Bài tập lớn công nghệ CAEFEM

+Tìm ứng suất trong các thanh.. b.Phần giải bằng Ansys Viết ADPL Code: +Xuất ra biến dạng Plot displacements của hệ thống.. +Tìm ứng suất trong các thanh... Bài làmA.Phần giải tay: +Tìm

BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CAE/CFE

TÊN:Nguyễn Như Hoàng

Mã sinh viên: 1303884

Đề B30

Đề bài:

kéo nén của vật liệu thanh E=210000 N/mm2 ,ux và uy là chuyển vị của điểm đặt lực F

Theo số liệu đề B25: ux= 12(mm) góc α= -300

a.Phần giải tay:

+Tìm ma trận độ cứng tổng thể

+Tìm ứng suất trong các thanh

b.Phần giải bằng Ansys (Viết ADPL Code):

+Xuất ra biến dạng (Plot displacements) của hệ thống

+Tìm các chuyển vị của các điểm 1,2,3,4

+Tìm các phản lực liên kết

+Tìm ứng suất trong các thanh

Bài làm

A.Phần giải tay:

+Tìm ma trận độ cứng phần tử :

Rời rạc hóa kết cấu Đánh số nút và số phần tử như hình dưới dây:

Tại mỗi nút có 2 bậc tự do là 2 chuyển vị thành phần của nút theo 2 trục của hệ trục tọa

độ tổng thể như hình dưới:

Ta thiết lập được bảng chỉ số:

Các bậc tự do của

phần tử

Phần tử

Bảng các đại lượng cần tính:

Thiết lập các ma trận độ cứng phần tử (trong hệ tọa độ tổng thể):

[K ]2=[K ]4=

[K ]3=

Từ các ma trận độ cứng này, sử dụng bảng chỉ số, ta được ma trận độ cứng tổng thể:

+ Tìm ứng suất trong các thanh.

Trước tiên ta xác định vector tải phần tử và vector tải tổng thể

Do trên thanh không có tải trọng tac dụng nên:

{P }1={P }2={P }3={P }4={P }5={0}

Do đó vector tải tổng thể sẽ chỉ do vector tải trọng nút tạo nên Cụ thể:

nên lực F tác dụng theo hai phương ngang và đứng.

Áp đặt điều kiện biên và xây dựng hệ phương trình để giải:

Tại nút 1 có gối cố định và nút 2,3 có gối di động hạn chế chuyển động theo phương đứng nên 4 thành phần chuyển vị q1=q2=q4=q6=0 Bằng cách xóa đi các hàng và cột 1,2,4,6 của

ma trận cũng như xóa đi các thành phần 1,2,4,6 của vector tải tổng thể, theo đề bài đã cho: ux=12(mm) ta thu được hệ phương trình:

Giải hệ phương trình này ta tìm được chuyển vị chưa biết:

phần tử {q }e

Từ đó ta tính được nội lực trong các phần tử:

Đối với phần tử (1), cos =1, sin =0:

Đối với phần tử (2), cos = , sin = :

N4= = x = -149,2(N)

Đối với phần tử (5), cos =1, sin =0 :

Từ đó ta tính được ứng suất trong các thanh:

Thanh (5): 5 = = (N/mm2)

B, Phần giải bằng Ansys (viết ADPL Code)

Code CAE/FEM

Fini !Kết thúc bài toán trước

Pi=3.14

aa=500

ET,1,link180 !Gọi phần tử thanh link180 trong thư viện

!Và dánh số là phần tử 1 SECTYPE,1,link !ĐỊnh nghĩa mặt cắt ngang thứ nhất của

!phần tử thanh link180 SECDATA,100 !Khai giá trị diện tích mặt cắt ngang 100mm 2

MP,ex,1,210000 !Nhập model đàn hồi kéo nén của

!vật liệu thanh(vật liệu số 1)

K,2,aa,0,0

K,3,aa/2,aa*sin( Pi/3),0

K,4,aa+aa/2,aa*sin(pi/3),0

L,1,3

L,2,3

L,2,4

!phần tử thanh cho 1 thanh vật lí.

DK,2,UY,0

DK,3,UY,0

DK,2,UX,12

PRNSOL,U,COMP !Bao gồm cả hệ thống khi chưa biến dạng

!3 hướng và vecter tổng

Etable,Usuat_i,LS,1 !Nhập dữ liệu vào bảng để vẽ bằng lệnh PLLS

!Gán ứng suất của nút i cho biến Usuat_i Etable,Usuat_j,LS,2 !Gán ứng suất của nút j cho biến Usuat_j

PLLS,Usuat_i,Usuat_j !Vẽ biểu đồ ứng suất (Pháp) của các thanh

PRETAB,Usuat_i !Đưa ra màn hình các ứng suất trong các thanh

+Xuất ra biến dạng (Plot displacements) của hệ thống:

+ Tìm các chuyển vị của các điểm 1,2,3,4:

+Tìm ứng suất trong các thanh: