PÉLDATÁR 13. 3. FÉLÉVI HÁZI FELADAT EGYSZERŰEN ALÁTÁMASZTOTT, HIDROSZTATI- KUS TERHELÉSŰ LEMEZ ANALITIKUS ÉS VÉGESELEM MEGOLDÁSA

Hasonló dokumentumok
FELADAT LEÍRÁSA MEGOLDÁS ANSYS-BAN

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

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

Végeselem módszer 1. gyakorlat

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

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

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

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

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

Végeselem analízis 1. gyakorlat (kidolgozta: Aczél Ákos egyetemi tanársegéd)

9.2. Térbeli rácsos tartó (távvezeték oszlop) APDL-lel

feszültségek ábrázolása a cső vastagsága mentén sugár irányban.

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

Végeselem módszer 3. gyakorlat Furatos lemez (ÁSF feladat)

Végeselem módszer 4. gyakorlat Gát (SA feladat)

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TÉRBELI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM- MÓDSZERREL

PÉLDATÁR FÉLÉVI HÁZI FELADAT FURATOS LEMEZ ANALITIKUS ÉS VÉGESELEM MEGOLDÁSA

Végeselem módszer 6. gyakorlat U gerenda

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Végeselem módszer 7. gyakorlat

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKFESZÜLTSÉGI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

Végeselem módszer 3. gyakorlat Síkbeli törtvonlaú tartó

Vasbetonszerkezetek II. Vasbeton lemezek Rugalmas lemezelmélet

Végeselem módszer 4. gyakorlat Síkbeli törtvonlaú tartó térbeli terheléssel

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

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

Bonded és No Separation

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

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

Végeselem módszer 2. gyakorlat

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

Példa: Normálfeszültség eloszlása síkgörbe rúd esetén

Csatlakozás a végeselem modulhoz SolidWorks-ben

Mechanikai állapotok: (A rudak egymáshoz mereven kapcsolódnak)

CAD-CAM-CAE Példatár

Végeselem módszer 8. gyakorlat

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

Végeselem módszer 1. gyakorlat síkbeli rácsos tartó

Az 1. gyakorlat anyaga. B x. Rácsos szerkezet definíciója: A rudak kapcsolódási pontjaiban (a csomópontokban) csuklók

Végeselem módszer 5. gyakorlat

ACÉLCAD BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÉPÍTŐMÉRNÖKI KAR HIDAK ÉS SZERKEZETEK TANSZÉKE

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKALAKVÁLTOZÁSI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

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

Végeselem módszer 3. gyakorlat

Példa: Csúsztatófeszültség-eloszlás számítása I-szelvényben

Gyakorlati példák Dr. Gönczi Dávid

Végeselem módszer 3. gyakorlat

Példa: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása a Rayleigh Ritz-féle módszer segítségével

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

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

TERMÉKSZIMULÁCIÓ I. 9. elıadás

Szekrényes András. Delamináció nem szinguláris modellezése ortotróp kompozit lemezekben szemi-rétegmodell alkalmazásával

Hajlított tartó elmozdulásmez jének meghatározása Ritz-módszerrel

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

Példa: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása végeselemes módszer segítségével

5. fejezet. Differenciálegyenletek

Regresszió számítás. Tartalomjegyzék: GeoEasy V2.05+ Geodéziai Kommunikációs Program

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

Lemez- és gerendaalapok méretezése

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TENGELYSZIMMETRIKUS PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

Frissítve: Feszültség- és alakváltozási állapot. 1. példa: Írjuk fel az adott kockához tartozó feszültségtenzort!

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

Végeselem analízis 6. gyakorlat (kidolgozta: Bojtár Gergely)

Pere Balázs október 20.

Hajlított tartó: feladat Beam 1D végeselemmel

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

CAD-CAM-CAE Példatár

Bevezető. Mi is az a GeoGebra? Tények

3 Technology Ltd Budapest, XI. Hengermalom 14 3/ Végeselem alkalmazások a tűzvédelmi tervezésben

FRÖCCSÖNTÉS SZIMULÁCIÓ A SZERKEZETI ANALÍZIS SZOLGÁLATÁBAN

FÉLMEREV KAPCSOLATOK NUMERIKUS SZIMULÁCIÓJA

Végeselem analízis. 1. el adás

HELYI TANTERV. Mechanika

Az igénybevételi ábrák témakörhöz az alábbi előjelszabályokat használjuk valamennyi feladat esetén.

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Utolsó el adás. Wettl Ferenc BME Algebra Tanszék, Wettl Ferenc (BME) Utolsó el adás / 20

GEOTECHNIKA I. LGB-SE TALAJOK SZILÁRDSÁGI JELLEMZŐI

MUNKAGÖDÖR TERVEZÉSE

Mikrocölöp alapozás ellenőrzése

V É G E S E L E M M Ó D S Z E R M É R N Ö K I M E C H A N I K A I A L K A LM A Z Á S A I

Rugalmasan ágyazott gerenda. Szép János

Közegek és felületek megadása

Navier-formula. Frissítve: Egyenes hajlítás

DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR GÉPÉSZMÉRNÖKI TANSZÉK MŰSZAKI MECHANIKA II. HÁZIFELADAT

I. feladatsor. 9x x x 2 6x x 9x. 12x 9x2 3. 9x 2 + x. x(x + 3) 50 (d) f(x) = 8x + 4 x(x 2 25)

RAJZ1. vezetett gyakorlat

A gradiens törésmutatójú közeg I.

2. Rugalmas állandók mérése jegyzőkönyv javított. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

5 1 6 (2x3 + 4) 7. 4 ( ctg(4x + 2)) + c = 3 4 ctg(4x + 2) + c ] 12 (2x6 + 9) 20 ln(5x4 + 17) + c ch(8x) 20 ln 5x c = 11

Lemez 05 gyakorló feladat

ANALÍZIS II. Példatár

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Mesh generálás. IványiPéter

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

Függvények Megoldások

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TÉRBELI HÉJFELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM- MÓDSZERREL

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

Acéllemezbe sajtolt nyírt kapcsolat kísérleti vizsgálata és numerikus modellezése

Átírás:

PÉLDATÁR 3. 3. FÉLÉVI HÁZI FELADAT EGYSZERŰEN ALÁTÁMASZTOTT, HIDROSZTATI- KUS TERHELÉSŰ LEMEZ ANALITIKUS ÉS VÉGESELEM MEGOLDÁSA Szerző: Dr. Szekrényes András Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása 3. EGYSZERŰEN ALÁTÁMASZTOTT, HIDROSZTATIKUS TER- HELÉSŰ LEMEZ ANALITIKUS ÉS VÉGESELEM MEGOLDÁSA Számítsuk ki a 3. ábrán látható, az x tengely mentén lineárisan változó megoszló erővel terhelt lemez deformációs felületét, az élnyomatékokat és az ébredő feszültségek eloszlását: a. analitikus módszerrel a vékony lemezek alapegyenletei segítségével, b. végeselem-módszerrel az ANSYS szoftver felhasználásával, majd végül hasonlítsuk össze a kétféle számítás eredményét! A lemez anyaga lineárisan rugalmas, homogén és izotrop. 3. ábra. Egyszerűen alátámasztott lemez hidrosztatikus terheléssel. Adatok: E 00 GPa, ν 0,3, a 500 mm, b 350 mm, t mm, p 0 0 kn/m. 3. Analitikus megoldás A. fejezetben levezettük a következő lemezegyenletet, ami egy parciális differenciálegyenlet w(x,y-ra [] (ld. (.3: w w w p( x, y + +, (3. x x y y IE ahol I t 3 /, E (E/(-ν, p(x,y pedig a lemez felületére működő megoszló erő függvénye. Egyszerű alátámasztás esetén a lemez peremein az elmozdulás és a hajlító élnyomaték zérus, azaz a peremfeltételek: w ( 0, y 0, w ( a, y 0, w ( x,0 0, w ( x, b 0, (3. M x ( 0, y 0, M x ( a, y 0, M y ( x,0 0, ( x, b 0 (3.7 alapján (ld.. fejezet használjuk fel a hajlító élnyomatékok és az elmozdulásfüggvény kapcsolatát: M I E w + ν w, M I E w + ν w, (3.3 x M y (, xx, yy y (, yy, xx M xy I E( ν w, xy, www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím 3 azaz az élnyomatékokra vonatkozó peremfeltételek is az elmozdulásfüggvényre vonatkoznak. A peremfeltételek teljesíthetők, ha mind az x, mind az y koordináta függvényében szinuszos függvénysorral írjuk fel a megoldást. A megoldásfüggvény [,]: w( x, y m W mn sin( α x sin( βy, (3. ahol W mn, α és β a megoldás együtthatói, és: mπ nπ α, β. (3.5 A terhelést leíró függvényt hasonló sor formájában állítjuk elő: p( x, y m Q mn sin( α x sin( βy. (3.6 ahol Q mn a terhelés közelítő függvényének együtthatója. A megoldáshoz felhasználjuk a következőt [,]: b nπy lπy 0, ha n l sin( sin(. (3.7 b b b /, ha n l 0 Ez alapján szorozzuk meg p(x,y-t sin(lπy/b-vel és integráljuk y szerint 0-tól b-ig: b lπy b mπx p( x, y sin( dy Qml sin( (3.8 b 0 m a Most mindkét oldalt szorozzuk meg sin(kπx/a-val és integráljuk x szerint 0-tól a-ig: 0 0 lπy kπx ab p( x, y sin( sin( dydx Q b a és mivel az indexek kicserélhetők, így: Q mn kl, (3.9 mπx n y p( x, y sin( sin( π dydx. (3.0 ab 0 0 Ezek után számítsuk ki a megoldásfüggvény deriváltjait: w W sin( sin( mnα αx βy, (3. x w y w x y w x w y m m m m m W W W W mn mn mn mn β sin( αx sin( βy, αβ cos( αx cos( βy, α sin( αx sin( βy, β sin( αx sin( βy, w W mnα β sin( αx sin( βy. x y m Most tegyük vissza a deriváltakat és a p(x,y-ra felírt megoldást (3.-be: { WmnI E ( + α β + β + Qmn} m α sin( αx sin( βy, 0 Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása (3. amely egyenletnek helytől függetlenül teljesülnie kell, azaz a nem triviális megoldás: Qmn Wmn ( α + β, (3.3 IE és: Qmn Qmn Wmn. (3. I E( α + β IEπ (( m / a + ( n / b Ezt visszatéve a megoldásfüggvénybe a következőt kapjuk: Qmn w( x, y sin( αx sin( βy. (3.5 m IE( α + β A megoldásfüggvény tehát a terhelés függvényének együtthatója alapján számolható. Az együtthatók (3.7 alapján viszonylag egyszerűen előállíthatók a hidrosztatikus terhelés esetére, mivel p(x,y p 0 x/a [,]: x nπy mπx Qmn p0 sin( sin( dydx cos( mπ ab, m, n, 3, 5... a 0 0 mnπ (3.6 Az együtthatókat a 3. táblázatban foglaltuk össze. m n Q mn π 3 3π 3 3π 3 3 9π 3 5 8 p0 5π 5 3 8 p0 5π 5 5 5π 3. táblázat. Egyszerűen alátámasztott lemez terhelési függvényének együtthatói. Számítsuk ki a megoldásfüggvény W mn együtthatóit is. Ezeket a 3. táblázatban találjuk meg. m n W mn 6 I E π ((/ a + (/ b www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím 5 8 p0 3 6 3I E π ((/ a + (3/ b 8 p0 3 6 3I E π ((3/ a + (/ b 8 p0 3 3 6 9I E π ((3/ a + (3/ b 3 5 6 5I E π ((3/ a + (5/ b 5 3 6 5I E π ((5/ a + (3/ b 8 p0 5 5 6 5I E π ((5 / a + (5 / b 3. táblázat. Egyszerűen alátámasztott lemez megoldásfüggvényének együtthatói. Látható, hogy összesen hét tagig számoltuk ki az együtthatókat, amivel a deformációs felület függvénye: πx πy πx 3πy w( x, y Wmn sin( αx sin( βy W sin( sin( + W3 sin( sin( + m 3πx πy 3πx 3πy 3πx 5πy + W3 sin( sin( + W33 sin( sin( + W35 sin( sin( + 5πx 3πy 5πx 5πy + W53 sin( sin( + W55 sin( sin(. (3.7 A lemez középső pontjában a z irányú elmozdulást az együttható számának növelésével kiszámítottuk. Az első esetben csak W -et, a második esetben W -et és W 3 -at vettük figyelembe és így tovább. Az eredményeket a 3.3 táblázatban foglaltuk össze, ahol látható, hogy az elmozdulás gyorsan konvergál egy adott értékhez. W mn együtthatók száma [db] w(a/,b/ [mm] 3 5 6 7-3.8388-3.807-3.70-3.75-3.78 3.735 3.738 3.3 táblázat. Téglalap alakú lemez középső pontjának elmozdulása az együtthatók számának növelésével. Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

6 Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása 3. ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez elmozdulásfüggvénye [m]-ben. Az elmozdulásfüggvényt a 3. ábrán is láthatjuk, ahol mind a hét együtthatót figyelembe vettük. A legnagyobb elmozdulás a lemez középső pontjában jelentkezik. Az élnyomatékok a (3.3 képlet alapján számolhatók: M M x y M I I xy E ( w, xx + w, yy IE Wmn ( α + νβ sin( αx sin( βy m ν, (3.8 E( w, yy + w, xx IE Wmn ( να + β sin( αx sin( βy m I ν, E ( w, xy IE( ν Wmnαβ cos( αx cos( βy m ν, ahol M x az x, M y az y tengely mentén értelmezett hajlító élnyomatékok, M xy pedig a csavaró élnyomaték. A nyomatékok függvényeit a 3.3-3.5 ábrák mutatják. 3.3 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő M x hajlító élnyomaték [Nm/m]-ben. www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím 7 3. ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő M y hajlító élnyomaték [Nm/m]-ben. 3.5 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő M xy csavaró élnyomaték [Nm/m]-ben. A nyíróerőket a 3. fejezet (3.9 és (3.0 egyensúlyi egyenletei alapján tudjuk kiszámolni: M M x xy Q x I E( w, xx + w, yy, x IE( w, x, (3.9 x y M yx M y Q y + I E( w, xx + w, yy, y IE( w, y. x y A nyíróerők függvényeit a 3.6 és 3.7 ábrák mutatják. Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

8 Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása 3.6 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő Q y nyíróerő [N/m]- ben. 3.7 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő Q y nyíróerő [N/m]- ben. A feszültségek az élnyomatékok alapján számolhatók a következő képletekkel [,]: M x M y σ x z, σ y z, τ xy z, (3.0 I I I ahol I t 3 / a lemez másodrendű nyomatéka. Mivel a feszültségek egy adott z koordinátánál az élnyomatékokkal arányosak, ezért azok eloszlásait nem mutatjuk meg. A normálfeszültségek a lemez z -t/ koordinátájú középpontjában: M ( a /, b / t σ x x,0 MPa, (3. I M y ( a /, b / t σ y 69,36 MPa. I A csúsztatófeszültség legnagyobb értéke az x a és y b koordinátájú pontban lép fel, ahol: M xy ( a, b t τ y 53,38 MPa. (3. I M xy www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím 9 3. Végeselem megoldás Oldjuk meg a 3. ábrán látható lemez feladatot végeselem-módszerrel is! Készítsük el a 3. ábrán vázolt lemez végeselem modelljét majd, számítsuk ki a csomóponti elmozdulásokat és a feszültségeket! Ábrázoljuk az élnyomatékok, a normál- és csúsztató feszültségek eloszlását a lemez felülete mentén! A végeselem megoldást ANSYS szoftverrel mutatjuk be. Az egyes parancsok al oldali, illetve a felső, vízszintes menüből érhetők el. A távolságokat [m]-ben az erőt pedig [N]-ban adjuk meg. Feladat címének kiírása a képernyőre File menü / Change Title / Title: Egyszeruen alatamasztott lemez hidrosztatikus terhelessel - képernyő frissítése az egér görgőjével Analízis típusának megadása PREFERENCES STRUCTURAL Elemtípus kiválasztása csomópontos héjelem (SHELL63 PREPROCESSOR / ELEMENT TYPES / ADD/EDIT/DELETE / ADD / SOLID / ELASTIC NODE 63 / OK / PREPROCESSOR / REAL CONSTANTS / ADD/EDIT/DELETE / ADD / OK / Shell thickness at node I TH(I 0.00 / OK - a vastagság megadása Anyagjellemzők megadása PREPROCESSOR / MATERIAL PROPS / MATERIAL MODELS / STRUCTURAL / LINEAR / ELASTIC / ISOTROPIC / EX 00e9, PRXY 0.3 / OK Kilépés: Material menü / Exit A geometria elkészítése PREPROCESSOR / MODELING / CREATE / AREAS / RECTANGLES / BY CORNERS / WPX 0, WPY 0, WIDTH 0.5, HEIGHT 0.35 - a koordináták megadása a megnyíló ablakban A lemez felületét a 3.8 ábra mutatja. A baloldali ikonok közül kattintsunk a 9., Fit View nevű nagyítóra, ezzel mindig az adott objektumhoz méretezzük a képernyőt. Az., Isometric View nevű ikonra kattintva tudjuk 3D-s nézetben megjeleníteni a modellt. Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

0 Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása 3.8 ábra. Egyszerűen alátámasztott lemez kiinduló felülete. Hálózás Elemszám beállítása a peremvonalakon PREPROCESSOR / MESHING / SIZE CNTRLS / MANUALSIZE / LINES / PICKED LINES / PICK / NO. OF ELEMENT DIVISIONS a megfelelő szám beírása, a parancs ismétlése - az x tengellyel párhuzamos peremeken 50 elem - az y tengellyel párhuzamos peremeken 35 elem PREPROCESSOR / MESHING / MESH / AREAS / MAPPED / 3 OR SIDED / PICK ALL Plot menü / Multi-Plots - elemek, csomópontok megjelenítése A lemez végeselem hálóját a 3.9 ábra mutatja. 3.9 ábra. Egyszerűen alátámasztott lemez végeselem hálója. Kinematikai kényszerek PREPROCESSOR / LOADS / DEFINE LOADS / APPLY / STUCTURAL / DISPLACEMENT / ON LINES - a négy peremvonal kijelölése / OK / UZ / APPLY www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím - az x 0 peremvonal kijelölése / OK / UX / APPLY - az y 0 peremvonal kijelölése / OK / UY / OK A kényszereket a megfelelő irányba mutató nyilak szemléltetik, ahogy ezt a 3.0 ábrán láthatjuk. 3.0 ábra. Egyszerűen alátámasztott lemez kinematikai peremfeltételei. Terhelés megadása, lineárisan változó megoszló erő A megoszló erő függvényének meredeksége p 0 /a 0000/0,5 0000 N/m 3 PREPROCESSOR / LOADS / DEFINE LOADS / SETTINGS / FOR SURFACE LD / GRADIENT / SLOPE - 0000 a meredekség értéke SLDIR X a lineáris változás iránya SLZER 0 a lineáris függvény zérushelye PREPROCESSOR / LOADS / DEFINE LOADS / APPLY / STUCTURAL / PRESSURE / ON AREAS / VALUE Load PRES Value 0 (magyarázat: a meredekséget és a zérushelyet már megadtuk A megoszló erő nyilainak megjelenítése PlotCtrls menü / Symbols / Surface Load Symbols: Pressures Show pres and convect as: Arrows Megoldás SOLUTION / SOLVE / CURRENT LS SOLUTION IS DONE! Eredmények kirajzolása, listázása GENERAL POSTPROC / PLOT RESULTS / DEFORMED SHAPE / Def + undef edge kiválasztása / OK PlotCtrls menü / Animate / Deformed Shape - animálás Elmozdulások, feszültségek, nyúlások színskálával GENERAL POSTPROC / PLOT RESULTS / CONTOUR PLOT / NODAL SOLU / Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása NODAL SOLUTION: DOF SOLUTION: UX, UY, USUM STRESS: ELASTIC STRAIN: csomóponti megoldások elmozdulások megjelenítése színskálával normál- és csúsztató feszültségek, főfeszültségek, egyenértékű feszültségek fajlagos nyúlások és szögváltozások, főnyúlások, egyenértékű nyúlás 3. ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez z irányú elmozdulása [m]- ben. A lemez pontjainak z irányú elmozdulását mutatja a 3. ábra, amelyen látható, hogy a legnagyobb elmozdulás a lemez középső pontjában lép fel, értéke: 3,83 mm. GENERAL POSTPROC / PLOT RESULTS / CONTOUR PLOT / ELEMENT SOLU / ELEMENT SOLUTION: STRESS: ELASTIC STRAIN: elemre átlagolt megoldások normál- és csúsztató feszültségek, főfeszültségek, egyenértékű feszültségek, fajlagos nyúlások és szögváltozások, főnyúlások, egyenértékű nyúlás Élnyomatékok megjelenítése a lemez felülete mentén Az élnyomatékok megjelenítéséhez ún. elemtáblákat kell definiálni GENERAL POSTPROC / ELEMENT TABLE / DEFINE TABLE / ADD Lab User label for item: MX Item, Comp Result data item: By sequence number / SMISC, / APPLY Lab User label for item: MY Item, Comp Result data item: By sequence number / SMISC, 5 / APPLY Lab User label for item: MXY Item, Comp Result data item: By sequence number / SMISC, 6 / OK CLOSE www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím 3 Az elemtáblák tartalmának megjelenítése GENERAL POSTPROC / ELEMENT TABLE / PLOT ELEM TABLE / Itlab Item to be plotted MX, v. MY, v. MXY Avglab Average at common nodes? Yes - average Az élnyomatékok eloszlását a 3.-3. ábrák mutatják. 3. ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő M x hajlító élnyomaték eloszlása [Nm/m]-ben. 3.3 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő M y hajlító élnyomaték eloszlása [Nm/m]-ben. Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása 3. ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemezben ébredő M xy csavaró élnyomaték eloszlása [Nm/m]-ben. A csomópontokban átlagolt feszültségek alapján számolt feszültségeloszlásokat mutatják a 3.5-3.7 ábrák. 3.5 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez z t/ koordinátájú felületén ébredő σ x normálfeszültség eloszlása [Pa]-ban. www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME

Alfejezetcím 5 3.6 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez z t/ koordinátájú felületén ébredő σ y normálfeszültség eloszlása [Pa]-ban. 3.7 ábra. Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez z t/ koordinátájú felületén ébredő τ xy csúsztatófeszültség eloszlása [Pa]-ban. A lemez deformációja és az x-irányú feszültség eloszlás kialakulása a mellékelt animációkon (pt_anim_3-0.avi, pt_anim_3-0.avi látható. Eredmények listázása List menü / Results / Nodal solution / Nodal Solution / DOF solution / komponens megadása / Stress / komponens megadása / Elastic strain / komponens megadása / Element solution elemátlag megoldások Dr. Szekrényes András, BME www.tankonyvtar.hu

6 Egyszerűen alátámasztott, hidrosztatikus terhelésű lemez analitikus és végeselem megoldása / Reaction solution reakciók listázása / Element Table Data az elemtáblák adatainak listázása Eredmények leolvasása egérrel GENERAL POSTPROC / QUERY RESULTS / SUBGRID SOLU komponens kiválasztása Külön ablakban GENERAL POSTPROC / RESULTS VIEWER komponens kiválasztása 3.3 Az analitikus és végeselem megoldások összehasonlítása A kétféle számítás eredményeit a 3. táblázatban foglaltuk össze. Az elmozdulást, a hajlító élnyomatékokat és a normálfeszültségeket a lemez középső pontjában, a csavaró élnyomatékot és a csúsztató feszültséget a lemez sarkánál számítottuk ki. A táblázat alapján látható, hogy az analitikus és végeselem megoldások nagyon jól egyeznek. Minden esetben a végeselem megoldás ad nagyobb értéket, kivéve a csavaró élnyomaték és a csúsztató feszültség esetén. Elmozdulás w(a/,b/ [mm] Élnyomaték M x (a/,b/ [Nm/m] Élnyomaték M y (a/,b/ [Nm/m] Élnyomaték [Nm/m]M xy (a,b Feszültség σ x (a/,b/,t/ [MPa] Feszültség σ y (a/,b/,t/ [MPa] Feszültség τ xy (a,b,t/ [MPa] Analitikus megoldás Végeselem megoldás (SHELL63 Eltérés [%] -3,7-3,83-3,03-9,0-30,6-3,95-6, -7,5 -,93 35,59 3,95 8,0 -,0-6,07 -,8-69,37-70,93 -,0 53,38 9,78 7,3 3. táblázat. Az analitikus és végeselem megoldások eredményeinek összehasonlítása. 3. Bibliográfia [] S. Timoshenko, S. Woinowsky-Krieger. Lemezek és héjak elmélete. Műszaki Könyvkiadó, 966, Budapest. [] J.N. Reddy, Mechanics of laminated composite plates and shells Theory and applications. CRC Press, 00, Boca Raton, London, New York, Washington D.C. [3] ANSYS Documentation. http://www.ansys.com/services/ss-documentation.asp. www.tankonyvtar.hu Dr. Szekrényes András, BME