τηλ:

Transcript

1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣΜΕΘΟ ΟΙ ΜΕΘΟ ΟΙΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ 7o o MάθηµαM άθηµα: 3 Έµβολο ΛεωνίδαςΑλεξόπουλος, Λέκτορας, ΤοµέαςΜΚ&ΑΕ leo@mail.ntua.gr, τηλ: Βοηθοί διδασκαλίας: ηµήτριοςβενετσάνος, Ι ΑΧ, ΤοµέαςΜΚ&ΑΕ demetrios.venetsanos@gmail.com τηλ: Γιάννης Μελάς, Υποψήφιος ιδάκτωρ, Τοµέας ΜΚ&ΑΕ giannis.melas@gmail.comτηλ:

2 7 ο Μάθηµα: : 3 Έµβολο3 Περιγραφή προβλήµατος Ιδιότητες υλικού E = 200GPa v = 0.26

3 ΒασικοίΟρισµοί (απότο Help του ANSYS) Primitives Fully-defined higher-order entities (lines, areas, and volumes) that can be constructed without first defining any keypoints (the program automatically creates all the necessary lowerorder entities, including keypoints) Boolean πράξεις σε primitives Apply logical operators (intersect, union, subtract, etc) to your solid model Boolean operations cannot be performed on meshed entities Top-down δηµιουργίαµοντέλου Model generation that uses primitives

4 ΒασικοίΟρισµοί (από απότο Help του ANSYS) 2D primitives 3D primitives Help/Chapter 2 /2.5. PREP7 Commands/Table 2.28 Primitives

5 ΒασικοίΟρισµοί (από απότο Help του ANSYS) Boolean πράξεις σε primitives Help/Chapter 2 /2.5. PREP7 Commands/Table 2.34 Booleans

6 ΒασικοίΟρισµοί (από απότο Help του ANSYS) Booleanπράξειςσε primitives (συνέχεια) Help/Chapter 2 /2.5. PREP7 Commands/Table 2.34 Booleans

7 ΒασικοίΟρισµοί (από Τύποι δηµιουργίας µοντέλων απότο Help του ANSYS)

8 Σκέψειςγια γιατηµοντελοποίηση Κατασκευή διπλής συµµετρίας Μοντελοποίηση µόνο (¼) της κατασκευής Κατασκευή µε τυπικά γεωµετρικά χαρακτηριστικά Επίπεδα συµµετρίας Top-down δηµιουργίαµοντέλου + Boolean πράξεις σε primitives

9 ηµιουργίαµοντέλου µοντέλου 2: Κοίλος κύλινδρος R εξ =50mm, 1:Κύλινδρος R=40mm, H=10mm R εσ =45mm H=100mm O 4. Κοίλος κύλινδρος R εξ =15mm, R εσ =10mm, H=30mm 3. Τρεις κοίλοι κύλινδροι R εξ =50mm, R εσ =45mm, H=5mm

10 ηµιουργίακυλίνδρου Global cartesian coordinate system Oxyz: καθολικό καρτεσιανό σύστηµα αναφοράς xyz µε κέντρο Ο Working plane 2 επίπεδο απείρου µήκους και πλάτους Φέρει σωµατόδετο καρτεσιανό σύστηµα αναφοράς Wxyz, µε κέντρο WO και συντεταγµένη (WX,WY,WZ) ως προς το κέντρο O υνατότητα µετακίνησης και στροφής του συστήµατος Wxyz ως προς το σύστηµα Oxyz ηµιουργία γεωµετρικών οντοτήτων ως προς Wxyz Μετακινώντας το working plane σε οποιαδήποτε θέση στο χώρο και µε οποιοδήποτε προσανατολισµό, δηµιουργώ γεωµετρικές οντότητες όπου θέλω και µε όποιο προσανατολισµό επιθυµώ

11 ηµιουργίακυλίνδρου Βήµα 1: Ορισµός working plane (θέση + προσανατολισµός) Βήµα 2: ήλωση στοιχείων κυλίνδρου Ανάλογα µε το είδος του κυλίνδρου: Εξωτερικήακτίνα Εσωτερικήακτίνα Ύψος Πολική γωνία αρχής Πολική γωνία πέρατος Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Primitives>Solid Cylindr Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Cylinder>Hollow Cylinder Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Cylinder>Partial Cylinder Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Cylinder>Solid Cylinder

12 1 Working plane -Εµφάνιση 2 Utility Menu > WorkPlane > Display Working Plane Εµφάνιση συστήµατος αναφοράς WX,WY,WZ (αρχικά ταυτίζεται µε το καθολικό σύστηµα αναφοράς XYZ)

13 Working plane -Μετακίνηση Βηµατική µετακίνηση 1 2 Ευθυγράµµιση µε καθολικό σύστηµα αναφοράς Utility Menu > WorkPlane > Offset WP by Increments Utility Menu > WorkPlane > Align WP with > Global Cartesian

14 Working plane - Status Πληροφορία σχετικά µε τη θέσηκαιτον προσανατολισµότου WP Utility Menu > WorkPlane > Show WP Status

15 Στάδιοπροεπεξεργασίας ήλωση είδους πεπερασµένου στοιχείου Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Solid > Tet 10 node 92 ήλωση ιδιοτήτων υλικού Preprocessor > Material Props > Material Models: Material Model 1, Structural > Linear > Elastic > Isotropic EX= PRXY=0.26

16 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Modeling > Create > Volume > Cylinder > Partial Cylinder WPx =0 / WPy =0 WPx = 0 / WPy =0 Rad-1 = 40 / Theta-l = 90 Rad -1 = 40 / Theta-l = 90 Rad-2 = 0 / Theta-2 = 180 Rad-2 = 50 / Theta-2 = 180 Depth = 10 Depth = 100 Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Add > Volumes (Pick All)

17 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Modeling > Create > Volume > Cylinder > By Dimension Rad-1 = 45 / Rad-2 = 55 Z1=15 / Z2 =20 Theta-1 = 90 / Theta-2 = 180

18 Στάδιοπροεπεξεργασίας Modeling > Copy > Volumes Number of copies=3 x-offset in active CS=0 y-offset in active CS=0 z-offset in active CS=10

19 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Subtract > Volumes

20 Στάδιοπροεπεξεργασίας Utility Menu > WorkPlane > WP Settings > Grid and Triad / Spacing:2 Minimum:-10 Maximum:10 Εµφάνιση WP ως επίπεδο πλέγµα

21 Στάδιοπροεπεξεργασίας Utility Menu > Work Plane > Offset WP by Increments Offset ΧΥΖ (0,20,60) / Offset Angles (0,-90,0)

22 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Modeling > Create > Volume > Cylinder > Partial Cylinder WPx =0 WPy =0 Rad-1=15 / Theta-1=90 Rad-2=10 / Theta-2=270 Depth = 40

23 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Partition > Volumes (Pick All) Utility Menu > Plot > Replot

24 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Modeling > Delete > Volume and Below, (Delete Volume &Below) Utility Menu > Plot > Replot Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Add > Volumes (Pick All) Utility Menu > Plot > Replot

25 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor > Meshing > MeshTool Global Set (Element edge length = 4 mm) / Mesh (Mesh Volumes) - (Pick All)

26 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor >Loads> Define Loads > Apply > Structural > Displacement > Symmetry B.C > On Areas

27 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor >Loads> Define Loads > Apply > Structural > Displacement > Symmetry B.C > On Areas

28 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor >Loads> Define Loads > Apply > Structural > Displacement > Symmetry B.C > On Areas

29 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor >Loads > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Areas (UZ)

30 Στάδιοπροεπεξεργασίας Preprocessor >Loads > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Areas (Z) Pressure Load (P=15 MPa)

31 Στάδιοπροεπεξεργασίας Utility Menu > PlotCtrls > Symbols Surface Load Symbols: Pressures Plot symbol in color: On Show pres and convect as: Arrows

32 Στάδιοεπίλυσης Main Menu > Solution > Solve > Current LS

33 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu > Nodal Solution > DOF Solution > z-component of displacement

34 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας Main Menu > General Postproc > Element Table > Define Table/ SEQV,SZ,S1,SINT

35 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας SEQV / No averaging

36 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας SEQV / Averaging

37 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας SZ / No averaging

38 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας SZ / Averaging

39 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας S1 / No Averaging

40 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας S1 / Averaging

41 Στάδιοµετα µετα-επεξεργασίαςεπεξεργασίας SINT / Averaging

42 ηµιουργίαµοντέλου µοντέλου (B τρόπος τρόπος) Βήµα 1: ηµιουργία κυλίνδρου #1 Βήµα 2: ηµιουργία κυλίνδρου #2 Βήµα 3: Subtract από τον #1 τον #2 (έστω κύλινδρος S12) Βήµα 4: ηµιουργία κυλίνδρου #3 Βήµα 5: Copy κυλίνδρου #3 άλλες δύο φορές (έστω #3x3 οι τρεις κύλινδροι #3) Βήµα 6: Subtract από τον κύλινδρο S12 τουςκυλίνδρους #3x3 (έστω κύλινδρος S123) Βήµα 7: ηµιουργία κυλίνδρου #4 Βήµα 8: Intersect τονκύλινδρο S123 # µε τον κύλινδρο #4 Βήµα 9: Deleteπεριττούςόγκους Βήµα 10: Glue υπόλοιπουςόγκους

43 Πληροφορίες Help: Nodal Data

44 Πληροφορίες Help: Stress