Politechnika Poznańska

Podobne dokumenty
Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych

METODA ELEMENTÓW SKOŃOCZNYCH Projekt

Politechnika Poznańska

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH.

Projekt Metoda Elementów Skończonych. COMSOL Multiphysics 3.4

LABORATORIUM METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

4. Analiza stanu naprężeń i odkształceń na przykładzie uchwytu do telewizora... 19

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

POLITECHNIKA POZNAŃSKA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH LABORATORIA

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania. Projekt: Metoda Elementów Skończonych Program: COMSOL Multiphysics 3.4

Politechnika Poznańska

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Metoda Elementów Skończonych

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych. Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4.

Podczas wykonywania analizy w programie COMSOL, wykorzystywane jest poniższe równanie: 1.2. Dane wejściowe.

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych Laboratorium

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Projekt METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH w programie COMSOL Multiphysics 3.4

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej. Metoda Elementów Skończonych Lab. Wykonali: Marta Majcher. Mateusz Manikowski.

Metoda elementów skończonych-projekt

Politechnika Poznańska

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów skończonych PROJEKT. COMSOL Multiphysics 3.4

Metoda Elementów Skończonych. Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4.

PROJEKT MES COMSOL MULTIPHYSICS 3.4

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH PROJEKT ZALICZENIOWY COMSOL 4.3

Metoda Elementów Skończonych

Projekt z przedmiotu Metoda Elementów Skończonych

Laboratorium Metoda Elementów Skończonych Projekt z wykorzystaniem programu COMSOL Multiphysics 3.4

Politechnika Poznańska

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

LABORATORIUM MES- PROJEKT

Aerodynamika I Efekty lepkie w przepływach ściśliwych.

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska

MES Projekt zaliczeniowy.

Metoda Elementów Skończonych

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH PROJEKT

Politechnika Poznańska Metoda elementów skończonych. Projekt

1. Przepływ ciepła Rysunek 1.1 Projekt tarczy hamulcowej z programu SOLIDWORKS

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów Skończonych

J. Szantyr Wykład nr 19 Warstwy przyścienne i ślady 1

Metoda elementów skończonych

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej. Metoda Elementów Skończonych Lab. Wykonali: Antoni Ratajczak. Jarosław Skowroński

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Metoda Elementów Skończonych

WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Laboratorium MES projekt

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów Skończonych

Modelowanie i symulacja zagadnień biomedycznych PROJEKT BARTŁOMIEJ GRZEBYTA, JAKUB OTWOROWSKI

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA

Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów Skończonych- Laboratorium

Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk, prof. nadz. Wykonali: Adam Wojciechowski Tomasz Pachciński Dawid Walendowski

Politechnika Poznańska Wydział Elektryczny. Metoda Elementów Skończonych

1. Zebranie obciążeń na konstrukcję Oddziaływania wiatru. Wg PN-EN Dane podstawowe:

Metoda Elementów Skończonych

Wprowadzenie do WK1 Stan naprężenia

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Metoda Elementów Skończonych Projekt zaliczeniowy

1. Zebranie obciążeń na konstrukcję Oddziaływania wiatru. wg PN-EN Dane podstawowe:

Modelowanie zjawisk przepływowocieplnych. i wewnętrznie ożebrowanych. Karol Majewski Sławomir Grądziel

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOLINIOWEJ

WYZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKA OPORU TOCZENIA I WSPÓŁCZYNNIKA OPORU POWIETRZA

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

Grupa 1 1.1). Obliczyć średnicę zastępczą przewodu o przekroju prostokątnym o długości boków A i B=2A wypełnionego wodą w 75%. Przewód ułożony jest w

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN KATEDRA URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH LABORATORIUM FIZYKI INSTRUKCJA

Modele matematyczne procesów, podobieństwo i zmiana skali

Ćwiczenie 2 Numeryczna symulacja swobodnego spadku ciała w ośrodku lepkim (Instrukcja obsługi interfejsu użytkownika)

Projekt. Filip Bojarski, Łukasz Paprocki. Wydział : BMiZ, Kierunek : MiBM, Rok Akademicki : 2014/2015, Semestr : V

Transkrypt:

Poznań, 19.01.2013 Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Mechanika i Budowa Maszyn Technologia Przetwarzania Materiałów Semestr 7 METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH PROJEKT Prowadzący: dr hab. Tomasz STRĘK Wykonali: Łukasz Łapiński Maciej Rozmysłowicz 1

Spis treści 1. Analiza stanu naprężeń i odkształceń na przykładzie znaku drogowego 3 1.1. Analizowany obiekt 3 1.2. Przygotowanie modelu do analizy ugięcia 3 1.3. Analiza wyników i wnioski 4 2. Analiza przepływu cieczy w rynnie 6 2.1. Analizowany obiekt 6 2.2. Przygotowanie modelu do analizy przepływu płynu 6 2.3. Analiza wyników i wnioski 7 3. Analiza przepływu ciepła między szklanką a kostką lodu 8 3.1. Analizowany obiekt 8 3.2. Przygotowanie modelu do analizy przepływu ciepła 8 3.3. Analiza wyników i wnioski 9 2

1. Analiza stanu naprężeń i odkształceń na przykładzie znaku drogowego 1.1. Analizowany obiekt Obiektem analizy jest znak drogowy (rys. 1) na który działa siła wywołana naciskiem wiatru o prędkości 60km/h. Na rysunku 2 pokazano wymiary znaku. Rys. 1. Znak STOP Rys. 2. Wymiary znaku 1.2. Przygotowanie modelu do analizy ugięcia Analizę odkształcenia drążka przeprowadzimy za pomocą równania Lagrange a II rodzaju, które ma postać: gdzie: F wartość obciążenia, ρ współczynnik zależny od gęstości Materiał znaku przyjmujemy stal S355 Do obliczenia siły z jaką wiatr działa na płaską powierzchnię znaku posłużono się wzorem znalezionym w literaturze [1] gdzie: siła wiatru = 0,5 gęstość powietrza = 1.27 3

prędkość wiatru = 20 pole powierzchni znaku = 60 współczynnik oporu powietrza = 1.5 Z powyższego wzoru obliczona siła wynosi 114,3 N 1.3. Analiza wyników i wnioski Rys. 3. Model znaku drogowego "STOP" zaimportowany do programu COMSOL. Rys. 4. Naprężenia w znaku. 4

Rys. 5. Przemieszczenie znaku. Wnioski Na podstawie analizy wyżej przedstawionych symulacji można zauważyć, że nawet przy stosunkowo wysokiej prędkości wiatru - 20m/s, naprężenia w znaku są znikome. Przemieszczenie występuje głównie w szczytowej części tablicy znaku. Reasumując, część chwytowa znaku spełnia doskonale swoją funkcję stabilizacji znaku. 5

2. Analiza przepływu cieczy w rynnie 2.1. Analizowany obiekt Obiektem analizy jest przepływ deszczówki w rynnie (rys. 6), której wymiary zostały przedstawione na rysunku 7. Rys. 7. Wymiary rynny Rys. 6. Rynna 2.2. Przygotowanie modelu do analizy przepływu płynu Analizę przepływu cieczy w rynnie zostanie przeprowadzona za pomocą równania NavieraStokesa, opisującego zasadę zachowania masy i pędu dla poruszającego się płynu. Równanie to ma postać: + = + η u + u + F gdzie: ρ gęstość, T temperatura, p ciśnienie, ƞ lepkość dynamiczna 6

2.3. Analiza wyników i wnioski Rys. 8. Przepływ wody w rynnie. Wnioski Na podstawie przeprowadzonej symulacji procesu przepływu wody przez rynnę można zauważyć, że największą prędkość przepływu woda posiada w miejscach, gdzie rynna zakręca. Dodatkowo woda płynąc w dół posiada wyższą prędkość, aniżeli ta, która porusza się horyzontalnie. 7

3. Analiza przepływu ciepła między szklanką a kostką lodu 3.1. Analizowany obiekt Obiektem analizy jest szklanka po pojemniku od Nutelli (rys. X) o temperaturze pokojowej 25 C na którego dnie została umieszczona kostka lodu o temperaturze -5 C. Na rysunku X pokazano wymiary szklanki Rys. 9. Szklanka Rys. 10. Wymiary szklanki 3.2. Przygotowanie modelu do analizy przepływu ciepła Analizę przepływu ciepła w szklance z kostką lodu, przeprowadzimy za pomocą równania przewodnictwa ciepła, które ma postać: = gdzie: δ współczynnik czasowego skalowania, ρ gęstość, Cp pojemność cieplna, k tensor przewodności cieplnej, Q źródło ciepła. 8

3.3. Analiza wyników i wnioski Rys. 11. Przeniesiony do COMSOLA cyfrowy model szklanki. Rys. 12. Rozkład temperatury pokazany na przekroju szklanki po czasie 120 sekund. 9

Rys. 13. Widok z góry na rozkład temperatur uzyskany w wyniku przeprowadzenia symulacji. Wnioski Na podstawie przeprowadzonych badań można zauważyć, że po czasie 120 sekund (2 minut) jedna kostka lodu o wymiarach 25x25 [mm] jedynie nieznacznie ochładza dno szklanki. Z tego powodu w upalne dni, aby ugasić pragnienie oraz zażyć orzeźwienia, należy przed wypiciem napoju wrzucić do szklanki więcej niż jedna kostkę lodu, bądź jeśli pozwala na to cierpliwość, odczekać dłuższy okres czasu, aż napój się schłodzi. 10

Literatura [1] www.obliczenia.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=55&itemid=90 dostępna w dniu 19.01.2013 Spis obrazków Rysunek 1. http://www.doszkalanie.edu.pl/znaki_stop_powstancow_sl.php dostępna w dniu 19.01.2013 Rysunek 9. http://img2.demotywatoryfb.pl/uploads/201002/1266320773_by_iwo321_600.jpg dostępna w dniu 19.01.2013 Rysunek 6. http://www.dachy.org/infinitycms/files/news/519.jpg dostępna w dniu 19.01.2013 11