DÙNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ PHƯƠNG PHÁP VIRTUAL CRACK CLOSURE TECHNIQUE THÔNG QUA PHẦN MỀM ANSYS ĐỂ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU HAI VẬT LIỆU

đồ án tốt nghiệp DÙNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ PHƯƠNG PHÁP VIRTUAL CRACK CLOSURE TECHNIQUE THÔNG QUA PHẦN MỀM ANSYS ĐỂ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU HAI VẬT LIỆU

Trang 1

ĐỀ TÀI DÙNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ PHƯƠNG PHÁP VIRTUAL CRACK CLOSURE TECHNIQUE THÔNG QUA PHẦN MỀM ANSYS ĐỂ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU HAI VẬT LIỆU

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Sinh viên thực hiện Lớp

: Phạm Xuân Hiếu : Cơ Điện Tử K46TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 3

 Cơ học phá hủy nghiên cứu tác động của 3 yếu tố:

ứng suất, kích thước phá hủy, độ bền phá hủy

CI CƠ HỌC PHÁ HỦY

Cơ học phá hủy (Fracture Mechanics): là môn khoa học chuyên nghiên cứu về độ bền tuổi thọ của vật liệu, chi tiết máy hoặc cấu kiện có vết nứt thực tế

Nó cho phép định lượng các mối quan hệ giữa tính chất vật liệu, ứng suất, sự hiện diện của các vết rạn nứt có thể gây phá hủy và cơ chế lan truyền vết nứt

Trang 4

CI CƠ HỌC PHÁ HỦY

Trang 5

BA CHẾ ĐỘ PHÁ HỦY CƠ BẢN

Các bề mặt nứt

bị tách theo hướng vuông góc với mặt đầu của vết nứt

Các bề mặt nứt trượt lên nhau

Các bề mặt bị tách theo hướng song song với mặt đầu vết nứt CÁC CHẾ ĐỘ PHÁ HỦY

Trang 5

Chương V Tính khả năng phá hủy kết cấuChương IV Phần mềm Ansys

Chương III Phương pháp VCCT

Chương I Cơ học phá hủy

Chương II Phương pháp phần tử hữu hạnNỘI DUNG ĐỀ TÀI

Trang 6

Giới thiệu: PPPTHH là phương pháp số để giải các bài toán dựa trên cơ sở rời rạc hóa miền giới hạn liên tục phức tạp V thành những miền con Vj đơn giản hơn Các miền này liên kết với nhau bởi các nút.

 Ví dụ : Chia miền giới hạn V thành các miền con đơn giản

CII PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

Trang 6

Trang 7

BƯỚC 5 BƯỚC 4 BƯỚC 3 BƯỚC 2

BƯỚC 1 Rời rạc hóa miền khảo sát

Chọn hàm xấp xỉXây dựng phương trình phần tửGhép nối các phần tử

Giải phương trình

Trình tự giải bài toán bằng PPPTHH

Trang 8

Trang 9

PHẦN TỬ PLAIN STRAIN (BIẾN DẠNG PHẲNG VÀ PLAIN STRESS (ỨNG SUẤT PHẲNG)

trúc dày

Chịu tải trọng tác dụng vuông góc với trục của nó và không thay đổ theo chiều dài

trúc mỏng

Chịu tải trọng tác dụng song song với mặt phẳng đối xứng của nó và phân bố đều trên toàn bộ bề dày

Trang 10

Chương III Phương pháp VCCTChương I Cơ học phá hủy

Kết luậnChương II Phương pháp phần tử hữu hạnNỘI DUNG ĐỀ TÀI

Trang 11

CIII PHƯƠNG PHÁP VIRTUAL CRACK CLOSURE TECHNIQUE

Giới thiệu: VCCT là phương pháp sử dụng phương pháp PTHH

để tính toán tỷ lệ năng lượng giải phóng của một vết nứt

Nội dung: Dựa trên giả định năng lượng giải phóng - khi

Trang 12

Năng lượng giải phóng G: Năng lượng giải phóng G:

CIII PHƯƠNG PHÁP VIRTUAL CRACK CLOSURE TECHNIQUE

Trang 11

ỨNG DỤNG VCCT

Trang 13

Trang 14

CIV PHẦN MỀM ANSYS

 Các thành phần chính:

ANSYS/Mechanical ANSYS/Emag

ANSYS/FLOTRAN

 Ngoài ra có các sản phẩm khác:

ANSYS/LS-DYNA DesignSpace

ANSYS/ProFEA

Trang 13

Giới thiệu : ANSYS là một gói phần mềm FEA (Finite Element Analysis) hoàn chỉnh dùng để mô phỏng, tính toán thiết kế công nghiệp

Trang 15

CÁC BƯỚC CƠ BẢN GIẢI BÀI TOÁN TRONG ANSYSCIV PHẦN MỀM ANSYS

Giải bài toán

Thiết lập mô hình hình học

và vật liệu cho kết cấu

Xuất kết quả dưới dạng biểu đồ và dạng số

Trang 16

Chương III Phương pháp VCCTChương I Cơ học phá hủy

Kết luậnChương II Phương pháp phần tử hữu hạnNỘI DUNG ĐỀ TÀI

Trang 17

Bài toán: Tính toán khả năng phá hủy của kết cấu (hình vẽ) bằng phương pháp VCCT thông qua phần mềm Ansys.

CV BÀI TOÁN PHÂN TÍCH

Kết cấu được làm từ hai vật liệu:

Cu có E = 135 GPa và ν = 0,34 EMC có E = 30 GPa và ν = 0,24

Trang 18

Mô hình tính toán đối với một nửa mẫu

Sử dụng phần tử Plain Strain

VCCT cho phần tử Plain strain 8 nút

Điểm Crack Tip là nút i

Khoảng cách các nút Δa = delr = a/190a = delr = a/190

Tải trọng tác dụng P = P/2 = 5/(2*b)

PHƯƠNG HƯỚNG TRIỂN KHAI

Trang 16

Trang 19

fini /clear /filname,CT,on

Đoạn mã (code) chương trình:

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Biểu đồ độ võng

Trang 20

Trang 23

Trang 24

Sơ đồ phân bố lưới và ứng suất ở đầu vết nứt

Tỷ lệ năng lượng giải

Trang 25

Trang 26

KẾT LUẬN

Cơ học phá hủy Phương pháp PTHH Ansys và ứng dụng của Ansys

Tìm hiểu sâu hơn về cơ học phá hủy Ứng dụng Ansys vào các bài toán phức tạp hơn

Trang 23

Trang 27

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

HÀ NỘI 5-2010

Tiêu đề	Dùng phương pháp phần tử hữu hạn và phương pháp virtual crack closure technique thông qua phần mềm ansys để tính toán khả năng phá hủy của kết cấu hai vật liệu
Người hướng dẫn	Ths. Trần Thanh Hải
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành	Cơ Điện Tử
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	1,18 MB