POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA"

Milena Górecka
7 lat temu
Przeglądów:

1 POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH LABORATORIUM COMSOL Multiphysics 3.4 Wykonali: Kamiński Paweł Wesołowski Patryk Wojtkowiak Bartosz Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk Poznań

2 2

3 1. Zginanie podpór w zaleŝności od kształtu 1.1 Wstęp Badanie odkształceń obiektów po przyłoŝeniu odpowiedniej siły słuŝy przede wszystkim ukazaniu zachowania obiektu badanego w rzeczywistości. Celem badania pokazanego poniŝej, było ukazanie występujących napręŝeń w podporach o zróŝnicowanej konstrukcji. W tym celu posłuŝono się równaniem Lagrange a II: 1.2 Dane wejściowe Rys. 1. Podpora z 3 otworami Rys. 2. Podpora profilowa 3

4 1.3 Parametry zadane Rys. 3. Parametry wejściowe do badań 1.4 Utwierdzenie i obciąŝenie próbek Rys. 4. Utwierdzenie próbki z otworami Rys. 5. Utwierdzenie próbki z otworami 4

5 Rys. 6. ObciąŜenie próbki obciąŝeniem ciągłym Rys. 7. ObciąŜenie próbki obciąŝeniem ciągłym Dla podpory profilowej zostały zadane identyczne parametry początkowe, dlatego w dalszej części projektu zostanie pokazany otrzymany wynik symulacji. 1.5 Otrzymane wyniki 5

6 Jak widać na powyŝszym rysunku nagromadzenie napręŝeń nastąpiło w pobliŝu najbliŝszego wycięcia okręgu, zarówno na górze jak i na dole próbki. Maksymalna wartość odkształcenia wyniosła 4,39 10 Pa, minimalna natomiast 189,55 Pa. Powstałe odkształcenia spowodowane są ograniczeniem stopnia swobody próbki. W próbce drugiej, napręŝenia nagromadziły się w górnej części próbki, w miejscu mocowania co spowodowane jest ograniczeniem stopnia swobody. RozłoŜenie napręŝeń jest inne niŝ w przypadku próbki pierwszej. Maksymalne napręŝenie wyniosło 1,43 10 Pa, natomiast minimalne 657,26 Pa. Wnioski Na podstawie otrzymanych wyników moŝemy stwierdzić, Ŝe dla zadanego cięŝaru 8000 N, lepiej sprawować się będzie podpora pierwsza, gdyŝ to właśnie w niej występują mniejsze napręŝenia. Powodem jest lepsza konstrukcja podpory pierwszej. 2. Przepływ powietrza 2.1 Wstęp Celem badania jest przepływ powietrza przez płytę chłodzącą do laptopa. 6

7 2.2 Dane wejściowe Rys. 8. Określanie właściwości powietrza 7

8 Rys. 9. Wprowadzanie danych w oknie Bondary Settings 2.3 Otrzymane wyniki Rys. 10. Wyniki symulacji 8

9 Wnioski W płycie chłodzącej dochodzi do duŝych zawirowań powietrza, jednak ogólny i końcowy efekt końcowy rozpływu powietrza jest osiągnięty. Powietrze równomiernie przelatuje do wszystkich otworów chodząc płytę. 3. Przepływ ciepła 3.1 Wstęp Zjawisko przepływu ciepła będzie rozpatrywane na przykładzie podstawki do wyjmowania pizzy z pieca. Jest ona wykonana z drewna Parana Pine (sosna Brazylijska). Za temperaturę pokojową przyjęto 20 C ( 293 K). Temperaturę inicjującą przyjęliśmy 140 C (413 K, jako temperaturę pizzy znajdującej się w piecu) Dane wejściowe Model fizyczny został stworzony za pomocą programu Catia D.S. 9

10 Następnym krokiem było wczytanie utworzonego modelu w programie Comsol oraz nadanie parametrów wymaganych do przeprowadzenia badania przepływu ciepła min.: - materiału z którego został wykonany model ( waŝny wskaźnik przewodności ciepła); - temperatury pokojowej w którym znajdowałaby się podstawka i w otoczeniu której zachodziło by zjawisko przepływu ciepła; 10

11 - określenie powierzchni od której zachodzi inicjacja rozpływu temperaury po przedstawionym obiekcie (w tym przypadku powierzchnią tą jest ta, która przylega bezpośrednio do pizzy w piecu 413 K); - określenie parametrów taktowania obliczeń - 1 sekunda oraz czasu całego przepływu który wynosi 60 sekund; 11

12 - w chwili gdy wszystkie parametry wejściowe zostały określone naleŝy przeprowadzić podział modelu fizycznego na mniejsze figury geometryczne w celu przeprowadzenie obliczeń za pomocą metody elementów skończonych; - w przypadku gdy podział na figury geometryczne został przeprowadzony bez problemów naleŝy przeprowadzić obliczenia, których wynikiem jest otrzymany model wraz z wartościami rozłoŝonymi w procesie przepływu ciepła po czasie 60 sekund poczynając od powierzchni inicjującej w otoczeniu temperatury pokojowej jaka została przyjęta Wnioski Przepływ ciepła, jak widać na w/w rysunku, przebiegł zgodnie z oczekiwaniami. Przesadnie została przyjęta wartość 60 sekund ogrzewania części, na której znajdowała by się gorąca pizza lub która znajdowała by się w piecu. Po czasie jednej minuty rękojeść podstawki ( jej temperatura) nadal zostaje w stanie początkowym przez co osoba obsługująca piec nie jest naraŝona na ryzyko poparzenia. W przypadku gdybyśmy wyjęli pizze z pieca naleŝałoby równieŝ uwzględnić to, Ŝe temperatura ogrzanej pizzy spada więc wynik mógłby się w niewielkim stopniu róŝnić od uzyskanego. 12

Podobne dokumenty

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Mechanika i Budowa Maszyn Informatyzacja i Robotyzacja Wytwarzania Semestr 7 PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk