ảng 2.8. Nội lực và ứng suât trong giàn r
1. Thực hiện theo phưoìig thức GUI
* Đặt tên cho bài toán: Từ menu File > Change Title... > Xuất hiện bảng Change Title Nhập: Vidu 2.3-Gian phang > OK.
* Kct cấu giàn: Chọn hệ đơn vị là kN, m. Trước hết tạo 7 điểm nút từ menu Prep >
Modeling > Create > Keypoints > Active cs > Xuất hiện bảng Create Keypoints in Active Coordinate System:
Nhập điểm 1 với tọa độ X- (), Y-0, z_() > Apply với hệ đơn vị chọn là kN, m Nhập điểm 2 với tọa độ x=o, Y=2.5, z=o > Apply
Nhập điểm 3 với tọa độ X=1.5 Y=2.6, 7-0 > Apply Nhập điểm 4 với tọa độ X=L5 Y=2.85, z=o > Apply
Nhập điểm 5 với tọa độ X-3, Y-3.2, z=o > Apply Nhập điểm 6 với tọa độ x=4.5, Y—2.6, z=o > Apply Nhập điểm 7 với tọa độ X-4.5, Y--2.85, 7-0 > Apply Nhập điểm 8 với tọa độ x=6, Y=o, z=o > Apply
Nhập diêm 9 với tọa độ X-6, Y=2.5, z=o > OK
Vẽ các đoạn thanh giàn từ menu Prep > Modeling > Create > Lines > Straight Line >
Nhấn chuột lần lượt vào nút 1-2, 1-3,.. .và 8-9, ta có sơ đồ giàn.
* Định nghĩa loại phần tử: Prep > Element Type > Add/Edit/Delete > Xuất hiện Element Type như ở hình 2.33 > Add > Xuất hiện bảng Library of Element Types như ở hình 2.34 > Chọn Link ở cửa sổ trái > Chọn 2D spar 1 ở cửa sổ phải > OK > Close.
Element Types
Defined Element Types:
NONE OEFiNED
Add.,. I
Close ị
____ ____ __ _ '
Hình 2.33. Định nghĩa loại phân tư
75
K5 Library of Element Types $
Library of Element Types
Element type reference number
OK
I s true Lira I Mass
Link
Apply
2D spar 1
30 finit stn ISO
spar 8
bilinear 10 actuator 11 20 spar
Shell Sold’Sheil
Beam Pipe Solid
Cancel [
Hình 2.34. Chọn phần tư Link 2D spar Ị
* Định nghĩa đặc trưng hình học của thanh giàn: Từ menu Prep > Real Constants >
Add\Edit\Delete > Xuất hiện bảng Real Constant Set Number 1. for 2D spar 1 như Ở hình 2.35 và nhập số liệu sau: Diện tích tiết diện AREA = 2E-04 > OK.
QReal Constant Set Number 1, for LINK1 Nc
Element Type Reference No. 1
Real Constant SetNo. 11
Cross-eectỉũnal area AREA Ị Õ 0002
Initial Itran 1STRN I
OK I App^ j Cancel Ị Help [
Hình 2.35. Định nghĩa đặc trưng hình học thanh giàn
* Định nghĩa thuộc tính của vật liệu: Prep > Material Props > Material Model > Xuất hiện bảng Define Material Model Behavior > Nhấn nút Structural > Linear > Elastic >
Isotropic > Xuất hicn bang Linear Isotropic Properties for Material 1 > Nhập mô đun dàn hồi EX=2.1E8 và hệ số Poisson PRXY=0.3 > Material > Exit.
* Định nghĩa kích thước lưới: Prep > Meshing > Size Cntrls > Manual Size > Lincs >
All Lines > Xuất hiện báng Element Sizes on All Selected Lines > Nhập NDI\'“1 như Ờ hỉnh 2.36 > OK.
Kỉ Element Sizes on All Selected Lines ix j
[LES1ZE] Element sizes on ell selected Ines
SIZE Element edge length I
N0ỈV No. of element divisions n
(bOIV is used only if SIZE is blank or zero)
KYNDIV SIZE.NDIV can be changed p Yes
SPACE Spacing ratio I
Show more options r No
OK Cancel I Help
_____ _ _ _ __ _ '
Hilih 2.36. Định nghĩa kích thước phân tư
16
* Chia lưới phân tư: Prep > Meshing > Mesh
f
như ờ hình 2.37 > Nhân vào nút Pick All.
Lines > Xuât hiện bang Mcsh Lines
Apply F/M on KPs Apply F/M on KPs Mesh Lines
Hình 2.37
Mck c Ưnpick
í* Single f** Êỏx r Polygon r Circle
Count * 0
Kax ikUM ■ 2
nibUu* • 1 KoyP So. *
G Lllt ot
Kin, Kex, Inc
12,8
OK I Apply keaetJ Cancel Pick All I Help
Pick r Unpick
G Single r* Box c Polygon r circle
Count • 0 Hexiwu* • z
ninlkMB • 1 Key> ằo. ■
<• Liat Qt Xteaui
c Hin, &ex, Inc
R3Ũ
OK I Apply I Beret Cancel Pick All Help
Hình 2.38
* Định nghĩa kiêu phân tích: Solution > Analysis Type > Xuất hiện bảng New Analysis > New Analysis > Chọn Static > OK.
* Gán liên kết: Solution > Define Loads > Apply > Displacement > On Keypoints >
Chọn diêm 1 và 8 > OK > Apply u, ROT on KPs > Chọn All DOF > VALUE - 0 > OK.
* Gán tải trọng vào giàn: Solution > Structural > Force/Momcnt > Nhân chuột vào điềm 2 và 8 hoặc nhập 2, 8 vào bảng Apply F/M on KPs như ở hình 2.38a > OK >
Apply F/M on KPs > Chọn FY, nhập giả tri VALUE = -10 như ớ hình 2.39a > Apply, tiêp tục nhân chuột vào các nút 4, 5 và 7 hoặc nhập 4,5,7 vào bâng Apply F/M on KPs
như ờ hình 2.38b, nhập VALUE--20 như ở hình 2.39b > OK.
QApplyF/Mon KPs
ÍFK ] Apply FcrceA*>merrt on KeypontJ Lab erection of force/mom
Apphí Constant vabe
ưConstant twn:
VALl€ Rrce/rnoment váa
App*r Cancel j Help ]
:FY
[constant vờùẽ
Cartel
b)
Hình 2.39. Gán tai trọng vào giàn
77
* Chạy chương trình: Solution > Solve > Current LS > Xuất hiện Solution is done thông báo việc giải bài toán đã hoàn thành > Close.
* Nội lực và ứng suât trong các thanh giàn: Đặt lệnh xuât lực dọc và ứng suât:
General Postprocessor > Element Table > Define Table > Xuất hiện bảng Define Additional Element Table Items như ở hình 2.40 > Nhập NAXL ở cửa nhỏ bên trái (Lab) và SMISC,1 ở cửa sổ nhô bên phải (Item Comp) > Apply. Tương tự với ứng suất nhập
SAXL ở cửa nhò bên trái (Lab) và SL,1 ở cửa so nhô bên phải (Item Comp) như ở hình 2.41 > OK.
Hiển thị biểu đồ ứng suất và lực dọc từ General Postprocessor > Plot Result >
Contour Plot > Line Element Result > Xuất hiện bảng Plot Line - Element Result >
Chọn Labi là SAXL và LabJ là SAXL > Chọn hệ số tỷ lệ hiển thị Fact“0.5 như ở hình 2.42 > OK, ta có biểu đồ ứng suất giàn bàng phổ mầu cho ở hình 2.43. Để hiển thị biểu đồ ứng suất bằng phô mẩu cũng thực hiện tương tự với lệnh hiển thị như ở hình 2.42.
ESDefine Additional Element Table Items
[AVPRIN] EffNU for EQV strar
[ETABLE] Def ne Add I tonal Element Table Items Lab User label for item
I tern,Comp Results data item
NAXL
Strain-thermal A Strain-plastic
strarr-creep Strain-other Contact
Optimization
SMỈSC,!
By sequence num
(For "By sequence num", enter sequence no. IÌ Selection box. See Table 4.XX-3 h Elements Manual for seq. numbers.)
OK Apply Cancel ị Help
Hĩnh 2.40. Đặt lệnh xuất ỉực dọc NAXL
Define Additional Element Table Items
[AVPR1N] EffNU for EQV strain
[ETABLE] Define Additional Element Table Items Lab User label for item
Item, Comp Results data item
SAXL
strah-thermal A
Strain-plastic stran-creep Strain-other Contact
Optimization __
SMISC, A
NMISC,
LS.
LEPEL,
LEPTH,M
By sequence rum LS, 1
(For "8y sequence num'; enter sequence no, in Selection box. See Table 4.XX-3 in Elements Manual for seq. numbers,)
OK Apply 1 Cancel Help
___ z r _
Hĩnh 2.4 ĩ. Đặt ỉ ềnh xuât ứng suât dọc trục SAXL
78
Plot Line-Element Results
[PLLS1 Plot Line-Elemerit Result Labi Etem table Item at node I Lab J Elem table item at node ] Fact Optional scale factor
[saxl 3
JsA.XL 0,5 KƯND Items to be plotted cn
£ Unde formed shape r Deformed shape
OK Apply Cancel I Help
LỈNI STRISS ST1P-1
I z
Hình 2.42. Chọn lênh hiên thị ứngsuât
ANSYS
SV® -1 ĨIrtl-1
1ỈÀXL NAXL HIW *-102 Sũ$
XLIĨ1-2
MAX -34.986
-102 80S -"iz.iss -41,$6$ -10,944
-G-7 43$ -2É.25S <3bí 34.986
__ _ •> \ y * '
Hình 2.43. Biêu đô lực dọc giàn băng phô máu
* Độ võng của giàn: General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu >
DOF Solution > Displacement Vector SUM > Hình dạng biến dạng giàn cho ở hình 2,44, thông báo phía góc trên phía phải màn hình cho biết chuyển vị tại đỉnh khung DMX-0.011577m.
ANSYS
í TI MI.
ô• -ớ ĩnti'1
z %
Hĩnh 2.44. Hình dạng biên dạng cùa dâm
79
*Xuất bang liệt kê giá trị lực dọc và ứng suất: General Postprocessor > List Result
> Eleni Table Data > Xuất hiện bảng List Element Table Data > Chọn NAXL và SAXL
> OK > Xuất hiện bảng PRETAB Command, liệt kê lực dọc và ứng suất cùa các thanh giàn cho ở bảng 2.10.
Bảng 2.10. Nội lực và ứng suât/
HPRETAB Command
File
STAT CURRENT ELEM NA X L
1 -25.000 2 -102.80 3 34.986
4 -30.806 5 -50.000 6 -58.941 7 -30-806 8 -58.941 9 -30.8Ộ6 10 -50.000 11 34.986
12 -30,806 13 -1B2.80 14 -25.000
CURRENT SARL
-0.12500E+06 -0.51402E+06 0.17493E+06 -0.15403E+06 -0.25000E+06 -0.29471E+06 -0.15403E+B6 -0.29471E+06 -0.15403E+06
0.25H00E+06 0.17493E+06 -0.15403E+06 -0151402E+06 -0.12500E+06 MINIMUM VALUES
ELEM 2
VALUE -102.80
I
MAXIMUM VALUES
ELEM 3
VALUE 34.986
2
-0.51402E+06 3
0.17493E+06
2. Phuong thức COMMAND
/TITLE, Vi du 2.3 Gian phang /PREP7
ET,1,LINK1 R, 1,0.0002
MP,EX,l,2.1E+08 MP,PRXY,1,0.3 K, 1,0,0,0
K,2,0,2.5,0 K,3,1.5,1.6,0 K,4,1.5,2.85,0 K,5,3,3.2,0
K,6,4.5,1.6,0 K,7,4.5,2.85,0 K,8,6,0,0
K,9,9,2.5,0 L,l,2
80
ESIZE,0,1
LMESH,ALL ANTYPE,0 DK,1,ALL DK,8,ALL FK,l,FY,-50 FK,9,FY,-50 FK,5,FY,-100 /SOLƯ
SOLVE /POST1
ETABLE,NAXL,SMISC,1 ETABLE,SAXL,LS,1
FINISH