POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych w programie ADINA Obliczenia ramy płaskiej obciążonej siłą skupioną Wykonał: dr inż. Konrad Konowalski mgr inż. Mariusz Leus Szczecin 2005
Zadanie 1 Przedmiotem rozważań jest rama statycznie obciążona siłą skupioną, jak pokazano na zamieszczonym rysunku. W zadaniu należy wyznaczyć wykres sił tnących, sił normalnych i momentów gnących oraz składową pionową i poziomą przemieszczenia punktu 2. Dane do obliczeń: a = 1 m, D = 0.04 m, g = 0.005 m, P = 10 000 N, E = 2.1*10 5 N/mm 2, ν = 0.33. KOLEJNE ETAPY ROZWIĄZYWANIA ZADANIA 1. Uruchomienie programu ADINA AUI Wybrać: Start Programy ADINA System 8.2 ADINA AUI Z listy rozwijanej wybrać moduł ADINA 2. Określenie nagłówka Wybrać: Control Heading i wprowadzić nagłówek RAMA 3. Określenie globalnych stopni swobody Wybrać: Control Degrees of Freedom i ustawić parametry jak poniżej: 2
4. Określenie geometrii belki Wcisnąć ikonę Defnie Points i wprowadzić dane punktów jak poniżej: Point# X1 X2 X3 1 0 0 0 2 0 0 1 3 0 1 0 4 0 1 1 5 0-0.1 0 Wcisnąć ikonę Point Labels Wcisnąć ikonę Defnie Lines, a następnie utworzyć linie (typ linii: Straight) (aby dodać linię wcisnąć Add, wprowadzić punkty, a następnie wcisnąć Save operacje powtórzyć po każdej zdefiniowanej linii) Line# Point 1 Point 2 1 1 2 2 3 4 3 2 4 Wcisnąć ikonę Line/Edge Labels 3
5. Określenie warunków brzegowych Wcisnąć ikonę Apply Fixity wprowadzić następujące dane: Wcisnąć ikonę Boundary Plot 4
6. Przyłożenie obciążenia Wcisnąć ikonę Apply Loads, Wybrać typ obciążenia: Force, a następnie przycisk Define oraz Add i wprowadzić dane jak pokazano poniżej: Po powrocie do okna dialogowego Apply Loads wprowadzić dane: Wcisnąć ikonę Load Plot 5
7. Określenie materiału i rodzaju elementów Wybrać: Model Materiale Elastic Isotropic i wprowadzić dane: Wcisnąć ikonę Element Groups i wprowadzić dane: 8. Określenie parametrów przekroju poprzecznego ramy Wcisnąć ikonę Cross Sections i wprowadzić dane jak pokazano poniżej: 6
9. Ustalenie gęstości siatki Wybrać: Meshing Mesh Density Complete Model, w pozycji Subdivision Mode wybrać Use Length i wprowadzić dane jak pokazano poniżej: 10. Generacja elementów skończonych W ćwiczeniu zostaną użyte elementy belkowe dwu węzłowe Wcisnąć ikonę Mesh Lines i wprowadzić dane jak pokazano poniżej: 7
Wcisnąć ikonę Node Symbols Wcisnąć ikonę Node Labels 11. Zapisanie plik i uruchomienie obliczeń Zapisanie pliku wcisnąć ikonę Save i nazwać plik: RAMA_1 Uruchomienie obliczeń wcisnąć ikonę Data File/Solution plik: RAMA_1 i nazwać 12. Prezentacja wyników Po wykonaniu obliczeń przejść do modułu ADINA-PLOT Otworzyć plik RAMA_1.por Prezentacja graficzna wyników Deformacja ramy Wcisnąć ikony: Show Deformed Mesh, Show Original Mesh, Scale Displacements 8
Wykres sił tnących Wybrać: Display Element Line Plot Create i wprowadzić dane: Wykres sił normalnych Wybrać: Display Element Line Plot Create i wprowadzić dane: 9
Wykres momentów gnących Wybrać: Display Element Line Plot Create i wprowadzić dane: 10
Określenie wartości liczbowych Wcisnąć ikonę: Node Symbols Wcisnąć ikonę: Node Labels Przemieszczenie punktu 2 w osi Z i Y W celu określenia przemieszczenie punktu 2 w osi Z i Y należy najpierw zdefiniować ten punkt Wybrać: Definitions Model Point Node i wprowadzić dane: Wybrać: List Value List Model Point i wprowadzić dane (przemieszczenie w osi Z): 11
Wcisnąć Apply by zatwierdzić Wybrać: List Value List Model Point i wprowadzić dane (przemieszczenie w osi Y): Wcisnąć Apply by zatwierdzić 12