feszültségkoordinátákat és a redukált feszültséget (von Mises feszültség)! A próbatest pontjainak elmozdulását hengerkoordináta-rendszerben az = + elmozdulásvektor, feszültségállapotát pedig a 0 = 0 0 0 feszültségi tenzor adja meg. 7. Ábrázolja grafikonon a szimmetria sík és a meridián metszet metszésvonalának pontjaiban fellépő redukált feszültséget! Kidolgozás: Indítsa el az ANSYS Workbench 13.0 programot. Kattintson rá a bal oldali listában látható Static Stuctural (szilárdságtani feladat) feliratra, és húzza át a középen lévő zöld mezőbe.

A Geometry feliratra kattintva megjelenik jobb oldalon a geometriával kapcsolatos beállítások egy része. (Ha nem látszik, akkor a felső menüben a View Properies-t kijelölve kapcsolható be.) Itt a feladat típusát 3D-ről 2D-re kell módosítani. Kattintson kétszer egymás után a Geometry feliratra. Ekkor egy új ablak nyílik meg. Kattintson az xy plane feliratra. Ezzel az xy síkot jelöltük ki annak a síknak, amelyben dolgozni fogunk. Kattintson a képernyő jobb alsó sarkában a koordinátarendszert szimbolizáló ábrán a z tengelyre. Így az xy síkot pont szemből fogjuk látni. Jelöljük ki a Polyline parancsot a meridián metszet felének megrajzolásához,

majd a Dimensions csoportra kattintva méretezzük be az ábrát. A méreteken a bal alsó ablakban a H1, H2, V3, V4 értékek változtatásával módosíthatunk.

A hiányzó körívet az Arc by 3 Points parancsal rajzolhatjuk be.

A körív méretének beállítására több módszer is létezik. Az egyik lehet például az, hogy előírjuk a körív és a vele érintkező vonalszakasz merőlegességét az érintkezési pontban. Click A megrajzolt körvonalból létre kell hozni egy felületet, ami a próbatest meridián metszete lesz. Ez a Menü Concept Surfaces from Sketches parancsára kattintva tehetjük meg.

A parancs kiadása után a geometria szerkezeti ábráján ki kell jelölni a Sketch1 pontot, majd az alatta lévő ablakban rá kell kattintani az Apply gombra. A felületet (metszetet) a feliratra kattintva hozható létre. Ezzel a geometria megrajzolásával végeztünk is. Zárjuk be a DesignModeler ablakot. A projekt ablakban kattintsunk kétszer egymás után a Model feliratra. Megnyílik a Mechanical feliratú ablak. Ebben az ablakban tudjuk megadni és megoldani a mechanikai feladatot. Elsőként adjuk meg, hogy forgásszimmetrikus feladatot szeretnénk megoldani. Jelöljük ki a Geometry pontot a modell vázlatból, majd az alul látható ablakban válasszuk ki az Axisymmetric opciót. Ezután készítsük el a végeselem felosztást. Kattintsunk a Mesh feliratra a modell szerkezeti vázlatán, majd a Mesh Control -ra kattintva jelöljük ki a Method és a Sizing opciókat. A két parancs bekerül a modell vázlatába. Jelöljük ki először az Automatic method feliratot.

Kattintsunk a No Selection feliratra (ha sárga alapon látszódik), majd jelöljük ki egy kattintással a geometriát. Utána kattintsunk ré a No Selection helyén megjelent Apply feliratra. Ezzel kijelöltük, hogy melyik geometrián szeretnénk más módszert választani a végeselem felosztás elkészítésére. Az alsó ablakban a Quad Dominant helyett válasszuk ki a Triangles pontot, ami a négyszög elemek helyett háromszög elemekből felépített végeselem hálót fog létrehozni. Most adjuk meg az elemméreteket. Jelöljük ki a modell vázlatán a Sizing feliratot. Kattintsunk az alsó ablak No Selecton feliratára, majd a képernyő felső részén látható ikonra (amelyiken a kis kocka éle van kijelölve). Jelöljük ki azt a két élt (zöld színű az ábrán), amelyen az elem méretet 0,2mm-re szeretnénk beállítani. Kattintsunk a No Selection helyén megjelenő Apply feliratra. Kicsit lejjebb az Element Size melletti mezőre kattintás után írjuk be a 0,2mm-es méretet.

A modell vázlatnál jelöljük ki ismét a Mesh -t, és az alul megjelenő ablak Size részénél javítsuk ki a Min Size értékét 0,2mm-re, a Max Face Size -t pedig 2mm-re. Ezek után az -re kattintva létrehozhatjuk a végeselem hálót.

A végeselem felosztás elkészítése után a kinematikai és dinamikai peremfeltételek megadása következik. Kattintsunk a modell vázlatban a Static Structural feliratra, majd jelöljük ki a Support menüt. Válasszuk ki a Displacement (elmozdulás) menüpontot. Kattintsunk rá a modell vázlatban megjelent Displacement feliratra, jelöljük ki a szimmetriasíkon lévő élt, majd kattintsunk az Apply feliratra. Adjuk meg, hogy az y irányú elmozdulás nulla lesz.

A terhelés megadásához jelöljük ki a Load menüből a Pressure menüpontot. Jelöljük ki azt az élt, ahol a terhelés elhelyezkedik, majd kattintsunk az Apply feliratra. A Magnitude -hoz (nagyság) írjuk be, hogy -5MPa. A negatív előjelre azért van szükség, mert alapértelmezés szerint a felületbe befelé mutató nyomás a pozitív. A megfogások és terhelések után meg kell adni, hogy mit szeretnénk kiszámolni. Kattintsunk a Solution feliratra a modell vázlaton. Jelöljük ki a Deformation alatt a Total -t és kétszer a Directional -t, a Stress alatt háromszor a Normal -t, egyszer a Shear -t és egyszer a von Mises -t.

Az egyes elmozdulásokra és feszültségekre kattintva állítsuk be a megjeleníteni kívánt mennyiségeket. Pl.: A feliratra kattintva az ANSYS kiszámítja a kijelölt mennyiségeket. Utána az egyes mennyiségek neveire kattintva a képernyőn színes ábrák jelennek meg. Az ábrák mellett látható színskáláról olvashatók le az egyes színeknek megfelelő értékek. Utolsó lépésként készítsünk el egy grafikont a szimmetriasíkon sugárirányban kifelé ábrázolva a von Mises feszültséget. Meg kell adni azt a vonalat, ami mentén ábrázolni szeretnénk valamit. Ezt a vonalat Path -nak nevezi az ANSYS. Kattintsunk a modell vázlaton a Model feliratra, majd a fölötte lévő Construction Geometry -re. A Construction Geometry megjelenik a modell vázlatban. Kattintsunk a Construction Geometry feliratra, majd a fölötte lévő Path -ra.

Meg kell adni, hogy hol kezdődjön és hol érjen véget a grafikon vízszintes tengelye. Jelöljük ki a felső sorban lévő ikonok közük a -t (pont kijelölése). Jelöljük ki az vonal kezdetét (origó), majd kattintsunk az első Apply feliratra ( Click to Change helyén). Jelöljük ki a második pontot, majd ismét az Apply -t. Kattintsunk a modell vázlaton a Solution feliratra, majd a Stress menüből válasszuk ki a von Mises feszültséget. Az alsó ablakban a Scoping Method -nál (és alatta is) válasszuk ki a Path -t, majd a Solve -ra kattintva számítassuk ki a megoldást. A képernyő alsó részének közepén meg fog jelenni a feszültszégeloszlás az R koordináta függvényében.