Báo cáo cuối kỳ môn học cấu trúc tàu bay final project

vấn đề của nó từ phân tích tuyến tính tương đối đơn giản đến các vấn đề phi tuyến phứ ạc t p.. Phậ ệ ứ ợ ần mềm không chỉ giải quy t vế ấn đề trong phân tích kết cấu ng suứ ất, chuy n v

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

- o0o

CẤU TRÚC TÀU BAY

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(cỡ chữ 18)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tiêu chí Điểm số Điểm Chữ

Trình bày

Nội dung

Phản biện

Tổng điểm

Tp.HCM, ngày … tháng …… năm 2022

Giáo viên hướng dẫn

(Ký tên và ghi rõ h ọ tê n)

3

Mục lục

LỜI NÓI ĐẦU 6

GIỚI THI U CHUNG Ệ 7

1 Lý do làm Project: 7

2 Giớ i thiệu t ng quan: 7ổ 3 Các thông s u vào: ố đầ 8

4 Các đặt tính của v t liậ ệu: 11

5 Các trường hợp mô ph ng: ỏ 12

KẾT QU MÔ PH Ả ỎNG 12

1 Mô ph ng 1: ỏ 12

2 Mô ph ng 2: ỏ 22

a Trường hợp 0 24

b Trường h p 1 25 ợ c Trường hợp 2 27

d Trường h p 3 29 ợ

PHÂN TÍCH, K T LU N Ế Ậ 31

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 34

Danh M c Hình ụ Ảnh LỜI NÓI ĐẦU 6 GIỚI THI U CHUNG Ệ 7 KẾT QU MÔ PH Ả ỎNG 12

1 Mô ph ng 1: ỏ 12

Hnh 1-1 Hình dạng dầm công xôn _ 13 Hnh 1-2 Kết cấu 1 phần tử _ 13 Hnh 1-3 Kết cấu 2 phần tử _ 14 Hnh 1-4 Kết cấu 5 phần tử _ 14 Hnh 1-5 Kết cấu 8 phần tử _ 14 Hnh 1-6 Kết cấu 10 ph n t ầ ử 15 Hnh 1-7 Kết cấu 23 ph n t ầ ử 15 Hnh 1-8 ng su Ứ ất B21 15 Hnh 1-9 ng su Ứ ất mỏi B21 _ 16 Hnh 1-10 Biến dạng B21. _ 16 Hnh 1-11 Phần tử B22 và m ật độ lướ i 23 16 Hnh 1-12 ng su Ứ ất B22 _ 17 Hnh 1-13 ng su Ứ ất mỏi B22 17 Hnh 1-14 Biến dạng B22. _ 17 Hnh 1-15 Phần tử B23 và m ật độ lướ i 23 _ 18 Hnh 1-16 ng su Ứ ất B23 _ 18 Hnh 1-17 ng su Ứ ất mỏi B23 19 Hnh 1-18 Biến dạng B23. _ 19 Hnh 1-19 So sánh kết c u mô ph ấ ỏng so v i tính toán. _ 20 ớ Hnh 1-20 Biểu đồ ữa các phần tử từ gi 1 đế n 10 _ 20 Hnh 1-21 So sánh kết quả mô phỏng so v i tính toán 23 ph ớ ở ần tử 21 Hnh 1-22 Biểu đồ so sánh gi ữa các loại phần tử _ 21

2 Mô ph ng 2: ỏ 22

Hnh 2-1 Hình dạng dầm công xôn _ 22 Hnh 2-2 Hình dạng ống rỗng _ 22 Hnh 2-3 Hình dạng hộp rỗng _ 23 Hnh 2-4 Hình dạng chữ I _ 23 Hnh 2-5 Chuyển v ị trên đầ ự do 24 u t Hnh 2-6 ng su Ứ ất 24 Hnh 2-7 ng Ứ suất mỏi _ 25 Hnh 2-8 Biến dang _ 25 Hnh 2-9 Chuyển v ị trên đầ ự do _ 26 u t Hnh 2-10 ng su Ứ ất _ 26 Hnh 2-11 ng su Ứ ất mỏi 27

5

Hnh 2-12 Biến dạng 27 Hnh 2-13 Chuyển v ị trên đầ ự do 28 u t Hnh 2-14 ng su Ứ ất _ 28 Hnh 2-15 ng su Ứ ất mỏi 28 Hnh 2-16 Biến dạng 29 Hnh 2-17 Chuyển v ị trên đầ ự do 29 u t Hnh 2-18 ng su Ứ ất _ 30 Hnh 2-19 ng su Ứ ất mỏi 30 Hnh 2-20 Biến dạng 30

PHÂN TÍCH, K T LU N Ế Ậ 31

Hnh 2-21 H nh 1 19 So sánh k  ết cấu mô phỏng so v i tính toán 31 ớ Hnh 2-22 H nh 1 21 So sánh k  ết quả mô phỏng so v i tính toán 23 ph ớ ở ần tử _ 32 Hnh 2-23 So Sánh biến dạng 33 Hnh 2-24 So sánh độ ệch dóc. _ 33 l

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 34

Tài li u tham kh ệ ảo

1 Hướng dẫn ABAQUS-Tập 1- Phân tích và truy n nhi t bình n b ng phề ệ ổ ằ ần ABAQUS, Ths Đinh Văn Đức

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình h c tọ ập dướ ự hướng dẫn, gi ng d y ci s ả ạ ủa thầy Nguy n Th ễ ếHoàng trong môn h c C u trúc tàu bay, tr i qua th i gian t tìm hi u, tính toán, mô ọ ấ ả ờ ự ểphỏng cơ bản thì môn Cấu trúc tàu bay đóng một vai trò vô cùng quan trọng đố ới i vngành hàng không Nhờ những kiến cơ bản nhất con người đã tạo ra những con chim s t không l bay trên b u trắ ồ ầ ời cho đến ngày nay

Để có thể hiểu sâu hơn với môn học này, nhóm s ẽ viết báo cáo v k t qu mô ề ế ảphỏng cuố ỳi k b ng nh ng ki n thằ ữ ế ức đã học được

7

GIỚI THIỆU CHUNG

1 Lý do làm Project:

• Để người học làm quen v i ph n mớ ầ ềm FEM thương mại (ABAQUS)

• Giúp người học phát tri n nh ng k ể ữ ỹ năng sau:

+ Làm th ế nào để trình bày m t cách hi u qu mộ ệ ả ột chủ đề khoa học

2 Giới thiệu tổng quan:

➢ Về phầ n m m ABAQUS ề

Hiện nay ph n m m FEM (ABAQUS) là m t b ầ ề ộ ộ phần m m lề ớn dùng để mô ph ng ỏcác công trình, k t c u dế ấ ựa trên phương pháp phần tử hữu hạn, ph m vi gi i quyạ ả ết

vấn đề của nó từ phân tích tuyến tính tương đối đơn giản đến các vấn đề phi tuyến phứ ạc t p Ph n m m có kho ph n t phong phú, có th mô ph ng m i hình d ng bầ ề ầ ử ể ỏ ọ ạ ất

kỳ Đồng thời sỡ hữu kho mô hình v t liậ ệu đa dạng có th mô phể ỏng đại đa số tính năng vật liệu k t cế ấu điển hnh, trong đó bao gồm kim lo i, cao su, v t li u cao phân ạ ậ ệ

tử, v t li u ph c h p, Phậ ệ ứ ợ ần mềm không chỉ giải quy t vế ấn đề trong phân tích kết cấu ( ng suứ ất, chuy n v ) mà còn có khể ị ả năng mô phỏng và nghiên cứu nhiều vĩnh vực khác như truyền nhiệt, âm thanh, điệ ử, cơ học môi trường điện t n áp

➢ Về d án mô phự ỏng

Yêu cầu chính

• Viết báo cáo nhóm

• Trình bày các k t quế ả thu được trong quá trình mô ph ng ỏ

Tiêu chí c n có ầ

• Kỹ năng sử dụng ABAQUS:

+ Thể hiệ ốn t t các k ỹ năng sử ụng cơ bả d n

+ Trình di n các k thu t tiên ti n c a phễ ỹ ậ ế ủ ần mềm

• Phương pháp và kết quả mô phỏng:

+ Tính đúng, đủ các số liệu (đầu vào, thi t lế ập, đầu ra)

+ Khả năng phân tích một cách có logic t các k t qu ừ ế ả thu được

• Sự phù hợp, chính xác, thái : độ

+ Làm theo hướng d n và câu hẫ ỏi các trường hợp

+ Thể hiện m t cách chuyên nghiộ ệp

3 Các thông số đầu vào:

Sử dụng kết cấu dầm được th ể hiện trong hình 1 Vì d m có k t cầ ế ấu tương đối mảnh nên chúng ta mô hình hóa nó v i các ph n t dớ ầ ử ầm

Không gian làm vi c: trong không gian 2D so v i 3D ệ ớ

Phầ ử ữn t h u h n: 1D so v 2D và so v i 3D ạ ới ớ

Cách ti p cế ận ( đơn giản nhất):

+ Không gian làm vi c: 2D ệ

- Yêu c thêm: ầu

+ Hình thành các gi thuyả ết liên quan đến bài: ng su t, bi n d ng, l c tác ứ ấ ế ạ ựdụng

Đề bài:

Một d m công xôn ầ được cố định mở ột đầu chịu tải tr ng thọ ẳng đứng tại điểm P ở

đầ ựu t do (trên trục thẳng đứng đối xứng mặt c t ngang) ắ

- Element types: Ch n lo i nào? ọ ạ

- Mesh densuty: C n bao nhiêu (ph n t /nút) là ? ầ ầ ử đủ

✓ Mô ph ng 2 ỏ

Mục đích:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của “tiết diện dầm” mặt cắt ngang

- Ảnh hưởng của các m t cặ ắt khác nhau đến kết qu ả

- Lựa ch n m t c t thích họ ặ ắ ợp để thi t k k t c u ế ế ế ấ

Đề bài:

Một d m công xôn ầ được cố định một đầu ch u t i tr ng thở ị ả ọ ẳng đứng tại điểm P ở

đầ ựu t do (trên trục thẳng đứng đối xứng mặt c t ngang) ắ

- Mặt cắt ngang là 4 trường hợp sau:

+ Trường hợp 0: Mặt c t hình ch ắ ữ nhật

+ Trường hợp 1: Mặt c t hình ắ ống rỗng

+ Trường hợp 2: Mặt c t hình h p ắ ộ

+ Trường hợp 3: Mặt c t ch I ắ ữ

Vật li u: Beryllium alloy (H p kim Berili) ệ ợ

Loại: Kim loại

Thông s v t liố ậ ệu:

Cost: 3315.00 S/kg

Density: ρ = 2.9*103 kg/m 3

Young’s Modulus: E = 245 Gpa

Shear Modulus:G = 110 Gpa

13

Hnh 1-1 Hình dạng dầm công xôn

- Loại ph n tầ ử B21 và m ật độ lưới tăng dần 1, 2, 5, 8, 10 và 23

+ Chuyển v d a vào mị ự ật độ lưới tăng dần

Hnh 1-2 Kết cấu 1 phần tử

H nh 1-3 Kết cấu 2 phần tử

Hnh 1-4 Kết cấu 5 phần tử

Hnh 1-5 Kết cấu 8 phần tử

+ Chuyển v d a vào mị ự ật độ lưới 23 ph n t ầ ử

Hnh 1-15 Phần tử B23 và m ật độ lướ i 23

+ Ứng suất và ng su t mứ ấ ỏi trên dầm

Hnh 1-16 ng su Ứ ất B23

21

Hnh 1-21 So sánh kết quả mô phỏng so v i tính toán 23 ph ớ ở ần tử

Hnh 1-22 Biểu đồ so sánh giữa các loại phần tử

2 Mô phỏng 2:

- Hình d ng sau khi nh p thông s u vào ạ ậ ố đầ

Hnh 2-1 Hình dạng dầm công xôn

H nh 2-2 Hình dạng ống rỗ ng.

23

H nh 2-3 Hình dạng hộp rỗ ng.

Hnh 2-4 Hình dạng chữ I

a Trường hợp 0

+ Chuyển v trên dị ầm

Hnh 2-5 Chuyển v ị trên đầ ự do u t

+ Ứng suất và ng su t mứ ấ ỏi trên dầm

Hnh 2-6 ng su Ứ ất.

Hnh 2-9 Chuyển v ị trên đầ ự do u t

+ Ứng suất và ng su t mứ ấ ỏi trên dầm

Hnh 2-10 ng su Ứ ất.

Hnh 2-13 Chuyển v ị trên đầ ự do u t

+ Ứng suất và ng su t mứ ấ ỏi trên dầm

Hnh 2-14 ng su Ứ ất

Hnh 2-15 ng su Ứ ất mỏi.

+ Bi n d ng trên dế ạ ầm

29

H nh 2-16 Biến dạ ng.

d Trường hợp 3

+ Chuyển v trên dị ầm

Hnh 2-17 Chuyển v ị trên đầ ự do u t

+ Ứng suất và ng su t mứ ấ ỏi trên dầm

Hnh 2-18 ng su Ứ ất.

Hnh 2-19 ng su Ứ ất mỏi.

+ Bi n d ng trên dế ạ ầm

H nh 2-20 Biến dạ ng.

H nh 2-22 H nh 1 21 So sánh k  ết quả mô phỏng so v i tính toán 23 ph ớ ở ần tử

+ Ở u t đầ ự do độ lệch dọc của loại ph n t B23 b ng v i giá tr lý thuyầ ử ằ ớ ị ết + Độ chính xác của các giá trị thay đổi nhiều qua các lo i phạ ần t ử

- Vậy lo i ph n t phù h p nhạ ầ ử ợ ất để cho giá tr chính xác là B23 ị

Qua các k t qu mô ế ả phỏng:

12 1.15 -2,83E+00 -6,31E+00 -8,79E+00 -0.000120853

X Y -Rec Y -Pipe Y -Box Y -I

1 0 -1,60E-27 -1,60E-27 -1,60E-27 -1,60E-27

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

thành

1 Phan Nguy n Anh Duy (Nhóm trưởng) ễ 2051200041 Viết báo cáo, làm mô phỏng 1, phân tích 100%

2 Hồ Hoàng Chung 2051200023 Làm mô ph ng 2 (Case 2, 3), phân tích ỏ 80%

3 Nguyễn Tuấn Kiệt 2051200061 Làm mô ph ng 1, phân tích ỏ 80%

4

Chhoun Limeng