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

Bu gadget'ta bir hata oluştu

16 Ağustos 2009 Pazar

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.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder