Ansys Vinç Kolu Analiz Örneği

LINK 3D ELEMANI İLE ÜÇ BOYUTLU VİNÇ KOLU ANALİZİ

Bu bölümde biraz daha gerçeğe uygun 3 boyutlu vinç analizi yapacağız. Modelimizin izometrik ve yan görünüşleri şekilde gözükmektedir.

6 metre uzunluğundaki kafes sistem yapıdaki vinç koluna, 10000 N`luk bir yükün uygulanması ile oluşacak yer değiştirme ve gerilmeler incelenecektir.

Öncelikli olarak;

File ==> Change Directory ile kayıt yapacağımız klasörü belirleyelim.

File==> 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 ==> Modelling ==> Create ==> Keypoints ==> In Active CS

(0,0,0) Apply ; (6000,0,0) Apply ; (-500,800,300) Apply ; (5500,800,300) Apply ; (0,0,600) Apply (6000,0,600) Apply ; (5500,-200,300)

Preprocessor ==> Modelling ==> Create ==> Lines ==> Lines ==> Straight Line

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

Preprocessor ==> Modelling ==> Operate ==> Booleans ==> Divide ==> Line into N Ln`s

Seçeneği ile uzun olan 3 çizgiyi 6 parçaya bölebiliriz. Yeni çizgiler ve noktalar oluşacaktır.

Preprocessor ==> Modelling ==> Create ==> Lines ==> Lines ==> Straight Line

Kullanarak aşağıdaki geometrimizi son haline getirebiliriz.

Şimdi eleman tipini belirleyeceğiz Bunun için;

Preprocessor ==> Element Type ==> Add/Edit/Delete==> Add

Link 3D Spar 8 ; elemanını kullanacağız.

Kafes sistemimizdeki çubuklara kesit alanı vermeliyiz.

Preprocessor ==> Real Constants ==> Add/Edit/Delete

Açılan menüde Cross Sectional Area = 400 değerini girin ve OK. Yani 400 mm2 lik bir kesit alanı girmiş oluyoruz

Preprocessor ==> Material Props ==> Material Models

Menüde; Structural ==> Linear ==> Elastic ==> İsotropic

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

Elatisite Modülü = 205000 MPa ; Poisson Ratio = 0.29

Mesh atma kısmına gelmiş bulunmaktayız.

Preprocessor ==> Meshing ==> Size Cntrls ==> Manual Size ==> All lines

Bütün çizgileri bölmek için kullandığımız seçenek…

Açılan menüde NDIV = 1 ve OK. Kullandığımız eleman link olduğundan tek elemana bölüyoruz.

Preprocessor ==> Meshing ==> Mesh ==> Lines

açılan menüden Pick all diyerek bütün çizgilere mesh atmış oluruz.

Mesh atma(çözüm ağı oluşturma) işlemini tamamlamış olduk.

Analiz tipini belirleyelim.

Solution ==> Analysis Type ==> New Analysis ==> Static

Not : Bu işlemi yapmamıza gerek yok. Standart olarak her yeni analiz için “Static” seçeneği seçilidir.

Solution ==> Define Loads ==> Apply ==> Structural ==> Displacement ==> On keypoints

Mesnet verilecek 3 nokta şekilde görülmektedir.

Açılan menüden All DOF seçiyoruz ve OK.

Solution ==> Define Loads ==> Apply ==> Structural ==> Force/Moment ==> On Keypoints

Kuvvet verilecek nokta şekilde gözükmektedir.

Açılan menüden FY yönünde -10000 değeri girip OK diyoruz.

==>Size and Shape araç menüsüne girdiğimizde karşımıza çıkan pencerede;

Display of element seçeneğini On haline getirirsek oluşturduğumuz elemanlar görüntülenir.

Yani geometrimizin sadece çizgilerden ibaret olmadığı açı çıkar.

Bu şekilde analiz sonuçları hakkında daha ince yorumlar yapabiliriz.

Solution ==> Solve ==> Current LS

İle modelimizi çözüme vermiş olduk.

Sonuçları General Postproc kısmında görüntüleyeceğiz.

Yer değiştirme için;

General Postproc ==> Plot Results ==> Contour Plot ==> Nodal Solution

Açılan menüden; DOF Solution ==> Displacement vector sum

Bu şekilde toplam yer değiştirmelere ulaşabiliriz.

Not; Ayrıca açılan menüde Undisplaced Shape Key = Deformed Shape with Undeformed Model seçeneği ile deforme olmuş şeklimiz ile deformeye uğramış hali aynı ekranda karşılaştırılacak şekilde görüntülenmektedir.

Gerilme için;

General Postproc ==> Element Table ==> Define Table ==> Add

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

Sonuçların görüntülenmesi ilk notta anlatılanlar gibi yapılabilmektedir. Ama ayrı bir yol daha var.

General Postproc ==> Element Table ==> Plot Element Table

Ayrıca her elemana gelen gerilmeyi bir liste halinde elde edebiliriz. Bu bize daha ayrıntılı bilgi vermektedir.

General Postproc ==> Element Table ==> List Elem Table

Çıkan listede her elemanın numarası ve karşısında gerilme değeri vardır.

Toplam yer değiştirme sonuçları aşağıdaki gibidir.

Z yönüne paralel çubuklarda oluşan yer değiştirme çok yüksek olduğundan modelimizin modifiye edilerek iyileştirilmesi gerektiği görülmektedir.

Gerilme Sonuçları;

Eksi gerilmeler ==> Basma olduğunu,

Artı gerilmeler ==> Çekme olduğunu, göstermektedir.

Gerilme sonuçları MPa boyutundadır. Bizim malzememizin akma mukavemeti 285 MPa`dır.

Analiz sonucunda ortaya çıkan maksimum gerilme 171,875 MPa`dır.

Buradan anlaşılacağı üzere modelimiz akmaya uğramamıştır.