Hướng dẫn sử dụng ansys

Hướng dẫn sử dụng ansys

BỘ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CHƯƠNG TRÌNH NHÀ NƯỚC VỀ

NGHIEN CUU KHOA HOC VA PHAT TRIEN CONG NGHE THONG TIN VA TRUYEN THONG

BAO CAO TONG KET KHKT DE TAI KC — 01.07

NGHIEN CUU PHAT TRIEN VA UNG DUNG

CONG NGHE M0 PHONG TRONG KTXH VA ANQP

BỘ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG TRÌNH NHÀ NƯỚC VỀ

NGHIEN CUU KHOA HOC VA PHAT TRIEN CONG NGHE THONG TIN VA TRUYEN THONG

BAO CAO TONG KET KHKT DE TÀI KC — 01.07

NGHIEN CUU PHAT TRIEN VA UNG DUNG

CONG NGHE MO PHONG TRONG KTXH VA ANOP

e PGS TSKH NGUYEN CONG BINH - Học viện KTQS

Cơ quan quản lý Đề tài

HÀ NỘI - 2003

DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THỰC HIEN DE TÀI KC - 01.07

GS.TSKH Nguyễn Đức Cương - Viện Tên lửa, TT KHKT&CNQS

TS Lâm Văn Điệt - Viện Tên lửa, TT KHKT&CNQS

TS Nguyễn Văn Chúc - Phân viện trưởng, Viện tên lửa

TS Phan Văn Chạy ~ Chuyên viên Viện tên lửa

TS Phạm Vũ Uy - PV1, Viện tên lửa

TS Mai Khánh - PVI, Viện tên lửa

TS Ngô Trọng Mại - Phòng MHH-MP, Viện tên lửa Ths La Hai Dũng - Khoa KT HK, Học viện PKKQ

GS.TSKH Dương Ngọc Hải - Viện Cơ học, TT KHTN&CNQG

GS.TSKH Nguyễn Văn Điệp - Viện Cơ học, TY KHTN&CNQG

TS Bùi Đình Trí - Viện Co hoc, TT KHTN&CNQG

TS Dang Thé Ba ~ Vién Co hoc, TT KHTN&CNQG

TS Ha Ngoc Hién : - Viện Cơ học, TT KHTN&CNQG

TS Nguyễn Thế Đức - Viện Cơ học, TT KHTN&CNQG

ThS Nguyễn Duy Thiện - Viện Cơ học, TT KHTN&CNQG

KS Nguyễn Hồng Phan - Vién Co hoc, TT KHTN&CNQG

KS Hà Công Tú - Viên Cơ học, TT KHTN&CNQG

CN Nguyễn Tất Thắng - Viện Cơ học, TT KHTN&CNQG

CN Nguyễn Thị Hằng - Viện Cơ học, TT KHTN&CNQG GS.TSKH Ngô Văn Lược - XNLD đầu khí Việt-Xô

TS Trần Lê Đông - XNLD đầu khí Việt-Xô

TS Trương Công Tài - XNLD đầu khí Việt-Xô

TS Phạm Quang Ngọc - XNLD dau khí Việt-Xô

TS Nguyén Chu Chuyén - XNLD dau khi Việt-Xô

KS Nguyễn Minh Toàn - XNLD dầu khí Việt-Xô

KS Nguyễn Văn Út - XNLD dầu khí Việt-Xô

TS Đàm Hữu Nghị - Bộ môn Tên lửa, Học viện KTQS

TS Nguyễn Ngọc Quý - Bệ môn Tên lửa, Học viện KTQS Th§ Nguyễn Văn Quảng - Bộ môn Tên lửa, HV KTQS ThS Hàn Vũ Hải - Bộ môn Tên lửa, HV KTQS

ThS Đoàn Thế Tuấn - Bộ môn Tên lửa, HV KTQS

KS Pham Xuan Phang

KS Pham Ngoc Van

PGS TS Nguyén Hoang Nam

ThS Ngo Thanh Long

ThS Nguyén Thanh Hai

ThS Nguyén Trung Kiên

Th§ Trần Đức Toàn

ThŠ Cao Hữu Tình

KS Nguyễn Văn Trường

KS Nguyễn Đức Hải

KS Phan Tuấn Anh

CN Chu Văn Huyện

KS Nguyễn Sơn Dương

KS Bùi Tân Chính

- Bộ môn Tên lửa, HV KTQS

- Bộ môn Tên lửa, HV KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

- Khoa Cơ khí, Học viện KTQS

BKHCNMT HVKTQS

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

BỘ QUỐC PHÒNG

Học viện Kỹ thuật quân sự

100 Đường Hoàng Quốc Việt Hà Nội

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài KC 01 07

HƯỚNG ĐẪN SỬ DUNG ANSYS

5.3-6.1

HƯỚNG DẪN GIẢI CAC BÀI TOÁN KỸ THUẬT VÀ CƠ HỌC

Hà Nội, 12.2002

Bản quyền thuộc Học viện Kỹ thuật Quân sự

Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu phải gửi đến Giám đốc

Học Viện Kỹ thuật Quân sự, trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Học viện Kỹ thuật quân sự

100 đường Hoàng Quốc Việt Hà Nội

HƯỚNG ĐẪN SỬ DỤNG ANSYS

HƯỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TOÁN KỸ THUẬT VÀ CƠ HOC

Hà Nội, 12.2002

Bản thảo viết xong 12.2002

Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện Đề tài Cấp

nhà nước KC 01 Ø7

MUC LUC HƯỚNG ĐẪN SU DUNG ANSYS 5.7-6.1

PHAN II HƯỚNG ĐẪN GIẢI CÁC BÀI TOÁN KỸ THUẬT

VÀ CƠ HỌC Chương 4 Cac bartip

Mỡ đầu

Khái quát về ANSYS

Bài 1 Bài toán phân tích kết cầu - Phân tích ứng suất biến dang can gat

Bài 2 Bài toán nhiệt - Kết tỉnh của kim loại trong khuôn

Bài 3 Bài toán va đập- Tính ứng suất biến dạng của hộp rơi

Bài 4 Bài toán phân tích kết cầu - Các thủ tục và lệnh

Bài 5 Bài toán dao động - Tính dao động của cánh máy bay

Bài 6 Bài toán dòng chảy - Phân tích dòng chảy tầng và chảy rối với sơ đỗ 2D

Bài 7 Bài toán tiếp xúc- Phân tích ứng suất lắp ghép đôi

LỜI NÓI ĐẦU

Giải bài toán cơ học là một việc vô cùng cần thiết nhưng rất khó khăn

Nhiều bài toán lớn, giải với mô hình đồ sộ, cần sử dụng rất nhiều biến và các điều kiện biên phức tạp, với không gian nhiều chiều, việc giải bằng tay là một việc

không thể thực hiện được

Những năm gần dây, nhờ sự phát triển của các công cụ toán cùng với sự phát triển của máy tính điện tử, đã thiết lập và dần dần hoàn thiện các phần mềm

công nghiệp, sử dụng để giải các bài toán cơ học vật rắn, cơ học thuỷ khí, các bài

toán động, bài toán tường mình và Không tường mính, các bài toán tuyến tính và phi tuyến ANSYS là một phần mềm mạnh được phát triển và ứng dụng rộng rãi trên thế giới, có thể đấp ứng các yêu cầu nói trên của cơ học

Trong tính toán thiết kế cơ khí, phần mềm ANSYS có thể liên kết với các phần mềm thiết kế mô hình hình học 2D và 3D để phân tích trường ứng suất, biến dạng, trường nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, có thể xác định được độ mòn, mỏi và phá huỷ của chỉ tiết Nhờ việc xác định đó, có thể tìm các thông số tối ưu cho công nghệ chế tạo ANSYS cồn cung cấp phương pháp giải các bài toán cơ với nhiều dạng mô hình vật liệu khác nhau: đàn hồi tuyến tính, đàn hồi phí tuyến, dan dẻo, đần nhớt, dẻo, dẻo nhớt, vật Hiệu chảy dẻo, vật liệu thuỷ và khí

Năm 2000, NXB Khoa học và Kỹ thuật đã xuất bản cuốn Hướng dẫn ANSYS phiên bản 5.0 Sách ra đời đã đáp ứng một phần nhu cầu khai thác sử

dụng phần mềm ANSYS để giải các bài toán cơ ở các trường Đại học ở Hà Nội và

Thành phố Hồ Chí Minh Nhiều bạn đọc đã gửi thư yêu cầu tác giả viết tiếp các

tài liệu hướng dẫn dùng trong WINDOWS Việc biên soạn và xuất bản cuốn sách

này được chỉ thành nhiều tập khác nhau Trước mắt xin ra mắt bạn đọc các tập

sau:

Phan L Huéng din ANSYS 5.7-6.1, Hu6ng dan sir dung cdc lénh Tap I

có mục tiêu để các bạn dọc làm quen với các lệnh và giao diện của ANSYS

Phần II Hướng dẫn ANSYS 5.7-6.!1, Hướng dẫn giải các bài toán kỹ thuật và cơ học Mục tiêu giúp bạn đọc hiểu được cách sử dụng Menu, phương

pháp giải một số bài toán điển hình.

Phần IH Hướng dẫn sử dụng ANSYS 5.7-6.1, Hướng dẫn sử dụng

Mechanical Toolbar Mục tiêu giúp các bạn đọc nam được cách sử dụng modun

Mechanical Toolbar để giải các bài toán cơ nhiệt

Các tập khác sẽ được xuất bản trong các năm tiếp theo

Tập sách dùng cho các kỹ sư thiết kế chế tạo cơ khí, các nhà nghiên cứu

tính toán cơ học vật rắn và cơ học thuỷ khí, các nghiên cứu sinh, học sinh cao học

và đại học chuyên ngành cơ nói chung và cơ khí chế tạo

Tài liệu được viết với sự bảo trợ của Đề tài cấp nhà nước KC.01.07, nhân

dip nay Tac gia tô lòng biết ơn đến Ban chủ nhiệm đê tài

Các Tác giả rất mong sự đóng góp ý kiến của tất cả các bạn đọc trong toần quốc Thư gửi theo địa chỉ: Đỉnh Bá Trụ, Khoa Cơ khí, Học viện Kỹ thuật Quân

sự, 100 đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội ,

Các Tác giả

dy Khái quát vé ANSYS

Tai ligu Huong dan str dung ANSYS 5.7-6.1 cung cap cac kién thirc và kỹ

nang co ban cho người học để bước đầu làm quen với phần mềm công nghiệp

ANSYS- một phần mềm tính toán thiết kế và phân tích kỹ thuật mạnh, nỗi tiếng

thể giới, phục vụ cho quá trỉnh tính toán các bài toán cơ học, độ bên chỉ tiết va

thiết bị, mô phỏng quá trình làm việc thực của các sản phẩm thiết kể Các bai

toán phân tích được chọn theo các chuyên ngành chuyên môn kỹ thuật Tài liệu

Hướng dẫn được viết có sử dụng các giao điện với các mản hình khác nhau của

chương trình ANSYS Trong đó, có hình để hoạ màu, tại mỗi điểm của hình màu

phản ánh chính xác các giá trị tính toán với các bước tính Các chú giải thuật ngữ

có thể tra cứu, cũng có thể tra các định nghĩa riêng biệt

Trước khi bắt đầu, nên đọc kỹ các bước được đưa ra trong hướng dan Tài liệu có thể dùng dé học các phiên bản ANSYS 5.7, 6.1 và kế cả phiên

ban 7.0 sử dụng hệ điều hành Windows 98 và các phiên bản 20001

¡Chuẩn bị màn hình

Khi chạy các chương trình ANSYS, đòi hỏi màn hình có độ phân giải cao

Nhờ diều chính kích thước của các trình duyệt cửa số ANSYS, bạn có thé doc tai

liệu hướng dẫn ngay bên cạnh màn hình ANSYS, vừa thực hiện các lệnh ANSYS, vừa đọc hướng dẫn Tốt nhất là bạn có màn hình 17~ 21 mch Dưới đây là ảnh sử

dụng màn hình ANSYS và tài liệu Hướng dẫn

Trên màn hình có các thực đơn Panen với các của số chứa các bảng ẩn bên

trong, do kích vào nút Hide Cửa số hướng dẫn được thu lại theo chiều ngang và chuyển về bên phải màn hình Thực dơn rng dung cia ANSYS (ANSYS Utility Menu) và thanh công cụ Toolbar cũng được thu lại theo chiều ngang dé thích nghỉ với cửa số hướng dẫn Cửa số đỗ hoa của ANSYS cũng có thể thu theo chiều ngang Dùng cách thu này để có thể cùng một lúc quan sắt các cửa số với

các kích thước khác nhau Đồng thời, có thể di chuyển hộp thoại đến các vị trí

khác nhau trên màn hình,

2 Chọn hướng dẫn

Khi chạy hướng dẫn câu trúc (Suetural tutorial), trước hét tA Static Analysis

of a Corner Brackei, phân tích bài toán tĩnh thanh cong, Structural tutorial cung cấp tư liệu rộng rãi về chuyên ngành kết cầu, và được chí dẫn theo ngôn ngữ ANSYS Khi nắm được hướng dẫn, có thê chạy các chương trình với các lệnh

khác nhau Có thể chọn bải toán để trình diễn các thuộc tính ANSVYS với các chuyên ngành cơ điện khác nhau Các hướng dẫn theo các chuyên ngành được

chí dẫn cùng một cách, đó là tính vạn năng của ANSYS Có thể học tử các bài tập, kê ca các chuyên sâu của từng người

3 Định dạng và các quy ước sử dụng

Mỗi mục hướng dẫn bất đầu bằng mô tả bài toán, bao yom cac điều kiện ban dầu và giả thiết Mục tóm tắt các bước giải được trình bày với siêu liên kết để có

thể giao diện ngay với các bước giải Các thao tác giải được chỉ dẫn rõ ràng theo

3 cách: theo mục của thực đơn chọn, kích đỗ hoạ và văn bản nhập Các chỉ dẫn ở

dưới là các bước giải chúng, minh hoạ các quy ước điển hình được dùng trong

Dòng lệnh:

Main Menu > Preprocessor > Operate > Add > Areas

Dòng trên là một thao tác lệnh cần thực hiện Thao tác đó là một đường dẫn

trình diễn cách xác dịnh vị trí đây đú của một lệnh (hâm) riêng biệt trong giao diện đỗ hoạ của người ding Graphical User Interface (GUI) Phan dau của duong

dẫn (Main Menu) xac dinh phai tim ham 6 muc nao Thudng tim trong Main

Menu va Uulity Menu, dưa đến vùng lệnh cần thực hiện Các phan co ban khac

của danh sách đường dẫn được chọn trong danh sách của thực đơn bằng kích

chuột trái

5 Sử dụng các hập điều khiển

Khi thực hiện lệnh, hộp thoại điều khiển xuất hiện, có thể sử dụng, chọn các

thao tác trên hộp điều khiến Số thứ tự lớn trên các hộp thoại là các chí dẫn bước

thứ tự của các thao tác phải làm (button, box, drop-down list, etc.)

Nền mặc định trong cửa số ANSYS Graphics window có máu xanh Trước

khi chạy hướng dẫn, nên xoá nên và đối thành màu trắng cho mắn hình đồ họa

Cách đôi nên màn hình đỗ hoạ:

Utility Menu > PlotCtrls > Style > Background

sau dé kich vao Display Picture Background dé huy dau kiém tra

Trình diễn trên là một thí dụ được dung dé giúp bạn xác định vi tri cho các thao tác gồm cả việc kích vào màn hình đã hoa

6 Đặt tên va chon lĩnh vực khoa học để tính

Trong phần mềm ANSYS cho phép đặt tên riêng cho chương trỉnh tính toán

của bạn Trước khi phần tích, can dat tén bang cach chon:

Utility Menu > File > Change Jobname

sau do nhap tén va chon OK

Trong ANSYS co thé giải được các bài toán thuộc các lĩnh vực khác nhau, vào Preferences đề chọn lĩnh vực tính toán phù hợp.Khi đã chọn một lĩnh vực

tính toán, ANSYS cho một thực đơn chọn lọc phù hợp với các ứng dụng của lĩnh

vực kỹ thuật được chọn Nếu không chọn riêng lĩnh vực tính toán nào, thực đơn

chọn sẽ hiện toàn bộ các môn khoa học tính toán Nhưng không có một sự chọn

lựa nào được áp dụng, mà được dựa trên việc thiết lập kiểu phần tử của mô hình

Đó là một ưu việt trong chọn lựa cho những người mới bất đầu Các bài hướng

dẫn đều được giới thiệu các bước này trước khí mô hình chỉ lưới Ta có thể chọn

theo lệnh:

Main Menu > Preferences

sau đó kiểm tra các hộp liên kết với các môn khoa học riêng và chọn OK

7 Phạm vi giới hạn phiên bản ANSVS/ED

Giới hạn phản tích PTHH ANSYSED

"2,000 (14,000 cho FLOTRAN) ”

Số bậc tư do chính Master DOF lớn nhất

Giới han mo hinh vat ran ANSYSED

Số thể tich lớn nhất ¬ vee HẠ 1111212121212 0 tre | ö —

( didi hạn kiéu phan ur ANSYS ED |

'Không có phẩn từ composite (SOLID46, SHELLðI, và SHELL99) `

Phiên bản sinh viên và kiểm tra thiết bị ANSYS/ED

Số thể tích lớn nhất

'Giới hạn kiêu phần từ ANSYS/ED SV và KT ˆ

-Khéng co Phan tr composite (SOLID46, SHELL91, vaSHELL99)

Các sản phẩm ANSYS

SỐ Phan mềm ANSYS có các mô đụn sản phẩm riêng biệt sau:

ANSYS/Multiphysics, © ANSYS/Mechanical, ANSYS/Profssional,

ANSYS/Structural,, ANSYS/LS-DYNA, ANSYS/LinearPlus, ANS YS/Thermal,

ANSYS/Emag, ANS YS/FLOTRAN, ANSYS/PrepPost, ANS YS/ED.

Bail Phan tich két cau

Phân tích ứng suât biên dạng cần gạt

Static Analysis of a Corner Bracket

Pham vi bai toan:

Cag san pham cua ANSYS:

ANSYS/Multiphysics, ANSYS/Mechanical, ANS YS/Structural, ANSYS/ED

và biểu diễn ứng suât; tính phan lực; kiểm

tra cầu trúc khi không có tải

.Các trợ giúp có sẵn sảng cung cấp

Applicable Help Available:

Structural Analysis Guide - Chapter 2, Structural Static Analysis, Elements

Reference - PLANE82

Mô tả bài toán

4

Đây là một bài tập dơn giản và thực hiện từng bước phần tích kết cấu một thanh cong hinh gap khúc Phần trên bên trái có lỗ và dược cô định (gẵn với một trục cỗ định) là một dường biên tròn, và được vuốt thắng để tạo thành dây của phần bên phai lỗ tron Muc dich của bài toán là lâm rõ dược các đặc điểm trong việc phản tích bài toán của phần mềm ANSYS Thông thường hệ thông cac don vi do UNIT được sử dụng như SĨ, CGS, hệ đo lường Anh BIS

Diéu kién ban dau

Kích thước của dầm góc được biểu diễn hinh kém theo Dam duge lam bằng thép A3G Mé dun dan hoi 30E6 psi va hé sé Poisson la 0.27

Tiệm cận và các gũi thiết

phường › z (be day 1/2 inch - linch = 2 sdem) nhỏ so o với kích thước x,y, và do giả thiết tai ap luc chi tac dung theo mat phẳng x-y

“Cong việc mà bạn bắt đầu giải quyết là sử dụng mô hình khối để tạo ra mô hình

mẫu 2-D vả tự động chia lưới với các nút và các phần tur (M6t cach lua chọn khác trong ANSYS là trực tiếp tạo luôn các nút)

Tôm tắt sơ lược các bước Sumamaary of S(eps

Sử dụng các thông tin trong mô tả bai toánvà các bước dưới đây như là đường lỗi hướng dẫn để g giải bài toán của chính bản thân mình Hoặc, sử dụng các chí tiết có tác động lần nhau từng bước một bằng cách lựa chọn liên kết cho bude 1

Dung hinh hinh hoc Build Geometry *

1 Dinh nghia hình chữ nhật_

2 Thay doi bang diéu khiến và tát tạo lại.

Thay đội vũng làm việc để chọn toa đô vả tạo đường trỏn đầu tiền,

l5 Định nghĩa kiểu phần tử vả các lựa chọn

16 Define real constants Dinh nghia cac hang so thuc

Generate Mesh Tao luoi

17 Mesh the area Đưa lưới vảo các mặt,

1p iz | 1s h8 iz le jw mesh.db Ghi d Neu, ime

Apply Loads Dat tai

19 Apply displacement constraints Dat cac diéu kién dich chuyền,

20 Apply pressure load Dat luc,

Obtain Solution Giai bai toan

21 Solve Giải

Review Results Xem két qua

22, Enter the general postprocessor and read in the results, Vao general

postprocessor va xem két qua:

23 Plot the deformed shape Biéu dign binh dang bién dang

24 Plot the von Mises equivalent stress “Biểu điển ứng suất tương đương theo tiêu chuẩn vụn Mises

List the reaction solution, Liét ké cac phan luc

Wo ws

20 Exit the 1c ANSYS program Thoát khoi ANSYS

Xây dựng mô hình hình học

Build Geometry

Đây là bước bat dau của Tiền xir ly Preprocessing

Buée 1: Dinh nghĩa hình chữ nhật

Có một vải cách đẻ tạo mồ hình hình học trong ANSYS, một vải cách tiện lợi hơn những cách khác Bước dầu tiên là thay có thể xây dựng dễ đảng mô hình dâm với

sự kết hợp của các hình chữ nhật và hình tròn (Hình cơ sở) Prumiives

Trước hết xác định gốc toa độ, sau đó, ta sẽ dựng hình chữ nhật và hình tròn cơ sở tưởng quan với gốc toạ độ đã chọn Vị trí của góc toạ độ là tuỷ ý Ở day, su dung

tâm của lỗ tròn phía trên tay trai ANSYS khong can thiết phải biết gốc toa độ năm

ở đâu Chỉ cần bất đầu bằng định nghĩa một hình chữ nhật tương ứng với vị trí đó

Trong ANSYS, gốc toa dé nay duve voi la toa dé toan thé global origin

i Vào : Main Menu >

Một điện tích được vẽ để biểu diễn hai hình chữ nhật cùng màu Đề co thé phan biệt

rồ hơn nữa giữa các vùng, bật chức năng dánh số diễn tích va mẫu Hộp thoại "Plot Numbering Controls" nam trên menu Tiện ích Utility Menu kiểm soát mục nảo được hiện trên cửa số dé hoa “Graphics Window", Mac dinh, muc "replot" - vé lai, được tự động kích hoạt để thực hiện công việc trên của hộp thoại Thao tác vẽ lại

sẻ lập lại thao tác vẻ cuối cùng xuất hiện (rong trường hợp này, đó là vẽ diện tích)

1 Utility Menu > Plot Ctrls >

Numbering

Mo danh sé dién tich, *

Nhap OK dé thay ddi diều

khién , dong hép thoại, và về

lại >

Trước khi thực hiện bước tiếp „

theo , hãy ghi lại công việc của

bạn má bạn đã làm dược từ đầu

đến giờ ANSYS lưu trữ các dữ

liệu đầu vào trong bộ nhớ

ANSYS dutubase.(Cu' sa dit

liệu ANSYS) Dé luu trữ dữ

kiệu vào một file, hãy sử dụng

thao tac SAVE, luda hién thi

Jobname hiện tại vào bắt kỳ lúc

nao bang cach vao Utility

Menu > List > Status >

Global Status Hon nira ban

cũng có thể ghí dữ liệu tiêu biểu _

đặc trưng trong quá trình phân

Bước 3: Thay đối mặt làm việc sang toa độ cực và tạo vòng tròn đầu tiên

Bước tiếp theo trong dựng hình là tạo một nửa hình tron tại cuối mỗi đoạn thanh đâm Thực tế sẽ dựng cả một hình tròn ở cuối mỗi đoạn và sau đó kết hợp hình tron

và hình chữ nhật bằng toán tử "Cộng" Add Boolean (được bản tới trong bước 5.)

Đề tạo được các hình tròn, bạn sẽ phải sử dụng và hiển thị mặt lâm việc working plane Cung co thể trình điển mặt làm việc như dựng hình chữ nhật nhưng điều đó là

tích (ví dụ như sau khi mô hình

đã hoàn thành hoặc sau khi mod

hình đã được tạo lưới) băng

vách chon Utility Menu > File

> Save As va ghi rd kiéu

jobnames nhu: (aodel.db, hoac

mesi.db, )

Rat quan trong la phai cha y ghi

lại dữ liệu thường xuyểền trong

quả trình làm việc, như vậy, nếu

gấp phải một lỗi nào dỏ, có thé

khỏi phục lại dữ liệu từ lần ghi

dữ liệu cuỗi cùng Thực hiện

công việc này bằng thao tác

RESUME, duoc hiện ngay trên

Toolbar (Hoặc bạn cô thê tim

thay muc SAVE va RESUME

trén Utility Menu didi File.)

4 Thanh cong cu: SAVE_DB

không cần thiết,

Trước khi bạn bắt dâu, hãy phóng to cửa số Graphics Window đề có thể nhìn rõ các

hình trỏn dã được dựng Thực hiện thao tac nay bằng cách sử dụng hộp thoại "Pan- Zoom-Rotate", đó là một hộp kiểm soát dỗ hoa sẽ dược dùng trong nhiều mục của ANSYS

Utility Menu > PlotCtris >

Pan, Zoom, Rotate

Kích vào một chấm nhỏ để

phong >

Dong hap thoai >

Utility Menu > YVorkPhine >

Display Working Plane ( Bat

lên)

Chú ý, sốc mặt làm việc được

về ngay trén man hinh dé hoa

(Graphics Window) Tao dé

được biểu diễn bang biểu tượng

WX va WY; goc vudng bay giờ

trùng với gốc toa đô X,Y Tiếp

dén ta sé thay déi kiểu không

gian làm việc WP thành toa độ

cực, thay dối bước bất và biểu

diễn lưới

Utility Menu > WorkPlane >

WP Settings

Kích vào *

Kích vào Grid và Triad *>

Nhập ! để bat bước nhây ~*

Kích OK để xác định thiết lập

và đóng hộp thoai

10 Main Menu > Preprocessor >

-Modeling- Create > -Areas-

Circle > Solid Cirele

14 Thanh céng cu: SAVE_DB

Cha ý: Khi định vị trí con trỏ dé kích, giá trị “dynamic" WP X và Y

được hiện trên hộp thoại Solld Circular Area Cũng như vậy, luân lưu

kích ta có thẻ nhập giá trị theo bán kính vào trong hộp thoại

Bước 4: Di chuyển mặt làm việc và dựng hình tròn thứ hai

Với cùng một tháo tác, có thểo một hình trôn tại vị trí cuôi khác của thanh dầm, trước hết, cần dị chuyên mặt làm việc đến tâm của đường tròn thứ hai Cách đơn _ giản nhat dé lam diéu do ma không phải gò vào số offet, là di chuyên mặt lầm việc

WP đến điểm giữa, xác định bằng kích vào điểm gần góc đáy phía dưới , bên phải

1 Utility Menu > WorkPlane > Offset WP to > Keypoints

2 Kich vao diém thap hon nam ở góc bên trải của hình chữ nhật

3 Kích vào điểm thấp hon nam 6 góc bên phải của hình chữ nhật,

Hình về gân đúng với mô hình định nghĩa (các hình chữ nhật và hình tròn), cần phải gan chúng lại với nhau thì mô hình đề chúng trở nên là một mô hình đồng nhất Thực hiện thao tác đó bằng việc thao tác Cộng lôgic Boolean các diễn tích

1 Main Menu > Preprocessor > -

Modeling- Operate > -Booleans-

3 Thanh công cu: SAVE_DB

Bước 6: Tạo đường lượn góc

1 Utility Menu > PlotCtrls >

4 Utility Menu > WorkPlane >

Display Working Plane (khoa)

5 Main Menu > Preprocessor >

-Ñlodeling- Create > -Lines-

Bước 7: Tạo diện tích lượn góc

1 Utility Menu > PlotCtrls > Pan,

Zoom, Rotate

Kich nut Zoom |

Dị chuột vào vùng lươi góc, kích

chuột trái, dị chuyên chuột ra ngoài

và kích lại

4 Main Menu > Preprocessor > -

Modeling- Create > -Areas-

6 Ol dễ tạo diện tích va dóng thực

đơn kích

7 Kich vao-nit Fit >

8 Dang hộp thoai Pan, Zoom,

Buớc 8: Công các diện tích với nhau

4

+,

Main Menu > Preprocessor > -

Modeling- Operate > -Booleans-

Add > Areas

Kich All dé cong tat ca cac diễn

tích *®*

Thanh công cụ: SAVE_DB

Bước 9: Tạo lỗ thông đầu tiên

Kich vao tam:

WP X =0 (trong cửa số đỗ hoạ Graphics Window)

Utility Menu > WorkPlane > Olfset WP to > Global Origin

Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Circle > Solid Circle

Kích tâm điểm tại:

WP X = 0 (trong man hình dé hoa Graphics Window)

WP Y =0

Di chuyển chuột vào bán kính 4 (Trinh diễn trên thực đơn kích) và kích nút chuột trải để tạo hình tròn

OK dẻ đóng thực dơn kích

Utility Menu > WorkPlane > Display Working Plane (Dong)

Utility Menu > Plot > Replot

Từ về diện tích, thấy trọng hình diễn tích lỗ không có Tuy nhiên, các lễ đang tồn tại (được biếu thi bằng sự hiện diện của các đường của chúng), chỉ có thé không nhìn thấy chủng nữa ở màn hình biểu diễn cudi củng Đó là do điện tích của thanh dâm đã được vẽ đè lên các lỗ.Có một cách đơn giản đề nhịn thay tất cả các phân của dầm lả vẽ chúng qua các đường thay thẻ

Utility Menu > Plot > Lines

Thanh céng cu: SAVE_DB

Bước 11: Trừ lỗ khỏi thanh đầm

3 Kích Apply (trong thực đơn kích)

4 Kích vào 2 lộ, là điện tích phải trừ,

5 OK để trừ các lỗ và đóng thực đơn kích

Bước 12: Ghỉ dữ liệu vào file model.db

Đền đây, ta sẽ ghi lại các dữ liệu vào một fñle được đặt tên- tên này sẽ mô tá mồ hình trước khi tạo lưới Nêu quyết định quay trở lại bước trước và tạo lại lưới, cần phái khôi phục lại He dữ liệu này, Vì thẻ, nền ghỉ chúng lại voi cai tan modded fh

1 Utility Menu > File > Save As

2 Nhập tên hile dữ liệu zode/db

OK dé ghi va déng hép thoai *

Dinh nghia vat liéu Define Materials

ˆ Bước 13: Thiết lập các ưu tiên

De chuẩn bị cho định nghĩa các vật liệu, phải thiết lập Các ưu tiền prefErerices, sao

cho mỗi loại vật liệu gắn với một cầu trúc phân tích có sẵn để lựa chọn

Thiết lập các ưu tiên:

Bước 15: Dịnh nghĩa kiêu phần tứ và chọn

Trong phản tích bat ky, cần phải lựa chọn từ thư viền của các phần tu element types

và định nghĩa phần từ xấp xi dé tien hành phần tích

Voi bai toan nay, sé su dung mot kiểu phản tử, đó là PLANES2, cau trúc phẳng 2-

D tứ giác, kết cấu, các phan tử bậc cao higher-order element Viée lua chọn các phần 4 tu bac cao cho phép bạn tạo dược lưới thưa hơn các phần tử bậc thấp, trong khi vẫn duy trí được dộ chính xác của lời giải Hơn nữa, ANSYS sẽ tạo ra một SỐ phản tử hình tam giác, như vậy, có thể gây sai số, nêu bạn sử dụng các phan tu bac thấp (PLANE42).Cũng cần phai xac định rõ trạng thái ứng suat phang với chiều day chon trước cho PLANES2.(Ban sẽ phải định nghĩa thông số chiều day là hang

số vật liều trong bước sau

Đề phan tích, do ga thiết baa dầu là trạng thai ứng xuất phẳng với chiều dày nhất

PLANES2 Dé tim thém thông tín về PLANES? c can str i dung hệ thông trợ giúp Help của ANSYS ở bước này, bằng cách kích chuối vào nút HELP từ hộp thoại

thực ”*

OK cho PLANE82.>

Trước khi kích chuột vào

nút HELP ở bước tiêp

theo, biết rằng, các thông

lin trợ giúp có thể xuất hiện

trong cùng một cửa số, như

hướng dẫn nảy, bằng cách

thay cho các nội dung

hướng dẫn Sau khi đọc ị

xong các thông tin trợ ị Marte

giúp, kích chuột vàu nút |

Back để quay trở lại nội

dụng hướng dẫn này Nếu

nội dụng trợ giúp xuất hiện

trong một cưa số khác với

cưa số hướng dẫn, hãy thu

nhỏ hoặc đóng cửa số trợ

giúp lại sau khi bạn đọc

xong các thông tín trợ giúp

PLANES?

p Pome nd Pave cyto

4 Trợ giúp dé dat tro giúp vẻ

PLANE82 >

5 Kéo chudt trai xuống dé

cuộn qua phần tử.**

6 Nếu thông tin trợ giúp -

được thay cho hướng dân,

kích vào nút Back dễ quay

Bước 17: Tạo lưới điện tích

Một tỉnh nẵng ưu việt của ANSYS là có thể tự động tạo lưới cho mô hình mà không cần phải định rõ kích cỡ của lưới Đó là tạo lưới mặc dịnh default mesh Nếu chưa biết rõ làm thể nảo để xác định được độ dây của lưới , hãy để ANSYS làm lần đầu Dù sao việc tao lưới cho mô hình với lưới mặc định, tạo ra nhiều phần tử hơn

là số phan tư dược phép trong chuong Winh ANSYS/ED Vi vay, viéc chi 16 kich thước của phân tử chung có tác dung kiểm soát toàn bộ mật độ lưới

Chú ý : Lưới được nhìn thấy trong màn hình có thể có những biến đối

nhỏ không đáng kế so với lưới được thé hiện ở đây Dé thay rõ được

điều nay, co thé thay sự khác biệt của các kết quả trong hậu xu ly Vé

dộ chính xác của các kết quả, hãy xem chương 2 của hướng dẫn

ANSYS Modeling and Meshing Guide.

Bước 18: Ghỉ lưu dữ liệu vào File mesh.db

Cần shí lựi dữ liệu vào một Re có tên, thí dụ mesh.db

1 Utility Menu > File > Save as

2 Nhdap dir lig vao File mest db

>

3 OK dé ghi file va dong hộp thoại

>

Dat tai Apply Loads

Bất đầu giải solution

Trước hết chọn kiểu phân tích, mặc định là bài toán tĩnh Cần chọn bài toán có thể uién hanh tuy thee bai toan analysis options

Bước 19: Đặt liên kết chuyên vị

Có thể đặt liên kết chuyển vị trực tiếp vào dường

| Main Menu > Solution

Bude 20: Dat tai ap lực

Đặt các tại áp lực đều vào phần đầy dưới, bên phải lễ.Chủ ý, khi đường tròn được tạo trong ANSYS, chúng hình thành một gồm bổn củng, Cho nên, khi dật tải ap lire déu vao 2 duong, co nghia là đặt vào nửa dường tròn Khi đặt tại áp lực biển đôi từ giả trị lớn nhất (500psi) vào dây của lỗ đến giá trị nhỏ nhất (50 psi) vào mép lỗ, thi tại trong được đặt thành hai bước riêng biệt, với việc dảo ngược các giá trị cho mỗi dường

ANSYS quy ước cho việc đặt tải là các tái có giá trị dương biểu diễn lực ép lên bể mặt (lực nén) ,

1 Main Menu > Solution > -

Loads~ Apply > -Structural-

3 Apply >

4 Nhap 50 cho VALUE >

3 Nhap 500 500 cho gia trị chọn

9 Nhap 500 for VALUE,

10 Nhập 50 cho giá trị chon,

-—-_ Nhận kết quã Obtain Solution

Bước 21: Giải bài toán Solve,

1 Main Menu > Solution

> -Solve- Current LS

Xem lại thông tin trên

cua sO trang thai, sau da

chon File > Close

(Windows), hode Close

ANSYS lưu trữ các kết quá của mỗi bước giải bài toán trong file cơ sở dữ liệu vả

trong cac file két qua, Johnie RST (hoac /obacime RTH cho bai toan nhiét, Jobuaine.RMG cho bài toan từ, và /vbucie, REL cho bài toán chất lỏng) Các cơ sơ

dữ liệu thực sự chỉ chữa duy nhất một bộ các kết quả tại mỗi lần thời điểm, vì vậy trong từng bước phân tích hoặc sau tắt cả các bước phân tích, ANSYS chỉ lưu giữ kết qua cudi củng trong file cơ sở dữ liệu Nhưng, ANSYS lưu tất cả các lời giải vào trong file kết quả

Trinh dién két qua

Bat đầu giai đoạn hậu xử lý postprocessing

Chú ý :Những kết quả có thể có những khác biệt nhỏ trên các hình

trình diện, do tạo lưới

Bước 22: Nhập hậu xử lý chung va doe trong dữ liệu kết quả

1 Main Menu > General Postproc > -Read Results- First Set

Buée 23: Vé hinh ding bién dang

1 Main Menu > General

Postproc > Plot Results >

Deformed Shape

2 Chon Bién dang Def + chưa

biển dang undeformed, ~

4 Utility Menu > Plot Ctris >

Animate > Deformed Shape

5 Chon Def + undeformed *