Bilgisayar Destekli Mühendislik

Bu site sonlu elemanlar analizi üzerine hazırlanan eğitim notları ve makalelerin paylaşılması için Caner Özgür Özbaşlı tarafından hazırlanmıştır.
Herkese faydalı olması dileğiyle...

Sonlu elemanlar konularında eğitim almak isteyenler, projelerine tecrübeli destek arayanlar
bidemcae@gmail.com adresine mail atabilir.

Desteklenen Yazılımlar

- Ansys Classic
- Ansys Workbench
- Catia
- Abaqus

Analiz Çeşitleri

- Lineer ve Nonlineer Statik Analiz
- Titreşim Analizi
- Burkulma Analizi
- Termal Analiz
- Akışkan Analizi
- Yorulma Analizi

Yorumlar ve İstekler

8 Ağustos 2009 Cumartesi

Ansys Kanat Analizi Örneği

Caner Özgür Özbaşlı

LINK 3D ELEMANI İLE UÇAK KANAT KAFES YAPISI ANALİZİ

Bu bölümde hafif bir uçağın kanadının kafes yapısı üzerinde çalışacağız. Tek kanat üzerine gelecek olan yükü kaldıracak kafes sistem tasarlanacaktır. Hafif uçak olarak SIAT 223 Flamingo uçağı seçilmiştir.

Tek kanat üzerine gelecek toplam yük 8100 N`dur. Bu yük altında oluşacak gerilmeler ve yer değiştirmeler bulunmuştur. Buna göre malzemenin akma mukavemetine göre yapının sağlam olup olmadığına bakılmıştır.

Kanat profil yapısına ve kanat uzunluğuna göre kafes sistem tasarlanmıştır.

Uçağın genel boyutlar;

Tam Boy:

7340 mm

Tam Yükseklik:

2700 mm

Genişlik:

1200 mm

Kanat Boyu:

8280 mm

Kanat Genişliği:

1400mm







Kanat Profili;



Öncelikli olarak; Fileè Change Directory ile kayıt yapacağımız klasörü belirleyelim.

Fileè Change Jobname ile çalışmamızın ismini belirleyelim.

Çözüm tipini soldaki ağaç yapının en üstünde bulunan Preferences menüsünü kullanarak belirleyeceğiz. Yapısal analiz çalıştığımızdan Structural seçeneğini tıklayacağız ve OK.

NOT: ANSYS boyutsuz bir yazılımdır. Biz çalışmamızda SI birim sisteminde milimetre ve Newton kullanacağız. Dolayısıyla bununla beraber basınç birimi N/mm2 = MPa kullanacağız.

Geometrinin Oluşturulması;

Preprocessor è Modelling è Create è Keypoints è In Active CS


Noktalar;

(0,0,0) Apply ; (335,-25,0) Apply ; (830,15,0) Apply ; (830,125,0) Apply ; (335,190,0) Apply (0,150,0) OK

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

Menüsü ile noktalara tıklayarak iki nokta arasında çizgi oluşturabiliriz. Aşağıdaki gibi noktaları birleştirebiliriz.


Preprocessor è Modelling è Copy è Lines è Pick All

Burada aşağıdaki gibi bir pencere açılacaktır. Bu pencere oluşturduğumuz çizgileri z yönünde 600 mm aralıklarla kopyalamamızı sağlayacaktır.

Number of copies ; oluşturulacak kopya sayısı (geometrinin kendisi de dahil)


Kopya oluşturulduktan sonra geometrimiz izometrik görüntüde şu şekilde görünecektir. Geometrinin kendisi de dahil olmak üzere 600 mm aralıklı 7 kopya oluşturulmuştur.



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

Çizgi oluşturma komutu ile 2 nokta arası birleştirmeler yaparak geometrimizi aşağıdaki şekle getirerek tamamlamış oluruz.



Şimdi eleman tipini belirleyeceğiz. Bunun için;

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

Link è 3D Spar 8 ; elemanını kullanacağız.

Kafes sistemimizdeki çubuklara kesit alanı vermeliyiz.

Preprocessor è Real Constants è Add/Edit/Delete

Açılan menüde Cross Sectional Area = 280 değerini girin ve OK. Yani 280 mm2 lik bir kesit alanı girmiş oluyoruz.

Preprocessor è Material Props è Material Models

Menüde; Structural è Linear è Elastic è İsotropic

Seçeneği ile malzeme özelliklerimizi atarız. EX = Elastisite Modülü (MPa); PRXY = Poisson Ratio

Elatisite Modülü = 72400 MPa ; Poisson Ratio = 0.33

Malzeme özellikleri atadıktan sonra Mesh atma kısmına gelmiş bulunmaktayız.

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

Bütün çizgileri bölmek için kullandığımız seçenek…

Açılan menüde NDIV = 1 ve OK. Tek elemana bölüyoruz.

Preprocessor è Meshing è Mesh è Lines

Açılan menüden Pick all diyerek bütün çizgilere mesh atmış oluruz.

Mesh atma(çözüm ağı oluşturma) işlemini tamamlamış olduk.

NOT; Size and Shape araç menüsüne girdiğimizde karşımıza çıkan pencerede;

Display of element seçeneğini On haline getirirsek oluşturduğumuz elemanlar görüntülenir.

Mesnet ve Yükleri belirleyelim.

Solution è Define Loads è Apply è Structural è Displacement è On Keypoints

Mesnet verilecek kanat kökündeki 6 nokta şekilde görülmektedir.

Solution è Define Loads è Apply è Structural è Force/Moment è On Keypoints

Kuvvet verilecek noktalar(18 nokta *kanat kökündekiler hariç) şekilde gözükmektedir. Açılan menüden FY yönünde -450 değeri girip OK diyoruz.


Solution è Solve è Current LS

İle modelimizi çözüme vermiş olduk.

Sonuçları General Postproc kısmında görüntüleyeceğiz.

èGerilme için;

General Postproc è Element Table è Define Table èè Add

Çıkan menüden By sequence num è LS seçili iken è LS,1 yazmamız gerekmektedir ve OK.


Gerilmelerin görüntülenmesi için;

General Postproc è Element Table è Plot Element Table


Basma ve Çekme Gerilmelerini daha iyi görebilmek için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Line Elem Res


KırmızılarèÇekme Gerilmesi

MavilerèBasma Gerilmesi

èYer değiştirme için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Nodal Solution

Açılan menüden; DOF Solution è Displacement vector sum

Bu şekilde toplam yer değiştirmelere ulaşabiliriz.


Malzeme genel özellikleri;

Elastisite Modülü

E = 72.4 GPa

Poisson Oranı

ρ = 0.33

Akma Mukavemeti

Sigma = 414 MPa

Emniyet katsayısını 1,5 alırsak emniyet mukavemeti;

Sigma_Emniyet =Sigma / 1,5 = 276 MPa

Maksimum gerilmemiz 276 MPa değerini geçmediğinden yapımız akmaya uğramamıştır.

Maksimum Gerilme è 169,886 MPa

Maksimum Yer değiştirme è 176,991 mm =17,6991 cm

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder