ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie"

Natalia Lewandowska
5 lat temu
Przeglądów:

1 ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN ZACHODNIOPOM UNIWERSY T E T T E CH OR NO SKI LOGICZNY Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych Ćwiczenie nr 8 Wykorzystanie operacji boolowskich przy tworzeniu podpory łożyska Opracował: Dr inż. Kamil Urbanowicz Szczecin

2 Opis ćwiczenia Celem ćwiczenia będzie zapoznanie sie z zastosowaniem płaszczyzn roboczych, oraz z podstawowymi operacjami boolowskimi (wyciąganiem, przedłużaniem, dodawaniem, odejmowaniem, sklejaniem itp.). Analizowana podpora łożyska wykonana jest ze stali stopowej o module Younga Mpa oraz Bryła tej podpory została przedstawiona na rysunku 1. Rys. 1 Obciążenie podpory łożyska zostanie przyłożone jako ciśnienie działające na wewnętrzna stronę otworu pod łożysko, natomiast utwierdzenie zostanie przyłożone do 4 otworów mocujących. Wartość ciśnienia to 1 MPa. 2

): Wybór zatwierdzamy klikając na klawisz OK. 2. Zapisanie projektu Projekt zapisujemy pod nazwą: Podpora.fnb, wybierając w Głównym Menu: File Save As 3.

3 MODEL 1. Budowa modelu fizycznego Rozpoczynamy nowy projekt, wybierając w Głównym Menu: File New. W automatycznie pojawiającym się okienku Analysis Setting zaznaczamy typ modelu (2D) oraz płaszczyznę roboczą (XY-Plane) oraz wybieramy system jednostek (N, mm, J, sek.): Wybór zatwierdzamy klikając na klawisz OK. 2. Zapisanie projektu Projekt zapisujemy pod nazwą: Podpora.fnb, wybierając w Głównym Menu: File Save As 3. Zdefiniowanie materiału Definiujemy rodzaj materiału, z którego wykonano pręty kratownicy. W tym celu w drzewku Model Works wybieramy Material, a następnie za pomocą prawego przycisku myszy (PPM) Add Isotropic W okienku Create/Modify Isotropic Material wybieramy przycisk DB. W kolejnym okienku Material DB definiujemy rodzaj materiału, jako stal stopową (Alloy Steel): 3

4 4. Określenie geometrycznych cech elementów a) Model Property 3D (następnie Add (czyli PPM)) 5. Rysowanie podpory łożyska Do narysowania podpory łożyska wykorzystamy symetrię bryły, rysując tylko jej połowę. 4

5 Aby narysować okrąg względem osi Y należy stworzyć układ lokalny położony tak, aby oś Z układu lokalnego była położona tak jak os Y układu globalnego. Aby stworzyć układ lokalny wykorzystamy funkcję: 5

6 Następnie tworzymy walec: Kolejnym krokiem jest dodanie brył 2 i 3 (walec + stykający sie z nim prostopadłościan): W kolejnym etapie będziemy tworzyć bryły, które będziemy odejmować od już istniejących: 6

7 Następnie wytnie się w walcu otwór korzystając z operacji boolowskiej: Następnie stworzymy kolejny walec który zostanie wycięty od powstałej dotychczas bryły: 7

odetniemy od stworzonej geometrii fragment korzystając z opcji Divide

8 Wycinamy również ten ostatnio stworzony walec (korzystając z boolowskiej funkcji CUT), tak by otrzymać następującą postać: W kolejnym etapie odetniemy od stworzonej geometrii fragment korzystając z opcji Divide Solid: Następnie zaznaczamy przecięty fragment na ekranie i go usuwamy Delete: 8

9 Wracamy do początkowego układu współrzędnych: Tworzenie walców pod otwory (następnie należy korzystając z opcji boolowskiej je odjąć): 9

Po wycięciu stworzonych walców opcją Geometry Boolean

sposób: Teraz narysujemy wspornik podpory.

następnie stworzymy na bazie trzech linii

10 Po wycięciu stworzonych walców opcją Geometry Boolean Operation Cut obiekt powinien wyglądać w następujący sposób: Teraz narysujemy wspornik podpory. W tym celu stworzymy dodatkowy punkt (15,0,10), następnie stworzymy na bazie trzech linii powierzchnie (Geometry Surface Create Plane Face) i użyjemy funkcji wyciągnięcia: 10

11 Po wyciągnięciu wspornika podpory można pomocniczy punkt, linie oraz powierzchnię z drzewka usunąć ( a) Geometry Surface Delete; b) Geometry Point Delete; c) Geometry Curve Delete). Następnie wykonamy lustro zbudowanych obiektów by otrzymać finalny kształt konstrukcji: Oraz łączymy wszystkie bryły w jedną: 6. Tworzenie siatki elementów skończonych 11

12 ANALYSIS 7. Utwierdzanie podpory łożyska Utwierdzamy naszą podporę na wszystkich 4 małych otworach (16 powierzchni): Analysis Boundary Condition (PPM Add Constraints) 12

13 8. Obciążenie podpory łożyska Analysis Static Load (PPM Add Pressure): 9. Rozwiązanie zadania W Głównym Menu wybieramy: Analysis Analysis Case... W okienku Analysis Case Manager naciskamy na przycisk Add. W kolejnym okienku Add/Modify Analysis Case wpisujemy nazwę przypadku analizy (Title = Podpora) oraz określamy rodzaj analizy (Solution Type = Linear Static): Kolejny krok to dokonanie obliczeń wybierając w Głównym Menu: Analysis (PPM) Solve. W okienku Solver Manager zaznaczamy zdefiniowany wcześniej rodzaj analizy oraz naciskamy na przycisk OK. RESULTS Odczytujemy rezulaty symulacji: 1) Przemieszczenia węzłów podpory pod obciążeniem (Nodal Displacements, typ danych: Total Translation) 2) Naprężenia zredukowane Von Missesa Hubera (2D Element Stresses, typ danych: Shell von Mises Top) 13

Podobne dokumenty

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN ZACHODNIOPOM UNIWERSY T E T T E CH OR NO SKI LOGICZNY Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody