Baigtinių elementų metodo pagrindai ir kompiuterinės technologijos

1766 0

Vilniaus Gedimino technikos universitetas

Medžiagų atsparumo katedra

1. Plieninės plokštelės su skyle skaičiavimas 3

1.1 Darbo aprašymas 3

1.2 Modelio braižymas 3

1.3 Tinklo organizavimas 4

1.4 Apkrovų uždėjimas 4

1.5 Gautų rezultatų peržiūrėjimas 5

1.6 Įtempimų reikšmės ir grafikai 7

Mazgai 7

Mazgai 8

2. Individuali užduotis 10

2.1 Plokštelės braižymas, ryšių įvedimas ir apkrovos uždėjimas 10

2.2 Gautų rezultatų peržiūrėjimas 11

2.3 Įtempimų reikšmės ir grafikai 12

Išvados 131. Plieninės plokštelės su skyle skaičiavimas

1.1 Darbo aprašymas

Mūsų šio darbo tikslas yra apskaičiuoti duotos plokštelės su skyle įtempimus. Visą šį darbą darysime naudodamiesi programų paketu ALGOR, kuris yra tam ir skirtas. Šis programų paketas susideda iš kelių programų iš kurių kiekvienas skirta tam tikram skaičiavimų etapui, t.y. modelį braižysime su viena programa, o įtempimus skaičiuosime su kita, atskira programa yra ir programa gautiems rezultatams peržiūrėti ir analizuoti. Taigi matome, kad teks dirbti su gana galingu ir dideliu programų paketu.1.2 Modelio braižymas

Modelį braižysime su programa SuperDraw iš ALGOR programų paketo.

1.Nusistatome koordinates Draw -> View -> zxy;

2.Užsiduodame lapo išmatavimus Draw -> Set w—. Lapo dydį pasirenku z=200 y=200;

3.Brėžiame stačiakampį iš atskirų linijų, kurių koordinatės parodytos paveikslėlyje;

1 pav. Stačiakampio kampinės koordinatės

4.Brėžiame apskritimą nurodydami centro koordinates ir krašto koordinates taip kaip parodyta paveikslėlyje;

2 pav. Apskritimo koordinatės1.3 Tinklo organizavimas

1.Apskritimą daaliname į keturias dalis: Construct -> Devide nuimame žvaigždutę nuo “*to lines”, “numbers” nurodome 4 ir spaudžiame Devide;

2.Pasukame apskritimą 450 kampu apie x ašį: Modify –> Rotate -> about x Angle įvedame 45 ir nurodome apskritimo centro koordinates, tuomet spaudžiame Rotate;

3.Sudarome tinklą: Construct -> Me

esh -> 2 object -> Values 10:10. Tada pelyte nurodome apskritimo atkarpą ir keturkampio kampą, taip gauname lygų tinklą, kuriuo reikia padengti visą nubraižytą modelį;

4.Pakeičiame spalvą tų kraštinių kur bus pridėtos apkrovos: Modify -> Update object -> Color. Pasirenkame raudoną spalvą, kurios numeris 2.1.4 Apkrovų uždėjimas

1.Spaudžiame Transfer -> Stress ir patenkame į naują langą su nauju meniu;

2.Paspaude meniu Elements -> Grpup[] gauname dar vieną lentelę ir ją reikia užpildyti taip kaip parodyta 1-oje lentelėje.

Meniu Elements -> Group[] lentelės pildymas

1 lentelė

Gr

Name

Lib

Density

Young`s

Poisson

Alpha

G

1

Plienas

CH

200000

0,3

Čia Name įvedame reikšmę plienas, Young`s įvedame plieno tamprumo modulį (E=200000 Mpa) 200000, Poisson įvedame Puasono koeficientą 0,3;

3.Paspaudę meniu Elements -> Color[] gauname sekančią lentelę, įvedame tokias reikšmes kaip parodyta lentelėje 2.

Meniu Elements -> Color[] lentelės pildymas

2 lentelė

Col

Thicknes

Tref

Pressure

code

IPy

IPz

0

1

2

4

-10

Čia Pressure apkrova, mano atveju (-10), Thicknes yra plokštelės storis ir jis lyygus 4.

4.Meniu Analysis pasirenkame x static.

5.Paspaudę meniu Global -> Load case[] gauname dar vieną lentelę, kurią užpildome taip kaip parodyta lentelėje 3.

Meniu Global -> Load case[] lentelės pildymas

3 lentelė

LC

A(Press)

B(Accel)

C(Disp)

D(Therm)

1

1

6.Paleidžiame modelio skaičiavimą Decode -> Go, tuomet programa laukia komandos iš pagrindinio ALGOR meniu, todėl grįžtame į pradinį ALGOR langą, spaudžiame mygtuką Up ir atsiradusiame naujame lange spaudžiame Analyze. Po šių veiksmų skaičiavimo programa gauna komandą skaičiuoti ir atsakius į užklausima ar vykdyti skaičiavimą surenkant komandą RUN skaičiavimas pradedamas.1.5 Gautų rezultatų peržiūrėjimas

Pasibaigus analizei, tam kad pe

eržiūrėti gautus rezultatus pagrindiniame lange spaudžiame View. Peržiūros rėžime galime pažiūrėti įvairius įtempimus, paimti reikalingus duomenis, įvairiai pasukti modelį ir atlikti daugybę kitų veiksmų. Mus domina tiktai modelio (plokštelės) įtempimai S11 ir S22. Taip pat paimsime S11 ir S22 įtempimų reikšmes vertikalaus pjūvio per kiaurymės centrą mazguose. Modelio (plokštelės) įtempimai S11 parodyti 3 paveikslėlyje, o įtempimai S22 4 paveikslėlyje. Plokštelė po deformacijos parodyta 5 paveikslėlyje.

3 pav. Modelio (plokštelės) įtempimai S11

4 pav. Modelio (plokštelės) įtempimai S22

5 pav. Plokštelė po deformacijos1.6 Įtempimų reikšmės ir grafikai

Įtempimų reikšmės prie tam tikrų mazgų reikšmių gaunamos imant vertikalų pjūvį per kiaurymės centrą, todėl X ir Y reikšmės visuomet tokios pačios (x=0, y=100), keičiasi tiktai Z reikšmė.

Įtempimų reikšmių lentelė

4 lentelėMazgai

Z

Įtempimai S11/p (MPa)

Įtempimai S22/p (MPa)

Įtempimai S11 (MPa)

Įtempimai S22 (MPa)

435

150

0,914

0,00597

9,14

0,0597

427

146

0,967

0,0107

9,67

0,107

418

142,1

1,003

0,0252

10,03

0,252

404

138,15

1,033

0,0482

10,33

0,482

391

134,2

1,061

0,0793

10,61

0,793

378

130,25

1,093

0,1197

10,93

1,197

359

126,3

1,136

0,1724

11,36

1,724

344

122,35

1,205

0,2408

12,05

2,408

325

118,4

1,338

0,3157

13,38

3,157

303

114,45

1,638

0,3221

16,38

3,221

284

110,5

3,016

0,2899

30,16

2,899

4 lentelės tęsinysMazgai

Z

Įtempimai S11/p (MPa)

Įtempimai S22/p (MPa)

Įtempimai S11 (MPa)

Įtempimai S22 (MPa)

157

89,5

3,013

0,2899

30,16

2,899

138

85,55

1,638

0,3221

16,38

3,221

116

81,6

1,338

0,3157

13,38

3,157

97

77,65

1,205

0,2408

12,05

2,408

82

73,7

1,136

0,1724

11,36

1,724

63

69,75

1,093

0,1197

10,93

1,197

50

60,8

1,061

0,0793

10,61

0,793

37

61,85

1,033

0,0482

10,33

0,482

24

57,9

1,003

0,0252

10,03

0,252

15

53,95

0,967

0,0107

9,67

0,107

6

50

0,914

0,00597

9,14

0,0597

Toliau pateikiamos diagramos pavojingame pjūvyje. S11/p diagrama pateikta paveikslėlyje 7, o S22/p diagrama p

. . .

Plokštelės įtempimų reikšmės

5 lentelė

Mazgai

Z

Įtempimai S11 (MPa)

116

150

12,8

113

146

12,15

107

142

11,49

101

138

10,83

94

134

10,18

87

130

9,54

77

126

8,91

69

122

8,35

5 lentelės tęsinys

Mazgai

Z

Įtempimai S11 (MPa)

59

118

7,97

48

114

8,19

38

110

12,8

14 pav. S11 įtempimaiIšvados

Iš atlikto darbo galime pasakyti, kad programų paketas ALGOR yra labai galingas. Juo naudojantis galima nagrinėti ir paprastus modelius ir sudėtingus. Šio programų paketo palengvintas grafinis modelio atvaizdavimo darbas lyginant su senesniais paketais, taip pat labai vaizdus gautų rezultatų išvedimas ir patogus darbas su jais.

Padarę pirmą užduotį pa

amatėme, kad po jėgos poveikio plokštelės centre esanti skylė išsiplečia ir pasidaro ovalo formos, o atlikus individualią užduotį buvo akivaizdi viršutinio dešiniojo kampo deformacija, bet ir pati plokštelė daugiau ar mažiau deformavosi, tai aiškiai matoma iš plokštelės paveikslėlio po deformacijos.

Join the Conversation

×
×