/TITLE, Vi du 3.2 Dam lien tục hai nhíp /PREP7
ET,1,BEAM3
R,l,46.5e-04,7080e-08,0.3 MP,EX,l,2.1E+08
MPPRXY, 1,0.3 K, 1,0,0,0
KGEN,4,1,4,1,2 KGEN,3,4 6,1,4 L,l,2
L,2,3 L,3,4 L,4,5 L,5,6
ESIZE,1
LMESH,ALL ANTYPE,0 DK,1,ALL DK,4,UY,0
119
DK,6,ƯY,0 FK,2,FY,-200
FK,4,FY,-200
SFBEAM, 7,1, PRES, 0,50 SFBE AM, 8,1,PRES,5 0,100 SFBE AM, 9,1, PRES, 100,150 SFBEAM, 10,1,PRES, 150,200 SFBE AM, 11,1 ,PRES,200,150 SFBEAM,12,1,PRES,150,100 SFBEAM,13,1,PRES,100,50 SFBEAM,14,1,PRES,50,0
/SOLƯ SOLVE /POST1
ETABLE,MI,SMISC,6 ETABLE,MJ,SMISC,12 ETABLE,QI,SMISC,2 ETABLE,QJ,SMISC,8 ETABLE,SMAXI,1
ETABLE,SMAXJ,3 FINISH
3. Giải theo phương thức APDL
Copy các lệnh ở trên được soạn thảo trong Word vào phần mềm Notepad có tên file là Vidu 3.2-Dam LT2N.txt được lưu trong ổ D\Thư mực Z.BT-ANSYS (3), cho chạy chương trình và hiển thị kết quả tính toán.
- Hiển thị biểu đồ ứng suất SMAX:
General Postproc > Plot Result >
Contour Plot > Line Element Result >
Plot Line-Element Results > Chọn mã ứng suất ở nút I ỉà SMAXI và mà nút J là SMAXJ > OK, ta có biểu đồ ứng
suất pháp SMAX như ở
hình 3.44.
B Vidu 3.2-DLT2N - Notepad
Ei Ie Edit For mat View He Ip
I /TITLE, v-idu 3.2 Dam LT2N /PRẼP7
ET,1,BEAMS
R,1,132E-04,75450E-08, 0. 6 MP,EX, 1, 2.1E+O8
MP,PRXY, 1, 0.3 K.Ỉ, 0, 0, 0
KGEN,4,1,4,1,2 KGEN,3,4,6,1,4 L,l,2
L.4.5 L 5Í6 . ESIZE.1,ũ LMESH.ALL ANTYPE, 0 DK,1, LIX, 0 DK,1,UY,0 DK,4,UY,0 DK, 6,UY,0
: FK,2,FY,-200 FK,3,FY,-3OO
SFBEAM, 7,1, PRES,0,25 SFBEAM,s' 1,PRES,25, 50 SFBEAM,9,1,PRES,50,75 SFBEAM,10,1,PRES,75,100
■ SFBEAM,11,1,PRES,100,75 SFBEAM,12,1,PRE5,75,50 SFBEAM,13,1,PRES,50,25 SFBEAM,14,1, PRES, 2 5,0 /SO LU
: SOLVE /POST1
ETABLE,MI,SMISC,6 ETABLE,Ml,SMISC,12 ETABLE,QI,SMISC,2 ETABLE,QJ,SMISC,8
. ETABLE,SMAXI.NMIsc,1 ETABLE,SMAXJ,NMIsc,3 : FINISH
120
LINE STRESS STEP“1
SUB -1
SHÀXI SHAXJ MIN ô.L3SR-09
EL1H=1
MAX ô200701
ELEH3?
.136E-Q9 44500 89ZQQ
22300 55900 111SOỮ
133800 178400
155100 200701
Hình 3.44. Biểu đồ ứng suất pháp SMAX
• Ví dụ 3.3. Dằm trên nền đàn hồi
Xác định biểu đồ mômen uốn và lực cắt của dầm.trên nền đản hồi có sơ đồ tính toán cho ở hình 3.45. Tiết diện dầm có mặt cắt ngang hình chữ nhật b*h = 1.0x0.8m, với A = 0.8m2, Iz = 0.04266m4. Cho biết p = 300kN, M = 90kNm, q = 20kNm, Vật liệu bê tông có mô đun đàn hồi Eb = 1.94* 107kN/m2, hệ số Poisson p = 0.2, hệ số nền ko = 6x 104kN/m3.
M
z*k /£& 25k 25x 25k 25k 25k 25* 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k 25k M 25k 25k 25k 25k /Wk 25k 25k
4.0m 4.0m I 4.0m
Hình 3.45. Sơ đồ tính toán dầm
1. Giải theo phương thức GUI
- Đặt tên cho bài toán: Từ menu File > Change Title > Xuất hiện bảng Change Title Nhập: “Vidu 2.3-Dam tren nen dan hoi” > OK.
- Mô hình hóa dầm: Trước hết tạo 4 điểm từ menu Preprocessor > Modeling > Create
> Keypoints > In Active cs > Xuất hiện bảng Create Keypoints in Active Coordinate System.
Nhập điểm 1 với tọa độ X=o, Y-0 > OK với hệ đơn vị: kN, m. Sau đó dùng chức năng Copy tạo các nút 2, 3, 4, từ menu Preprocessor > Modeling > Copy > Keypoint >
Nhấn chuột vào nút 1 > Apply > Xuất hiện bảng Copy Keypoints > Nhập ITIME=4 và 1)X"‘4> OK, ta có bốn điểm 1, 2, 3, 4. Vẽ các đoạn thẳng từ Preprocessor > Modeling >
Create > Lines > Straight Line > Nhấn chuột lần lượt vào nút theo thứ tự 1-2, 2-3, 3-4, ta có mô hình dầm.
- Định nghĩa thuộc tính của vật liệu: Preprocessor > Material Props > Material Model > Define Material Model Behavior > Structural > Linear > Elastic > Isotropic >
Linear Isotropic Properties for Material > Nhập EX = 1.94x107kN/m2 và PRXY = 0.2 >
Linear Isotropic Properties for Material > Material > Exit.
121
- Định nghía loại phần tử: Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete >
Element Type > Add > Library of Element Types như ở hình 3.46 > Chọn BEAM ở cửa sô nho bên trái và Tapered 54 ở cửa sô nhỏ bên phải hình nảy > OK.
Hình 3.46. Chọn phần ỉ ừ BEAM54
- Định nghĩa hằng sổ thực: Preprocessor > Real Cóntants > Add\Edit\Delete > Real / \ \
Constant Set* Number 1. for BEAM54 như ở hình 3.47 và nhập các sò liệu vê dâm và nên đàn hôi như sau:
ffl Real Constant Set Number 1, for BEAM54 .
Element Type Reference No. 1
Real Constant Set No- [1 Real constants at beam end 1 (node 0
Cross-sectional area ARÊA1 feus
Moment of inertia about z 1Z1 |a04266
Ost from CG to top Y serf HYT1 p3 4 DiSt from CG to but Y suf HVB1 [cũ
Shear defection constant SPEARZ r
ELasbc foundation stiffness EPS £0000 I initial strain to element ỈSTRN
Added massAnft length ADOMAS
CK I Apply J Cancel ] Hep j
Hình 3.47. Định nghĩa đặc trưng hình học cua dâm
- Dịnh nghĩa kích thước lưới: Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > Manual Size >
I hues > All Lines > Xuất hiện bảng Element Sizes on All Selected Lines > Nhập chiêu dài SIZE = 0.4 > OK.
- Chia lưới phần tư: Preprocessor > Meshing > Mesh > Lines > Xuât hiện bảng Mesh Lines như ở hình 3.48 > Nhan vào nút Pick All.
- Định nghĩa kiêu phán tích'. Solution > Analysis Type > New Analysis > Xuất hiện báng New Analysis > Chọn '3' Static > OK.
- Gán liên kết'. Solution > Define Loads > Apply > Displacement > On Keypoints >
Chọn điểm 1 > OK > Xuất hiện bảng Apply u, ROT on KPs như ở hình 3.50 > Chọn Ux > Nhập giá trị chuyển vị VALUE = 0, ngoài các liên kết đứng là các lò xo chưa đủ đê kết cấu không bị biến hình, cần đặt thêm một liên kết ngang có thê đặt tại vị trí bất kỳ trên dầm đe không bị suy biến trong quá trinh giải do thiêu lên kết > OK.
122
Mesh Lines
~rr ^r ~r ~9~ ♦ ~r ~9~9*9~9~9* ~9~9* ~9~ ♦ *9~r ~9~9* ~9~9* ~9~9* • ~rằ"J
Apply F/M on KPs
Hình 3.48
supply U,ROT on KPs
t* Pick c Unpick
<♦. Single r* Box
c Polygon c Circle
r Lcor-
Hình 3.49
[OK] Apply Displacements (UjROT) on Keypohts
Lab2 DOFs to be constrained [aNDOF
ux ƯY ROTZ
AppỄy as
If Constantva be then1
VALUE Displacement vabe KEXFW Expand dfep to nodes?
Constant value
i°
r No
ex Apply Cancel Help
Hĩnh 3.50. Gán liên kết ngang vào điềm ỉ
- Gán tải trọng phân hổ đều q vào đoạn 2 và 3 của dầm'. Solution > Define Loads >
Apply > Pressures > Chọn các phần tử ở đoạn dầm 2 và 3 (gồm các phần tử dầm từ 11 đến 30 như ở hình 3.51) > OK > Xuất hiện bảng Apply PRES on Beams > Nhập giá trị tải trọng phân bố đều q = 20kN/m vào nút I VALI - 20, còn nút J VALJ đe trống như ở hình 3.52.
1
ILBHSMTS HLĨH Kưn
ANSYS
Ỵ
LV ?£ 3 * J ?
Đoan dầm 1
8 a xo XX 12 13 14 X5 18 17 1ô 15 20 21 zz 23 24 2$ 28 27 28 25 30
Đoạn dầm 2 và 3
Hình 3.5 ỉ. Mã phần từ BEAM
- Gân tâì trọng tập trung P'. Solution > Structural > Force/Moment > Nhấn chuột vào điểm 1, 3 hoặc nhập 1, 3 vào bảng Apply F/M on KPs như ở hình 3.49 > Nhấn OK > Xuất hiện bảng Apply F/M on KPs như ở hỉnh 3.53 > Chọn FY, nhập giá trị của lực VALUE = -300 mang dấu âm (-) do chiều của lực p ngược với chiều dương của true Y > OK.
123
H Apply PRES on Beams
[SFBEAM] Apply pressure (PRES) on Beam Elements
LKEY Load key Fl
VALI Pressure value at node 1 . |"20 f
VALJ Pressure value at node J I
(leave blank for uniform pressure) Optional offsets for pressure load
IOFFST Offset from I node I
JOFFST Offset from J node I
OK Apply Cancel Help
Hìỉỉh 3.52. Gán I ill trọng phản hô đêu vào dâm
Apply F/M on KPs
(FKj Apply Force^^toment on Keypoints Lab Direction offorce/mom
Apply as
IfConstant value then:
VALLE Force/moment value
Constant value
-30Q
Cancel I Hep I
Hình 3.53. Gán tai trọng tập trung vào dâm
- Gán ỉnỏmen Hỏn M: Chọn điêm 2 và gán mômen M = 90kNm như ờ hỉnh 3.54 với VALUE = 90 và mang dâu (+) do chiều cùa vcctơ mômen M cùng chiều dương trục z, tương tự chọn diêm 4 và gán mômen M = -90kNm với VALUE - -90 mang dâu âm (~) do chiêu cúa vectơ mômen M này ngược với chiều.dương trục z.
Apply F/M on KPs
[FK] Apply ForceAtomenton Keypoints Lab Direction of force/mom
Apply as
If Constant value then:
VALUE Force/mo merit value
[mz 3
I Constant value
Ị 90 ■
Cancel
Hinh 3.54. Gán mômen tập trung M vào dám
- Chạy chương trình'. Solution > Solve > Currunt LS > Khi CÓ thông báo Solution is done > Close.
- Độ võng của dâm: General Postproc > Plot Results > Deformed Shape > Thông báo phía góc trên phái hình 3.55 cho biết chuyển vị lớn nhất tại đầu trái dầm DMX = -0.03526m.
124
DISPLACEMENT ANSYS
STEP-1 W UB = 1 ĨI1ÍE=1
DNX “,003526
Hình 3.55. Hình dạng biến dạng cùa dầm
- Hiên thị biểu đồ mômen uốn: General Postprocessor > Plot Resul > Contour Plot >
Line Element Result > Plot Line- Element Results > Chọn mã nội lực ở nút I là MI và nút J là MJ > OK, ta có biểu đồ mômen uốn như ở hình 3.56.
LIMB STPESS
STEP*1 SUB -1
TIỈĩE = l
HI HỢ
MIU -“269.939
ELEH=5
HAX *182,681
ANSYS
ửiV ivhvr rt I fff ÍW rt I |X í fft I.
“269,939 169,357 -68.775 31.808 132.39
-119,066 -18.484 82.09? 182.681
Vi du 3. 3 Datỉi TWDH
Hình 3.56. Biêu đồ mômen uốn
- Hiên thị biêu đồ mômen uổn: Cũng thực hiện tương tự với mã nút I là QI, với nút J là QJ > OK, ta có biểu đồ lực cắt như ở hỉnh 3.57.
LĨNH STRESS SĨEP’1
SUB =1 T1HH-1 QI
KIN =-158.169 ELEM=20
KẦX =300 ELKM=1
ANSYS
Y
-1S8_169 -56,354 45.462 147.277 249,092
-107.261 -5,446 96,369 198.185 300
__________ ___ ____ ____ □ * r
Hình 3.57. Biêu đô lực cãt