POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

Transkrypt

1 POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN Ćwiczenie nr 2 Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Numeryczne metody analizy konstrukcji Analiza statyczna obciążonej kratownicy przestrzennej Szczecin 2007

2 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia będzie zapoznanie się z tworzeniem kratownic przestrzennych z użyciem elementów prętowych. Przedmiotem modelowanym jest kratownica o kształcie zbliżonym do wieży (słupa wysokiego napięcia). Do konstrukcji zostaną użyte pręty o 3 różnych przekrojach wykonane z tego samego materiału. Wartość obciążenia, miejsce i jego kierunek student definiuje dowolnie.

3 PREPROCESOR 1. Definiowanie typu elementu Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>Add >Link>3D spar 8>OK>Close 2. Definiowanie geometrycznych cech elementu Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete>Add >OK> Real Constant Set No.: 1 AREA: Real Constant Set No.: 2 AREA: Apply Real Constant Set No.: 3 AREA: OK

4 3. Definiowanie stałych materiałowych Preprocessor>Material Props>Material Models>Structural> Linear>Elastic>Isotropic 4. Definiowanie przestrzeni roboczej Utility Menu: WorkPlane>WP Settings

5 Utility Menu: WorkPlane>Display Working Plane Następnie użyj funkcji zoom i zmniejsz pole widoku w taki sposób aby wszystkie kratki były widoczne. 5. Rysowanie kratownicy Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>On Working Plane Używając myszki wstaw węzły w odpowiednich punktach płaszczyzny, podobnie jak na poniższym rysunku Wyłącz siatkę: Utility Menu: WorkPlane>Display Working Plane (odznacz) Włącz numerowanie węzłów: Utility Menu: PlotCtrls>Numbering>Nodes [on]>ok

6 6. Przenoszenie węzłów Preprocessor>Modeling>Move/Modify>Nodes>Set of Nodes wybierz węzły 5, 6, 7 i 8>OK wybierz węzły 9, 10, 11 i 12>OK. Z-coord. in acitve CS: 9>Aplly wybierz węzły 13, 14, 15 i 16>OK. Z-coord. in acitve CS: 30>Aplly wybierz węzeł 17>OK. Z-coord. in acitve CS:40>OK.

7 Zmień widok: 7. Tworzenie elementów Elementy tworzy się pomiędzy węzłami. Najdogodniej będzie tworzyć elementy w widoku kratownicy z góry:

8 Włącz wyświetlanie elementów i węzłów: Utility Menu: Plot>Multi-Plots Utwórz elementy o przekroju m 2 : Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Auto Numbered>Thru Nodes Elementy tworzy się wybierając 2 węzły i następnie zatwierdzając Apply Utwórz 16 elementów jak na rys. poniżej: Utwórz elementy o przekroju m 2, wcześniej zmień Real constans: Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes

9 Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Auto Numbered>Thru Nodes Połącz węzły w taki sposób aby uzyskać poniższą konstrukcje Utwórz elementy o przekroju m 2, wcześniej zmień Real constans: Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes Połącz węzły w taki sposób aby uzyskać poniższą konstrukcje

10 Przełącz widoku na izometryczny : SOLUTION 8. Utwierdzanie kratownicy Utwierdź w pełni 4 węzły u podstawy kratownicy: Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes> wybierz 4 węzły>ok>all DOF>OK 9. Obciążenie kratownicy Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes Wybierz węzeł do którego chcesz przyłożyć obciążenie O.K. Wpisz jego wartość dla siły skierowanej równolegle do osi x, y lub z 10. Rozwiązanie zadania Solution>Solve >Current LS>OK POSTPROCESSOR 11. Reakcje w podporach General Postproc>List Results>Reaction Solu>OK 12. Przemieszczenia w wybranym węźle General Postproc>Query Results>Subgrid Solu> wybierz kierunek wskaż węzeł i odczytaj wartość przemieszczenia na pilocie

11 13. Siły w prętach Włącz numerowanie elementów: Utility Menu: Plot Ctrls>Numbering ANSYS Command Prompt W oknie tym wpisz: ETABLE,SILY,SMISC,1 [Enter] a następnie wyświetl listę sił w prętach (rozciąganie + ; ściskanie ): PRETAB,SILY,SILY [Enter] 14. Naprężenia w prętach ETABLE,NAPR,LS,1 [Enter] a następnie wyświetl listę naprężeń w prętach (rozciąganie + ; ściskanie ): PRETAB,NAPR,NAPR [Enter] DODATEK 15. Włączenie wyświetlania grubości elementów prętowych: Utility Menu: PlotCtrls>Style>Size and Shape> /ESHAPE Display of element: On 16. Animacja odkształconej konstrukcji: Utility Menu: PlotCtrls>Animate>Deformed Shape >OK