Ansys Aksi-Simetrik Analiz Örneği

Caner Özgür Özbaşlı

PLANE 42 ELEMANI İLE AKSİ-SİMETRİK BASINÇ TANKI ANALİZİ

Bu bölümde içinde 10 MPa basınçlı gaz depolanacak olan bir tankın gerilme analizi yapılacaktır. Tank geometri olarak kendini tekrarladığı için aksi-simetrik yöntemi kullanılmıştır. Tankın iç hacmi yaklaşık 2 metreküptür.

Geometriye verilecek mesnet ve yük yerleri şekilde görülmektedir. Şekilde gördüğünüz 3 boyutlu tankın geometrisinin Y ekseni etrafında dönerek kendisini tekrarlayan 2 boyutlu kesitten oluştuğu görülmektedir.

Öncelikle analizimiz Structural (Yapısal) bir analizdir.

Geometrinin Oluşturulması;

Preprocessor è Modelling è Create è Keypoints è In Active CS

(0,520,0) Apply ; (0,560,0) Apply ; (250,520,0) Apply ; (250,0,0) Apply ; (275,0,0) Apply (275,560,0) OK

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Lines è Straight Line

Noktaları birleştirerek çizgileri oluşturalım. Şekildeki gibi…

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Line Fillet

3 nolu noktaya bağlı olan çizgileri seçelim ve OK. Çıkan menüden; Fillet Radius = 50

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Line Fillet

6 nolu noktaya bağlı olan çizgileri seçelim ve OK. Çıkan menüden; Fillet Radius = 40

Preprocessor è Modelling è Create è Areas è Arbitary è By Lines

Bütün noktaları seçelim ve OK.

Eleman atayalım;

Preprocessor è Element Type è Add/Edit/Delete è Add

Solid ; Quad 4 Node 42 ; OK

Options è Element Behaviour = Axisymmetric

Close

Malzeme atayalım;

Preprocessor è Material Props è Material Models

Structural è Linear è Elastic è Isotrpic è

EX =193000 MPa ; PRXY = 0.29

Çözüm ağı oluşturalım;

Preprocessor è Meshing è Size Cntrls è Manual Size è Lines è All lines

Size Element Edge Length = 10

Bu şekilde her çizgi 10 mm lik elemanlara bölünmektedir.

Preprocessor è Meshing è Mesh è Areas è Free

Geometriyi seçelim ve OK.

Mesnet ve Yükler için;

Solution è Define Loads

è Apply è Structural è Displacement è Symmetry B.C. è On Lines

Şekilde mesnet verilen yerdeki çizgileri seçelim ve OK.

Solution è Define Loads è Apply è Structural è Pressure è On Lines

İç taraftaki 3 çizgiyi seçelim ve OK. Çıkan menüde;

Load PRES Value = 10 ; OK.

Solution è Solve è Current LS

Çözüme vermiş olduk.

Sonuçları General Postproc kısmında görüntüleyeceğiz.

Yer Değiştirmeler için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Nodal Solution

DOF Solution è Displacement vector sum

Gerilmeler için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Element Solution

Stress è Von Mises Stress

Modelimizi 3 boyutlu şekilde görüntüleyebilmek için;

èè Plot Cntrls è Style è Symmetry Expansion è 2D Axi-Symmetric

Şekildeki gibi seçelim ve OK.

Sonuçlar aşağıdaki gibi 3 boyutlu gözükecektir.

Eski 2 boyutlu haline geri döndürebilmek için;

èè Plot Cntrls è Style è Symmetry Expansion è No Expansion

Sonuçlar;

Yapılan analizde malzememizin;

Akma Mukavemeti = 380 MPa

Emniyet Katsayısı = 1.25

Emniyet Mukavemeti = 304 MPa

Modelimizin maksimum gerilmesi 260 MPa olduğundan akmaya uğramayacaktır. Güvenli bir şekilde kullanılabilecektir.