Analiza obciążeń kratownicy obustronnie podpartej za pomocą oprogramowania ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów)

Transkrypt

1 Politechnik Łódzk Wydził Technologii Mteriłowych i Wzornictw Tekstyliów Ktedr Mteriłoznwstw Towroznwstw i Metrologii Włókienniczej Anliz obciążeń krtownicy obustronnie podprtej z pomocą oprogrmowni ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów) Instrukcj do ćwiczeń lbortoryjnych z zkresu metod elementów skończonych oprcowł: dr Adm Puszkrz Łódź 2014

2 Cel ćwiczeni Celem ćwiczeni jest wykonnie obliczeń dl obustronnie podprtej krtownicy o wymirch =1 m 6 5 Z X Y o przekroju poprzecznym: 1) prostokątnym o wymirch b=0,02 m; c=0,02 m 2) prostokątnym o wymirch b=0,02 m; c=0,04 m 3) prostokątnym o wymirch b=0,04 m; c=0,02 m b X c Z 4) kołowym o średnicy D=0,02 m 5) kołowym o średnicy D=0,04 m 6) kołowym o średnicy D=0,02 m i grubości ścinki T =0,002 m 7) kołowym o średnicy D=0,02 m i grubości ścinki T =0,004 m D D X T Z Z n którą dziłją siły F 1 =100 N i F 2 =200 N X ) F 2 F Z X Y b) F F 2 Z X Y 2

3 Przypdek 6b Rozwiąznie 1. Uruchomienie progrmu ADINA AUI 8.9 (900-nodes) Wybrć kolejno: Strt Progrmy ADINA AUI 8.9 (900-nodes), N psku nrzędzi, z lewej rozwijnej listy wybrć moduł ADINA Structures, Z prwej rozwijnej listy wybrć moduł Sttics, 2. Zdefiniownie ngłówk N psku nrzędzi wybrć kolejno: Control Heding i wprowdzić treść ngłówk (np. Krtownic ). 3. Zdefiniownie globlnych stopni swobody N psku nrzędzi wybrć kolejno: Control Degrees of Freedom i wprowdzić nstępujące ustwieni: Ztwierdzić wprowdzone ustwieni, klikjąc OK. 4. Zdefiniownie geometrii krtownicy N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Define Points i wprowdzić współrzędne punktów do tbeli 3

4 Ztwierdzić wprowdzone współrzędne punktów, klikjąc OK, N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Point Lbels, w celu wyświetleni etykiet zdefiniownych punktów: N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Define Lines, nstępnie Add w celu zdefiniowni linii prostych (z rozwijnej listy wybrć typ linii Stright) łączących wcześniej zdefiniowne punkty. Kolejne linie definiujemy oddzielnie wskzując ich punkt początkowy i punkt końcowy. N poniższym rysunku zostł przedstwion definicj linii 1 łączącej punkty 1 i 2. Klikjąc n przycisk Add nleży zdefiniowć kolejne linie łączące odpowiednio punkty 2 i 3, 3 i 4, 4 i 5, 5 i 6, 6 i 1, 2 i 6 orz 3 i 5. Po zdefiniowniu wszystkich 8 linii ztwierdzić, klikjąc OK. N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Line/Edge Lbels w celu wyświetleni etykiet zdefiniownych linii: 4

5 5. Zdefiniownie wrunków brzegowych N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Apply Fixity, nstępnie Define, nstępnie Add. W wyświetlonym oknie wpisć nzwę umocowni w punkcie 1 (podprci krtownicy), np. P1 Ztwierdzić wpisną nzwę umocowni klikjąc OK i zdefiniowć stopnie swobody zgodnie z poniższym rysunkiem: Ztwierdzić zdefiniowne stopnie swobody klikjąc OK i nlogicznie zdefiniowć umocownie w punkcie 4. 5

6 Po zdefiniowniu obu umocowń krtownicy powrócić do okn Apply Fixity i wypełnić tbelę zgodnie z rysunkiem: Ztwierdzić wypełnioną tbelę, klikjąc OK. N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Boundry Plot w celu wyświetleni etykiet zdefiniownych wrunków brzegowych. 6

7 6. Zdefiniownie obciążeni N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Apply Lod, wybrć typ obciążeni Force, nstępnie kliknąć n Define, nstępnie n Add. W celu zdefiniowni siły F 1 do wyświetlonego okn wprowdzić nstępujące dne: Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK, N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Apply Lod, wybrć typ obciążeni Force, nstępnie kliknąć n Define, nstępnie n Add. W celu zdefiniowni siły F 2 do wyświetlonego okn wprowdzić nstępujące dne: W oknie Apply Lod zdefiniowć obciążeni punktowe 2 i 1 przyłożone odpowiednio do punktów 5 i 6 zgodnie z rysunkiem: 7

8 Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK. N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Lod Plot, w celu wyświetleni etykiet zdefiniownego obciążeni. 7. Zdefiniownie mteriłu N psku nrzędzi wybrć kolejno Model Mterils Elstic Isotropic. W wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące dne: Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK. N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Define Element Groups, nstępnie Add i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące dne: 8

9 Zkłdk Bsic Zkłdk Advnced Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK. 8. Zdefiniownie przekroju poprzecznego krtownicy N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Cross Sections, nstępnie Add i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące dne: Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK. 9. Zdefiniownie gęstości sitki N psku nrzędzi wybrć kolejno Meshing Mesh Density Complete Model. W wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące dne: 9

10 Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK. 10. Wygenerownie elementów skończonych W ćwiczeniu zostną użyte elementy belkowe dwuwęzłowe N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Mesh Lines i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące dne: zkłdk Bsic zkłdk Nodl Options Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK. N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Node Symbols i n ikonę Node Lbels w celu wyświetleni symboli i etykiet zdefiniownych węzłów. 10

11 11. Zpis dnych wejściowych N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Sve i w wyświetlonym oknie wpisć nzwę pliku (np. Krtownic) 12. Wykonnie obliczeń N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Dt File/Solution i w wyświetlonym oknie wpisć nzwę pliku (np. Krtownic) 13. Wizulizcj wyników Po zkończeniu obliczeń, n psku nrzędzi z lewej rozwijnej listy wybrć moduł ADINA Post Processing. ) Deformcj krtownicy N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Show Originl Mesh, nstępnie n ikonę Show Deformed Mesh, nstępnie n ikonę Scle Displcements, w celu wyświetleni efektu dziłjących obciążeń. 11

12 b) Wykres momentów gnących N psku nrzędzi wybrć kolejno: Disply Element Line Plot Crete i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące ustwieni: Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK, w celu wyświetleni wykresu momentów gnących. c) Wykres sił tnących N psku nrzędzi wybrć kolejno: Disply Element Line Plot Crete i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące ustwieni: 12

13 Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK, w celu wyświetleni wykresu sił tnących. d) Rekcje w podporch N psku nrzędzi wybrć kolejno: Disply Rection Plot Crete i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące ustwieni: Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc OK, w celu wyświetleni wykresu rekcji w podporch. 14. Prezentcj wyników dl wybrnych elementów krtownicy 13

14 N psku nrzędzi kliknąć n ikonę Node Symbols i n ikonę Node Lbels w celu wyświetleni symboli i etykiet zdefiniownych węzłów. W celu zdefiniowni wybrnych elementów krtownicy (np. punktów 5 i 6) wybrć Definitions Model Point Node i w wyświetlonym oknie wybrć Add. W kolejnym wyświetlonym oknie wpsć nzwę dl punktu 5 (np. P5) i ztwierdzić, klikjąć OK. Po powrocie do poprzedniego okn w okienku Node # wpisć numer węzł odpowidjący punktowi 5 (w tym przypdku jest to węzeł nr 46). Anlogicznie zdefiniowć punkt 6. 14

15 W celu wyznczeni przemieszczeni punktu 5 (w kierunku Y i Z), n psku nrzędzi wybrć kolejno: List Vlue List Model Point i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące ustwieni: Ztwierdzić wprowdzone dne, klikjąc Apply. Anlogicznie wyznczyć przemieszczeni punktu 6. W celu wyznczeni mksymlnych wrtości przemieszczeń i mksymlnych wrtości sił rekcji (w kierunkch Y i Z) dl cłego modelu, n psku nrzędzi wybrć kolejno: List Extreme Vlues Zone i w wyświetlonym oknie wprowdzić nstępujące ustwieni: 15

16 15. Prezentcj otrzymnych wyników w rporcie Wykonć rport zbiorczy (dl wyników wszystkich 14 przypdków), zwierjący nstępujące informcje: 1) Rysunek krtownicy przed i po deformcji (w wyniku przyłożonych obciążeń) (zob. pkt. 13 ) 2) Wykres momentów gnących (zob. pkt. 13 b) 3) Wykres sił tnących (zob. pkt. 13 c) 4) Wrtości przemieszczeń dl punktów 5 i 6 w kierunkch: Y i Z (Y-DISPLACEMENT i Z-DISPLACEMENT) (zob. pkt. 14), 5) Mksymlne wrtości przemieszczeń w kierunkch: Y i Z (Y-DISPLACEMENT i Z-DISPLACEMENT) (zob. pkt. 14), 6) Mksymle wrtości sił rekcji w kierunkch: Y i Z (Y-REACTION i Z-REACTION) (zob. pkt. 14). 16