bài tập lớn công nghệ cae fem
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (305.8 KB, 13 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢIKHOA CƠ KHÍ
<b>BÀI TẬP LỚNCơng nghệ CAE/FEM</b>
Giáo viên hướng dẫn : Phạm Xuân HiểnSinh viên thực hiện : Nguyễn Duy PhúcMã sinh viên : 211306161
Lớp : Cơ điện tử 2- K62Đề số : C14
<b><small> </small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">Đề bài: Các thanh có cùng chiều dài a = 500 mm, diện tích mặt cắt ngang A =100 mm2, modul đàn hồi kéo nén của vật liệu thanh E = 210000 N/mm2. ux vàuy là chuyển vị của điểm đặt lực.
Yêu cầu:
A. Phần giải bằng tay:
1. Tìm ma trận độ cứng tổng thể 2. Tìm ứng suất trong các thanh
B. Phần giải bằng Ansys (viết ADPL Code):
1. Xuất ra biến dạng (Plot displacements) của hệ thống2. Tìm các chuyển vị của các điểm 1, 2, 3, 4
3. Tìm các phản lực liên kết4. Tìm ứng suất trong các thanh
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">A.Giải bằng tay.
<b>1. Xây dựng ma trận độ cứng tổng thể- Theo đề ra ta có:</b>
1.1 Rời rạc hóa kết cấu ta có:
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">
Ta có bảng chỉ số:
Các bậc tự do của phần tửPhần tử
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">1.2 Xác định ma trận độ cứng phần tử và ma trận độ cứng tổng thể trong hệ trục tọa độ tổng thể.
<small>34781256</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>- Ma trận độ cứng tổng thể:</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">Trong đó Hi, Vi là các phản lực theo phương ngang và phương đứng tại nút i.
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">1.4 Áp điều kiện biên và thiết lập hệ phương trình tổng thể
Ta thấy 4 thành phần chuyển vị <i><small>q</small></i><small>1</small><i><small>q</small></i><small>2</small><i><small>q</small></i><small>4</small><i><small>q</small></i><small>60</small> và <i><sup>q</sup></i><small>5=−0,6</small> nên ta có hệ phương trình:
4,2.<sup>10</sup><sup>4</sup><i><sup>.</sup></i>
[
<small>−1/ 4</small><sup>3/2</sup><small>−1/ 4−</small>√<small>3/ 4</small><small>−</small>√<small>3 /40</small>√<small>3 /4</small>
<small>−</small>√3 /4<small>0</small>√<small>3 /4</small>
=> F=13094 (N)1.5 Xác định nội lực trong các thanh .
- Vector chuyển vị nút phần tử:
<small>{</small><i><small>q ' }</small></i><sub>1</sub>=
{
<sup>0</sup><small>0−0,12</small><small>0</small>
}
<small>{</small><i><small>q ' }</small></i><sub>2</sub>={
<sup>0</sup><small>0−0,6</small><small>0</small>
}
<small>{</small><i><small>q ' }</small></i><sub>3</sub>={
<sup>−0,6</sup><small>0−0,12</small><small>0</small>
}
<small>{</small><i><small>q ' }</small></i><sub>4</sub>=
{
<sup>−0,12</sup><small>0−0,6</small><small>0,277</small>
}
<small>{</small><i><small>q ' }</small></i><sub>5</sub>={
<sup>−0,6</sup><small>0−0,60,277</small>}
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">- Nội lực trong các phần tử:
<i><small>N</small></i><sub>1</sub>=<small>[</small><i><small>S ' ]</small></i><sub>1</sub><i><small>. {q ' }</small></i><sub>1</sub><small>=4,2. 10</small><sup>4</sup><i><small>.</small></i>[<small>−1 0 1 0</small>]
{
<sup>0</sup><small>0−0,12</small><small>0</small>
}
= -5040 N<i><small>N</small></i><sub>2</sub>=<small>[</small><i><small>S ' ]</small></i><sub>2</sub><i><small>.{q ' }</small></i><sub>2</sub><small>=4,2. 10</small><sup>4</sup><i><small>.</small></i>
[
<small>−12</small><small>32</small>
]{
<sup>0</sup><small>0</small><small>0</small>
}
= -12600 N<i><small>N</small></i><sub>3</sub>=<small>[</small><i><small>S ' ]</small></i><sub>3</sub><i><small>.{q ' }</small></i><sub>3</sub><small>=4,2. 104</small><i><small>.</small></i>
[
<small>−12</small><small>2</small>
]{
<sup>−0,6</sup><small>0−0,12</small><small>0</small>
}
= 10080 N<i><small>N</small></i><sub>4</sub>=<small>[</small><i><small>S ' ]</small></i><sub>4</sub><i><small>. {q ' }</small></i><sub>4</sub><small>=4,2. 10</small><sup>4</sup><i><small>.</small></i>
[
<small>−12</small><small>2</small>
]{
<sup>−0,12</sup><small>0−0,6</small><small>0,277</small>
}
= -4,66 N<i><small>N</small></i><sub>5</sub>=<small>[</small><i><small>S ' ]</small></i><sub>5</sub><i><small>.{q ' }</small></i><sub>5</sub><small>=4,2. 104</small><i><small>.</small></i>[<small>−1 0 1 0</small>]
{
<sup>−0,6</sup><small>0−0,6</small></div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b>B. Phần giải bằng Ansys (viết ADPL Code)</b>
/FINISH !Kết thúc bài toán trước
!và dánh số là phần tử 1
!phần tử thanh link180
SECDATA,100 !Khai giá trị diện tích mặt cắt ngang 100<i><small>mm</small></i><sup>2</sup>
!vật liệu thanh(vật liệu số 1)
!phần tử thanh cho 1 thanh vật lí.
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">FINISH !Kết thúc Pre-processor
FK,3,Fx,-6547* sqrt(3)FK,3,Fy,6547
!3 hướng và vecter tổng
/REPLOT,RESIZE FINISH
/STATUS,SOLUSOLVE
FINISH /POST1 SET,LASTSET,LASTAVPRIN,0, ,
ETABLE,ungsuati,LS, 1 !*
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">AVPRIN,0, ,
ETABLE,ungsuatj,LS, 2 !*
!*
PRETAB,UNGSUATI !*
<small>+ Xuất ra biến dạng (Plot displacements) của hệ thống:</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13"><i><small>+ Tìm các chuyển vị của các điểm 1,2,3,4:</small></i>
<small>+ Tìm những phản lực liên kết:</small>
<small>+ Tìm ứng suất trong các thanh: </small>
</div>
