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



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

Végeselem módszer 7. gyakorlat

Végeselem módszer 5. gyakorlat

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

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

Végeselem módszer 3. gyakorlat

feszültségek ábrázolása a cső vastagsága mentén sugár irányban.

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKFESZÜLTSÉGI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

Végeselem módszer 2. gyakorlat

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TÉRBELI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM- MÓDSZERREL

CAD-CAM-CAE Példatár

Végeselem módszer 3. gyakorlat

Végeselem módszer 8. gyakorlat

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

Autodesk Inventor Professional New Default Standard.ipt

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TENGELYSZIMMETRIKUS PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

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

Bonded és No Separation

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKALAKVÁLTOZÁSI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

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

Végeselem módszer 4. gyakorlat Gát (SA feladat)

Csatlakozás a végeselem modulhoz SolidWorks-ben

Végeselem analízis 6. gyakorlat (kidolgozta: Bojtár Gergely)

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

Végeselem módszer 3. gyakorlat Furatos lemez (ÁSF feladat)

Dokumentum létrehozása/módosítása a portálon:

Végeselem módszer 1. gyakorlat síkbeli rácsos tartó

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

Végeselem módszer 1. gyakorlat

Belsőégésű motor hengerfej geometriai érzékenység-vizsgálata Geometriai építőelemek változtatásának hatása a hengerfej szilárdsági viselkedésére

New Default Standard.ipt

O365 és felhő szolgáltatások igénybevételéhez szükséges beállítások

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

Végeselem módszer 6. gyakorlat U gerenda

Lemez 05 gyakorló feladat

Rajz 01 gyakorló feladat

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

Végeselem módszer 3. gyakorlat Síkbeli törtvonlaú tartó

A számítógépes adatgyűjtő program használata

Windows 7. Szolgáltatás aktiválása

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

Guarding Vision Beállítása

ÚJDONSÁGOK AZ FLP WEBSHOPBAN

Rajz 02 gyakorló feladat

A számítógép beállításainak megváltoztatása

RAJZ1. vezetett gyakorlat

1. Rétegrend-szerkesztő

E-Freight beállítási segédlet

Mesh generálás. IványiPéter

Tartalomjegyzék. 1. Belépés a vásárolt e-könyvek eléréséhez. 2. A könyvespolc. 3. Az olvasó nézet

Pere Balázs október 20.

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

Skeleton Adaptív modellezési technika használata

Alkatrész modellezés SolidWorks-szel - ismétlés

Végeselem analízis. 1. el adás

Belépés Éles és Demo számlára

Bevezetés a QGIS program használatába Összeálította dr. Siki Zoltán

Ebben a mérnöki kézikönyvben azt mutatjuk be, hogyan számoljuk egy síkalap süllyedését és elfordulását.

Hallgatói segédlet a tananyag megjelenítéséhez

DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR GÉPÉSZMÉRNÖKI TANSZÉK MŰSZAKI MECHANIKA II. HÁZIFELADAT

Órarendkészítő szoftver

3. Ezután a jobb oldali képernyő részen megjelenik az adatbázistábla, melynek először a rövid nevét adjuk meg, pl.: demo_tabla

Végeselem módszer 4. gyakorlat Síkbeli törtvonlaú tartó térbeli terheléssel

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

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

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

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Netis vezeték nélküli, N típusú Router Gyors Telepítési Útmutató

FELADAT LEÍRÁSA MEGOLDÁS ANSYS-BAN

Gyakorló feladatok síkalakváltozás alkalmazására forgásszimmetrikus esetben térfogati terhelés nélkül és térfogati terheléssel.

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

1. kép. A Stílus beállítása; új színskála megadása.

Online naptár használata

Bérprogram vásárlásakor az Ügyfélnek ben és levélben is megküldjük a termék letöltéséhez és aktiválásához szükséges termékszámot.

UnasShop - Affiliate partnerek beállítása

TvNetTel Internet Kapcsolat Beállítása

Lemezalkatrész-Punch Tool I. Lemezalkatrész-tervező modul használata Feladat: Készítse el az alábbi ábrán látható alkatrész alkatrészmodelljét!

OpenVPN kliens telepítése a RITEK Zrt. szervereinek eléréséhez.

Mechatronika segédlet 3. gyakorlat

Cikktípusok készítése a Xarayában

ClicXoft programtálca Leírás

Netis Vezetékes ADSL2+, N Modem Router Gyors Telepítési Útmutató

VARIO Face 2.0 Felhasználói kézikönyv

CAD-CAM-CAE Példatár

TESZTELÉSI SEGÉDLET. regisztráció I első naplóváz elkészítése I első napló kitöltése I applikáció letöltése I naplózás applikációval

Az Egységes Pályázati Keretrendszer használata (akadémiai könyv- és folyóiratkiadási támogatás elnyerésére a 2014.

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

A Telepítés hajlékonylemezről panelen kattintson az OK gombra.

Csődfigyelő. Figyelje Ön is gazdasági partnerit!

A webáruház kezdőlapján háromféle diavetítés beállítására van lehetőség:

ONLINE SZAKÉRTŐI KERETRENDSZER

Használati utasítás D11 Wifi termosztát DIMAT KFT.

A nyomtatókkal kapcsolatos beállításokat a Vezérlőpulton, a Nyomtatók mappában végezhetjük el. Nyomtató telepítését a Nyomtató hozzáadása ikonra

Felhasználói leírás a DimNAV Server segédprogramhoz ( )

Java telepítése és beállítása

AZ N-WARE KFT. ÁLTAL ELEKTRONIKUSAN ALÁÍRT PDF DOKUMENTUMOK HITELESSÉGÉNEK ELLENŐRZÉSE VERZIÓ SZÁM: 1.3 KELT:

Novell és Windows7 bejelentkezési jelszavak módosítása

Óranyilvántartás (NEPTUN)

Műveletek makrókkal. Makró futtatása párbeszédpanelről. A Színezés makró futtatása a Makró párbeszédpanelről

Korábbi e-számlák esetén a Mávinformatika tanúsítványát töltse le, mely hiteles szolgáltatói tanúsítvány:kgyhsz_ca_ cer.

Átírás:

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM ALKALMAZOTT MECHANIKA TANSZÉK Végeselem analízis 7. gyakorlat (kidolgozta: Dr. Pere Balázs) Feladat: Forgásszimmetrikus test stacionárius hővezetési feladata és hőfeszültségeinek számítása. Adottak az ábrán látható forgásszimmetrikus kerámia edény méretei ( =160mm, = 200mm, =10mm, =30mm, h=150mm), anyagállandói: rugalmassági modulusz: =4 10 MPa, Poisson-tényező: =0,3, lineáris hőtágulási együttható =1,5 10, hővezetési tényező: =1, a levegőre vonatkoztatott hőátadási együttható: =6. A vízzel teli kerámia edény alsó lapját egy =1000W teljesítményű főzőlap melegíti. Az edényt 20 -os levegő veszi körül. Feltételezzük, hogy az edényben lévő víz forr, azaz 100 a hőmérséklete, valamint feltételezzük azt, hogy az edény és környezete között beállt a termodinamikai egyensúly, vagyis az edény hőmérsékletmezeje időben állandó. Elvégzendő feladatok: 1. Rajzolja meg a test geometriáját! A test geometriája és a feladat peremfeltételei is forgásszimmetrikusak, ezért a feladat 2D-s forgásszimmetrikus feladatként is megoldható. Ennek értelmében elegendő a test meridián metszetét megrajzolni. 2. Készítse el a végeselem felosztást! Használjon háromszög elemeket a felosztás elkészítéséhez. Egy végeselem átlagos mérete (a végeselem átlagos élhossza) legyen 2mm.

3. Adja meg a test hőtani peremfeltételeit! Az edény alján, ahol a főzőlappal érintkezik, adott az egységnyi felületen egységnyi idő alatt átáramlott hő, azaz a hőfluxus. Az edény belsejében, ahol a víz hozzáér az edényhez, adott a hőmérséklet, ami a víz forráspontja. Az edény levegővel érintkező felületén hőcsere történik a környezettel. 4. Számítsa ki a hőmérséklet eloszlást a testben. 5. Adja meg a szerkezet megfogását (kinematikai peremfeltétel)! Mivel csak annyit szeretnénk elérni, hogy az edény tartós nyugalomba legyen, elegendő megfogni a meridián metszet forgástengelyen lévő legalsó pontját úgy, hogy ne tudjon elmozdulni a forgástengely irányába. A forgástengely pontjai a forgásszimmetria miatt sugárirányban nem mozdulhatnak el, ezért itt semmilyen korlátozást (kényszert) nem kell alkalmazni. Az edénynek nincs mechanikai terhelése, terhelésként csak a hőtani feladat hőmérséklet eloszlása jön szóba. 6. Számítsa ki a 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. 7. Szemléltesse színskálával ellátott színes ábrákon az elmozdulásmezőt, a nullától különböző feszültségkoordinátákat és a redukált feszültséget (von Mises feszültség)! Az edény pontjainak elmozdulását hengerkoordináta-rendszerben az = + elmozdulásvektor, feszültségállapotát pedig a 0 = 0 0 0 feszültségi tenzor adja meg. Kidolgozás: Indítsa el az ANSYS Workbench 14.0 programot. Kattintson rá a bal oldali listában látható Steady-State Thermal (állandósult hővezetési feladat) feliratra, és húzza át a középen lévő zöld mezőbe.

A középen látható ablakban lévő lista alapján első teendőnk az anyagállandók megadása lesz. Kattintsunk kétszer egymás után az Engineering Data feliratra. Ennek hatására a képernyőn megjelenik az anyagtörvények és anyagállandók beállítására szolgáló ablak. Az alapértelmezett anyag az acél. Új anyag hozzáadásához kattintsunk a Click here to add a new material feliratra, majd gépeljük be az új anyag nevét (pl. porcelán). Az ablak felső részén lévő Filter ikonra kattintva láthatóvá tehetjük a többi lehetséges anyagtulajdonságokat. Az egyes anyagállandó neveket húzzuk rá a porcelan névre,

majd töltsük ki a sárga színnel jelölt mezőket ügyelve a mértékegységekre. Íme a kitöltött mezők:

Miután megadtuk az anyagállandókat, visszatérhetünk a projekt ablakhoz a Return to Project feliratra kattintva. 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 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 sarkok lekerekítését a Fillet parancsal rajzolhatjuk be.

A megrajzolt körvonalból létre kell hozni egy felületet, ami az edény 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 opciót. A parancs bekerül a modell vázlatába. Jelöljük ki 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. A modell vázlatnál jelöljük ki ismét a Mesh -t, és az alul megjelenő ablak Size részénél javítsuk ki a Min Size értékét 1mm-re, a Max Face Size -t pedig 2mm-re. Ezek után az -re kattintva létrehozhatjuk a végeselem hálót.

A peremfeltételek megadásához kattintsunk a projekt vázlatnál a Steady-State Thermal névre, majd válasszuk ki az előírt hőmérséklet megadását a Temperature feliratra kattintva. Jelöljük ki Az edénynek azt a felületét, ahol érintkezik a benne lévő vízzel, kattintsunk az Apply gombra, majd adjuk meg a víz hőmérsékletét. Az edény azon felületén ahol a levegővel érintkezik, hőátadás történik a levegő felé. Ennek mértéke függ a levegő hőmérsékletétől, és a levegőre vonatkozó hőátadási tényezőtől. Válasszuk ki a Convection feliratot.

Jelöljük be az edény levegővel érintkező felületét, majd kattintsunk az Apply gombra. Ezek után a sárga mezőbe írjuk be a hőátadási tényező értékét, alá pedig a levegő hőmérsékletét. Végül az edénybe befolyó hőt, azaz a hőfluxust kell megadni. Válasszuk ki a Heat feliratot.

A hőfluxus mértékegysége a W/mm, mi azonban azt tudjuk csak hogy mekkora a főzőlap teljesítménye és hogy mekkora az edény főzőlappal érintkező felülete. E kettő hányadosa fogja megadni a hőfluxus értékét: = =0,2041. Most hogy megadtunk mindent, már csak a számítás elvégzése maradt. Kattintsunk a Solution feliratra a projekt vázlaton, és jelöljük ki a Thermal Temperature feliratokat, vagyis a hőmérséklet mező kiszámítását. Kattintsunk a számítás elvégzéséhez. feliratra a

A hőmérséklet mező ismeretében áttérhetünk a mechanikai feladat megfogalmazására, és a hőfeszültségek kiszámítására. Zárjuk be az ablakot a File Close Mechanical menüpontot kiválasztva. Ezzel visszatértünk a projekt ablakhoz. Itt kattintson rá a bal oldali listában látható Static Structural (szilárdságtani feladat) feliratra, és húzza át a hővezetési feladat Solution pontjára. Az így létrejött mechanikai modell megörökli a hővezetési feladatnél megrajzolt geometriát, a végeselem felosztást és a kiszámított hőmérséklet mezőt. Kattintsunk rá kétszer egymás után a Static Structural listájában a Setup feliratra.

Látható, hogy a mechanikai modellen belül már csak a kinematikai peremfeltételeket kell megadni, a dinamikai peremfeltétel, azaz a terhelés Imported Load néven a hőtani feladat megoldásából származó hőmérséklet mező lesz. 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 az origónál lévő pontot, majd kattintsunk az Apply feliratra.

Adjuk meg, hogy az y irányú elmozdulás nulla lesz. 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. Kiválasztva a megjelenítendő mennyiséget kattintsunk rá a Probe feliratra, majd a színes ábra egy pontjára. Ezzel a számítógép kiírja az adott pontban a megjelenített mennyiség számértékét. A Probe mellett lévő MAX és MIN feliratokra kattintva a legnagyobb és legkisebb értéket tudjuk lekérdezni.