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

8 Ağustos 2009 Cumartesi

Ansys Helikopter Palası Torku Analizi Örneği

Caner Özgür Özbaşlı


PLANE 42 ELEMANI İLE HELİKOPTER PALASI TORKU ANALİZİ

Elastik mafsallı bir helikopter palasında yunuslama açısı, bir tork tüpü vasıtasıyla palaya uygulanan torkla sağlanmaktadır. Bu torkun palaya iletilmesinde esnek bir tork levhası kullanılmaktadır. Levhanın malzemesi St 52 çelik olarak seçilmiştir. C ve D dairelerinden uygun şekilde mesnetlenmiştir. A ve B dairelerinden ise yayılı yük verilmiştir. Her bir daire için yaklaşık toplam 3000 N luk yük oluşmaktadır.

Modelimizi yüzey olarak modelleyip kalınlık vereceğiz. Verecek olduğumuz kalınlık 3 mm dir.

Geometrinin Oluşturulması;

Preprocessor è Modelling è Create è Keypoints è In Active CS

(0,0,0) ; (25,0,0) ; (65,0,0) ; (83,28,0) ; (83,-28,0) ; (83,50,0) ; (83,-50,0) ; (110,0,0)

Sırayla bu noktaları oluşturalım.

Daha sonra spline komutu ile seçilmiş olan noktalardan geçecek eğri çizgi oluşturalım.

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Splines è Spline thru KPs

6,7,8 noktalarını seçip. OK.

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Splines è Spline thru KPs

6,1,7 noktalarını seçip. OK.

Geometrimiz aşağıdaki gibi olmuştur.

İki eğri çizginin kesiştiği yerler çok keskin olduğundan bu noktaları fillet komutu ile yuvarlatacağız.

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Line Fillet

2 eğri çizgiyi seçelim. OK.

Çıkan menüde Fillet Radius = 20 değerini girelim. OK.

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Line Fillet

Tekrar 2 eğri çizgiyi seçelim. OK.

Çıkan menüde Fillet Radius = 20 değerini girelim. OK.

Preprocessor è Modelling è Areas è Arbitary è By Lines

Bütün çizgileri seçelim. OK.

Bu şekilde yüzey alanımız oluşmuş oldu.

Preprocessor è Modelling è Areas è Circle è Solid Circle

Çıkan pencereden è X = 25 ; Y = 0 ; Radius = 5

Tekrar bu menü ile è X = 65 ; Y = 0 ; Radius = 5

3. Daire için è X = 83 ; Y = 28 ; Radius = 5

4. Daire için è X = 83 ; Y = -28 ; Radius = 5

Preprocessor è Modelling è Operate è Booleans è Subtract è Areas

İlk olarak bütün alanı seçip OK diyelim. Sonra oluşturduğunuz daireleri seçelim. OK.

Not; Subtract komutu birbirinden çıkarmak istediğimiz geometriler için kullanılır.

èèEleman atayalım.

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

Solid ; Quad 4 Node 42 ; OK.

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

Options è Element Behavior = Plane strs w/thk

Gerilmelerde kalınlık kullanılacak demektir.

Preprocessor è Real Constant è Add/Edit/Delete è Add

Thickness = 3 (3 mm lik kalınlık vermiş oluyoruz.)

èèMalzeme atamak için;

Preprocessor è Material Props è Material Models

è Linear è Elastic è Isotrpic è EX =200000 MPa ; PRX = 0.3

èèÇözüm Ağı oluşturmak için;

Preprocessor è Meshing è Mesh è Areas

Çözüm ağı atmış olduk ama çok kötü bir olduğu için iyileştirmek lazım. Bunun için;

Preprocessor è Meshing è Modify è Refine At è Areas

Geometriyi seçelim.OK.

Preprocessor è Meshing è Modify è Refine At è Areas

Tekrar geometriyi seçelim.OK.

Bu şekilde 2 kere iyileştirerek düzgün bir hale getirmiş olduk.

Mesnet ve Yükler

Mesnetleri yüklerken silindirik koordinat sistemleri tanımlayacağız. Dikkatli takip edin.

Sol taraftaki daire için mesnet verilirken; (işlemler bu daire üzerinde gerçekleşiyor)

èè Work Plane è Local Coor Sys è Create Local CS è By 3 Keypoints

Önce dairenin merkezindeki noktayı sonra; dairenin sağ tarafındaki noktayı, en son; alt noktayı seçelim.

Çıkacak pencerede;

Ref number of new coord sys = 11

Type of coord sys = Cylindirical

OK.

Bu şekilde yeni bir koordinat ekseni tanımladık. Şimdi bu koordinat eksenine geçiş yapalım.

èè Work Plane è Change Active CS to è Specified Coord Sys

Coordinate System Number = 11

OK.

Koordinat sistemini değiştirmiş olduk.

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

Bu dairenin alt yarımındaki iki çizgiyi seçelim. OK.

UX = 0 (Sadece X yönünde mesnet verelim.)

Sağ taraftaki daire için mesnet verilirken; (işlemler bu daire üzerinde gerçekleşiyor)

èè Work Plane è Local Coor Sys è Create Local CS è By 3 Keypoints

Önce dairenin merkezindeki noktayı sonra; dairenin sağ tarafındaki noktayı, en son; üst noktayı seçelim.

Çıkacak pencerede;

Ref number of new coord sys = 22

Type of coord sys = Cylindirical

OK.

Bu şekilde tekrar yeni bir koordinat ekseni tanımladık. Şimdi bu koordinat eksenine geçiş yapalım.

èè Work Plane è Change Active CS to è Specified Coord Sys

Coordinate System Number = 22

OK.

Koordinat sistemini değiştirmiş olduk.

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

Bu dairenin üst yarımındaki iki çizgiyi seçelim. OK.

UX = 0 (Sadece X yönünde mesnet verelim.)

Şimdi tekrar Global Kartezyen Koordinat sistemine geçelim.

èè Work Plane è Change Active CS to è Global Cartesian

Şimdi yükleri verebiliriz.

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

Her iki dairenin yükleri şekildeki değişken yayılı yük şeklinde olacak.

Bu şekilde her bir daire gelen yayılı yük toplamı 1000 N gözükecektir. Ama cismin kalınlığı 3 mm olduğundan gerçekte 3000 N luk yüke maruz kalmaktadır.

Solution è Solve è Current LS

İle modelimizi çözüme vermiş olduk.

Sonuçları General Postproc kısmında görüntüleyeceğiz.

Yer Değiştirmeler için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Nodal Solution

èè DOF Solution è Displacement vector sum

Gerilmeler için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Element Solution

è Stress è Von Mises


Malzememizin akma mukavemeti 250 MPa dır. Verilen yüklemelerde modelin maksimum gerilmesi 1256 MPa bulunmuştur. Sistem akmaya uğramıştır.

Buna göre cismin kalınlığı arttırılarak yeni yüklemeler yapılmalıdır.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder