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

4 Ağustos 2009 Salı

Ansys Giriş

Caner Özgür Özbaşlı

ANSYS SONLU ELEMANLAR YAZILIMINA GİRİŞ

Sonlu elemanlar çözüm metodu kullanan ANSYS 11 yazılımı aşağıdaki gibi ara yüze sahiptir. Bu ara yüz ANSYS Classic olarak bilinmektedir. Başlangıçta alışması zor olan bu ara yüz kullandıkça zevkli hale gelmektedir.

ANSYS, mekanik problemlerin nümerik çözümlerinde kullanılan bir paket programdır. Bu problem türleri şunlardan oluşmaktadır.


a) Statik ve Dinamik Yapısal Problemler ( lineer veya non-lineer olabilmektedir )

b) Isı Transferi ( Termal ) Problemleri

c) Akustik Problemler

d) Elektro-Manyetik Problemler

e) Akışkan Problemleri


Birden fazla problem türünün bulunduğu modeller ANSYS ile çözümlenebilmektedir. Bu programın kullanılışlı hale gelmesini sağlamaktadır.

Genel olarak alışkın olduğumuz bir görünüm olan ANSYS araç menüsü standart olarak birçok yazılımda bulunan File, Select ve Help menüleri dışında kendine özgü menülere sahiptir.

File menüsünde Start New (yeni çalışma), Resume (eski çalışmadan devam etmek), Save (çalışmayı kaydetmek) gibi özellikler bulunmaktadır.

- Change Jobname; çalışmanın ismini değiştirmeye yarar.

- Directory; çalışma aşamasında dosyaların kaydedileceği klasörü belirlemekte kullanılır.

- Change Title; çalışma arka planında görünecek olan başlık için kullanılır.

- İmport; çeşitli CAD yazılımlarından geometrinin eklenmesini sağlar.


DİKKAT; ANSYS de Undo (geri al) komutu bulunmamaktadır. Bu sizin işlemlerde daha dikkatli olmanızı gerektirmektedir.

a) Preprocessor; modelin oluşturulması, eleman tipinin belirlendiği, malzeme özelliklerinin atandığı, sonlu elemanlar ağ yapısının oluşturulduğu bölümdür.

b) Solution; analiz tipinin belirlendiği, yüklerin ve sınır şartlarının girilerek problemin çözüme verildiği bölümdür.

c) Postprocessing; sonuçların liste halinde veya görsel olarak görüntülendiği bölümdür.


Problemin türüne göre değişiklikler olsa da yapılacak işlemlerin belli bir sırası bulunmaktadır. Bir analiz işlemi

genel olarak şu aşamaların takibi ile yapılmaktadır.

Klasörün Belirlenmesi: Analiz sırasında oluşacak dosyaların kaydedileceği klasörün belirlenmesi.

İsim Verilmesi: Analize verilecek isim ile dosyalar bu ad altında kayıt edilir.

Başlığın Belirlenmesi: Yazılım ara yüzünde geometrinin oluşturulduğu bölümde görüntülenecek bir isim verilir. Bu yapılan benzer işlerde alınacak sonuçların gösterimde bir karışıklık çıkarmasını engellemek için kullanılır.

Modelin Oluşturulması: ANSYS`in kendi model oluşturma komutlarını kullanarak 1D, 2D veya 3D geometriler meydana getirme olanağına sahibiz. Yazılım bir CAD yazılımı olmadığından geometrik yetenekleri sınırlıdır. Fakat piyasadaki CAD yazılımlarından (Solidworks, Catia, Pro/E, IGES, UniGraphics) geometri import edilmesi bu sorunu ortadan kaldırmaktadır. Model oluşturuken dikkat edilmesi gereken en önemli özellik ANSYS`in boyutsuz olduğudur. Biz modeli oluştururken SI birim sisteminde mm çalışıyorsak daha sonraki işlemlerde SI birim sistemin mm ile uyumlu kullanılan boyutlar olmalıdır. Örnek mm çalışıyorsak verilecek yük Newton olmalı ki alacağımız sonuçlar N/mm2 olan MPa (Mega Pascal) olsun. Eğer İngiliz birim sisteminde çalışıyorsak daha sonraki işlemlerde ona uygun yapılmalıdır.

Eleman Tipinin Belirtilmesi: Oluşturulan elemanın boyutlarının (1D, 2D ve 3D) işin içine girebileceği gibi analiz türüne de (termal, akışkan olması gibi) bağlıdır. Bazı elemanlar için gerekli sabitler girilmesi gerekmektedir.

Malzeme Özelliklerinin Girilmesi: Malzemenin özellikleri ( elastisite modülü, poisson oranı, yoğunluk, ısı transferi katsayıları, genleşme katsayısı vs…) atanmalıdır.

Mesh Atmak: Model için çözüm ağının oluşturulması gerekmektedir. Buna mesh atamak denir. Oluşturulan ağ sistemi ne kadar ince ve düzenli ise alacağımız sonucun doğruluğu o kadar yüksek olacaktır. Atılan mesh yapısı eleman tipine göre değişmektedir. Bu ağ yapısı elle kendimiz düzenleyerek atayabileceğimiz gibi otomatik bir şekilde programın kendisinin atmasına izin verebiliriz.

Analiz Türünün Belirlenmesi: Problemin çözümünde kullanılacak analiz tipi (statik, modal vs….) belirlenir.

Sınır Şartı ve Yüklerin Uygulanması: Problemin sonsuza kadar sürmemesi için sınır şartlarının girilmesi gerekmektedir. Yapısal problemlerde mesnetlemek yani sıfır yer değiştirme, akışkan ve termal problemlerde daha farklı sınır şartları bulunmaktadır. Yük verilmesi problem tipine göre kuvvet, basınç, moment, sıcaklık, hız vs… şeklinde olabilir.

Çözüm: Modelin çözüme verilmesidir. Eğer modelimiz doğru ise oluşturulacak matrisin çözümü ile sonuca gidilir. Bu işlemler 3 kademeden oluşur. Ön çözücü modeli okuyarak doğrular ve formülüze eder. Model doğru ise matematik motorunda basınç, yer değiştirme, sıcaklık gibi sonuçlar üretilir. Son aşama olan son çözücü düğüm noktaları için değerler üretir.

Son olarak ANSYS`in kaydettiği dosyaların açıklamaları;

file.db

Binary

Veri tabanı dosyası

file.dbb

Binary

Veri tabanı dosyası yedeği

file.log

Text

ANSYS oturumu süresince kullanılmış komutların listesi

file.err

Text

Hata mesajlarının listesi

file.out

Text

ANSYS işlemlerinin çıkış listesi

file.rst

Binary

Yapısal veya ikili analiz sonuç dosyası

file.rth

Binary

Termal analiz sonuç dosyası

file.emat

Binary

Eleman matrisleri dosyası

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder