METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Podobne dokumenty
METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

LABORATORIUM METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Metoda Elementów Skończonych Projekt zaliczeniowy

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

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Metoda Elementów Skończonych

Projekt Metoda Elementów Skończonych. COMSOL Multiphysics 3.4

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

Politechnika Poznańska Metoda elementów skończonych. Projekt

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

Metoda Elementów Skończonych

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

Laboratorium Metoda Elementów Skończonych Projekt z wykorzystaniem programu COMSOL Multiphysics 3.4

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH.

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

METODA ELEMENTÓW SKOŃOCZNYCH Projekt

Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

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

Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych. Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4.

WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Laboratorium MES projekt

Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Projekt z przedmiotu Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych

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

Metoda Elementów Skończonych. Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4.

Projekt METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH w programie COMSOL Multiphysics 3.4

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

POLITECH IKA POZ AŃSKA

Politechnika Poznańska

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

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH PROJEKT

PROJEKT MES COMSOL MULTIPHYSICS 3.4

Metoda Elementów Skończonych

LABORATORIUM MES- PROJEKT

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Metoda Elementów Skończonych Laboratorium

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

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

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska

MES Projekt zaliczeniowy.

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

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

ANALIZA ODKSZTAŁCEŃ I NAPRĘŻEŃ GRZEJNIKA ALUMINIOWEGO DLA SKOKOWO ZMIENIAJĄCYCH SIĘ PARAMETRÓW WYMIANY CIEPŁA

Metoda elementów skończonych

Modelowanie mikrosystemów - laboratorium. Ćwiczenie 1. Modelowanie ugięcia membrany krzemowej modelowanie pracy mikromechanicznego czujnika ciśnienia

Metoda Elementów Skończonych Projekt na laboratorium

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych- Laboratorium

Metoda elementów skończonych-projekt

POLITECHNIKA POZNAŃSKA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH LABORATORIA

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

Metoda Elementów skończonych PROJEKT. COMSOL Multiphysics 3.4

DWUTEOWA BELKA STALOWA W POŻARZE - ANALIZA PRZESTRZENNA PROGRAMAMI FDS ORAZ ANSYS

PROJEKT LABORATORIUM MES

Projekt zaliczeniowy laboratorium MES z wykorzystaniem oprogramowania COMSOL Multiphysics 3.4

Modelowanie mikrosystemów - laboratorium. Ćwiczenie 1. Modelowanie ugięcia membrany krzemowej modelowanie pracy mikromechanicznego czujnika ciśnienia

Metoda Elementów Skończonych

Metoda Elementów Skończonych- Laboratorium. COMSOL Multiphysics 3.4

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: modelowanie membrany krzemowej podstawowego elementu piezorezystancyjnego czujnika ciśnienia

POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Metoda Elementów Skończonych

Projekt z przedmiotu Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska

Raport z obliczeń Przepust dla zwierząt DN2500

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych. Mysiukiewicz Olga Sobieraj Małgorzata

Transkrypt:

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH PROJEKT Prowadzący: Dr hab. Tomasz Stręk Wykonali: Hubert Bilski Piotr Hoffman Grupa: Rok akademicki: 2011/2012 Semestr: VII

Spis treści: 1.Analiza ugięcia sanek...3 2.Analiza przepływu ciepła przez kaloryfer...7 - aluminiowy...7 - żeliwny...9 3.Analiza przepływu powietrza przez dwa rodzaje spojlerów...12 - lotka...14 - klasyczny spojler...15

1. Analiza ugięcia sanek wykonanych z różnych materiałów. Wstęp: W tym rozdziale zostanie przeprowadzona symulacja, dzięki której możliwe będzie wyznaczenie ugięć i naprężeń w sankach poddanych zginaniu osiowemu. Analiza ma charakter porównawczy, obrazujący parametry wytrzymałościowe elementu wykonanego z drewna i stopu metalu. Rys. 1.1. Rysunek sanek Dane wejściowe: sanki nr 1 drewniane: o Rodzaj: zwykły o Materiał: drewno o Długość: l = 1500 mm, o Wysokość: h = 300mm o Szerokość podstawy: s = 500 mm o Moduł Younga: E = 2,5 1010 Pa o Współczynnik Poissona: v = 0,5 o Gęstość: ρ =470 kg/m3

sanki nr 2 stalowe: o Rodzaj: zwykły o Materiał: stal o Długość: l = 1500 mm, o Wysokość: h = 300mm o Szerokość podstawy: s = 500 mm o Moduł Younga: E = 2,0 1010Pa o Współczynnik Poissona: v = 0,33 o Gęstość: ρ = 7850 kg/m3 Rys. 1.2. Rysunek sanek wykonany w programie SolidWorks 2011 Professional Sanki obciążono siłą na ich całej długości, umocowanie zostało wykonane na płozach.

Przebieg symulacji: Symulacja dla obu rodzajów elementów została przeprowadzona w programie COMSOL Multiphysics, w module Structural Mechanics, pod module Solid, Stress-Strain dla analizy statycznej Static analysis. Analiza ma charakter trójwymiarowy 3D. Rys. 1.3. Wykorzystywany moduł programu COMSOL Multiphysics Sanki drewniane: Analizowany sanki nr 1 obciążono w osi Z siłą N = 1000 N/m3 (waga przeciętnego człowieka). Siła zwrócona jest w dół, dlatego w programie oznacza się jej wartość z minusem. Siła działa na całej powierzchni górnej płaszczyzny sedesu, zaprezentowanej na rysunku 1.3. Rys. 1.4. Obciążona płaszczyzna sanek

Rys. 1.5. Siatka elementów skończonych Poniżej znajduje się zobrazowane przemieszczenie po obciążeniu sanek nr 1 w zamocowaniu na płozach. Rys. 1.6. Ugięcie sanek nr 1 z utwierdzeniem na płozach Poniżej znajduje się zobrazowane przemieszczenie po obciążeniu sanek nr 2 w zamocowaniu na płozach.

Rys. 1.7. Ugięcie sanek nr 2 z utwierdzeniem na płozach Wnioski: Po przeprowadzonej analizie ugięcia sanek wykonanych z różnych materiałów możemy stwierdzić iż ugięcia maksymalne oraz naprężenia nie są drastycznie różne pomiędzy omawianymi wyrobami. Na korzyść sanek drewnianych przemawia natomiast niewątpliwie mniejsza waga oraz mniejsze obrażenia przy ewentualnych kolizjach na stoku.

2. Przepływ ciepła kaloryferze w zależności od materiału kaloryfera. Wstęp: Zostanie przeprowadzona symulacja przedstawiająca przepływ ciepła w podgrzewanym kaloryferze. Analiza ma charakter porównawczy informacją zwrotną będzie nie tylko sposób przepływu ciepła w kaloryferze, ale również zależność przepływu od materiału. Kaloryfer jest stosowany w prawie każdym mieszkaniu w celu wprowadzenia ciepła w pomieszczenia mieszkalne. Rys. 2.1. Rysunek kaloryfera Dane wejściowe: Analizowane są 2 rodzaje kaloryferów wykonanych z różnych materiałach. kaloryfer nr 1 aluminiowy: o Materiał: aluminium o Przeznaczenie: budownictwo o Szerokość: s = 300 mm, o Wysokość: h = 500 mm o Waga: m = 20kg

kaloryfer nr 2 żeliwny: o Materiał: żeliwo o Przeznaczenie: budownictwo o Szerokość: s = 300 mm, o Wysokość: h = 500 mm o Waga: m = 20kg Rys. 2.2. Rysunek kaloryfera nr 1 i 2, wykonany w programie SolidWorks 2011 Professional

Przebieg symulacji: Symulacja dla obu rodzajów elementów została przeprowadzona w programie COMSOL Multiphysics, w module Heat Transfer, pod module Conduction dla analizy krótkotrwałej Transient analysis. Analiza ma charakter trójwymiarowy 3D. Rys. 2.3. Wykorzystywany moduł programu COMSOL Multiphysics Problem zostanie rozwiązany na podstawie równania odnoszącego się do przewodnictwa cieplnego, podanego poniżej: gdzie: δts współczynnik skalowania w czasie, ρ gęstość [kg/m3], Cp pojemność cieplna [J/(kg K)], T temperatura [K], t czas [s], k tensor przewodności cieplnej [W/(m K)], Q źródło ciepła [W/m3]. Poniżej zaprezentowano warunki brzegowe dla powierzchni do której doprowadzane jest ciepło rysunek 2.4., oraz dla pozostałych powierzchni rysunek 2.5.

Rys. 2.4. Warunki brzegowe dla powierzchni nagrzewanej kaloryfera nr 1 i 2 Rys. 2.5. Warunki brzegowe dla pozostałej powierzchni kaloryfera nr 1 i 2

Rys. 2.6. Siatka elementów skończonych Analiza porównawcza przepływu ciepła przez kaloryfer o części grzejącej wykonanej z różnych materiałów. Rys. 2.7. Przewodzenie ciepła przez kaloryfer nr 1

Rys. 2.8. Przewodzenie ciepła przez kaloryfer nr 2 Wnioski: Po przeprowadzonej analizie porównawczej możemy stwierdzić iż kaloryfer wykonany z żeliwa lepiej rozprowadza ciepło w dowolnym mieszkaniu. Dodatkową zaletą zastosowania takiego materiału na grzejniki jest jego niska cena.

3. Analiza przepływu przez dwa rodzaje spojlerów. Wstęp: Dokonamy analizy przepływu powietrza przez tzw. lotkę oraz przez klasyczny spojler montowany na klapie bagażnika samochodu Rys.3.1. Rysunek tzw. lotki Rys.3.2. Rysunek klasycznego spojlera

Dane wejściowe: spojler nr 1 - klasyczny o grubość t = 20mm spojler nr 2 - lotka: o grubość t = 10mm Rys.3.3. Warunki brzegowe spojler nr 1 Rys.3.4. Warunki brzegowe spojler nr 2

Przebieg symulacji: Rys. 3.5. Siatka stworzona na zaimportowanej geometrii spojler nr 1 Rys. 3.6. Przepływ powietrza wokół spojler nr 1 Rys. 3.7. Siatka stworzona na zaimportowanej geometrii spojler nr 2

Rys. 3.8. Przepływ powietrza wokół spojler nr 2 Wnioski: Przeprowadzone porównania pokazują, że przepływ powietrza przez klasyczny spojler jest dużo bardziej efektywny niż przez zwykłą lotkę. Poprzez zastosowanie takiego klasycznego rozwiązania samochód zyskuje dodatkowy docisk tylnej osi do podłoża co ma bezpośrednie przełożenie na bezpieczeństwo i trakcje samochodu.