154

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*

7. Hủy Normal to plane nếu cần.

8. Click OK.

Tạo lưới và chạy nghiên cứu

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Mesh và click Create. Bảng thuộc tính Mesh xuất
hiện.

2. Click Options. Hộp thoại Options xuất hiện với nhãn Mesh được kích hoạt.

3. Làm như sau:

a. Chọn: High, Standard, 4 Points và Smooth surface.

b. Hủy: Automatic transition và Enable automatic looping for solids.

c. Click OK.

4. Kiểm Run analysis after meshing.

5. Click OK để xác nhận các giá trị mặc định của Global Size và Tolerance.

Xem ứng suất pháp

Bạn tạo biểu đồ ứng suất pháp theo trục Z (SZ).

Tạo biểu đồ SZ:

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, click dấu cộng (+) cạnh thư mục Stress. Biểu đồ Plot1 xuất
hiện.

2. Right-click Plot1 và chọn Show. Biểu đồ von Mises stress hiển thị.

3. Right-click Plot1 lần nữa và chọn Edit Definition. Bảng thuộc tính Stress Plot xuất hiện.

4. Trong hộp Display, làm như sau:

a. Đặt Component là SZ: Normal stress (Z-dir.).

b. Đặt Units là psi.

5. Hủy kiểm Deformed Shape. Việc không dùng tùy chọn này sẽ hiển thị biểu đồ sứng suất trên mô hình
không biến dạng.

6. Click OK.

7. Đặt lại tên cho biểu đồ này là SZ. Nó sẽ được biểu diễn trên mô hình không bị biến dạng.




155

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*



Liệt kê ứng suất pháp tại mặt tiếp giáp hai dầm

Bạn sẽ liệt kê SZ tại cạnh trên của mặt tiếp giáp 2 dầm.

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click SZ và chọn List Selected. Hộp liệt kê List Selected
xuất hiện.

2. Trong vùng đồ họa, click cạnh trên của mặt tiếp giáp 2 dầm như minh họa:


3. Trong hộp List Selected, click Update. Ứng suất pháp trung bình được liệt kê là 59,996 psi:

156

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ

ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*



Ứng suất dương là kéo căng.

4. Trong vùng đồ họa, click cạnh dưới của mặt tiếp giáp và click Update. Giá trị trung bình của ứng suất
pháp được liệt kê là -60,006 psi.


157

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*


Giá trị âm là bị nén

5. Click Close.

Xem chuyển vị theo phương thẳng đứng


Bạn tạo biểu đồ chuyển vị phương thẳng đứng theo trục Y (UY).

1. Trong cây COSMOSWorks, click dấu cộng (+) cạnh thư mục Displacement. Plot1 xuất hiện.

2. Right-click Plot1 và chọn Show. Kết quả chuyển vị hiển thị.

3. Right-click Plot1 lần nữa và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Displacement Plot xuất hiện.

4. Trong hộp Display, làm như sau:

a. Đặt Component là UY: Displacement (Y-dir.).

b. Đặt Units là in.

5. Hủy Deformed Shape.

6. Click OK.

7. Đặt lại tên biểu đồ này là UY.

Chuyển vị theo phương Y được biểu diễn trên mô hình không biến dạng:


Liệt kê chuyển vị thẳng đứng tại mặt tiếp giáp

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click UY trong thư mục Displacement và chọn List
Selected. Hộp liệt kê List Selected xuất hiện.

2. Click Show/Hide Mesh hai lần để thấy mô hình không có lưới.


158

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*


3. Trong vùng đồ họa, chọn bề mặt Back Cantilever như minh họa. Hãy dùng Select Other nếu cần,
mặt này sẽ phát sáng như minh họa:


4. Trong hộp List Selected, click Update.

Chuyển vị trung bình (UY) được liệt kê là -0.32747 inch.


Đóng hộp List Selected này lại.

6. Lưu tài liệu.
Phương pháp 2: Dùng lực từ xa

Bạn sẽ loại bỏ Front_Cantilever và đặt lực từ xa. Bạn chỉ cần khảo sát Back_Cantilever.

1. Click nhãn FeatureManager để quay về cửa sổ SW.

2. Trong cây FeatureManager, right-click Back_Cantilever và chọn Open Part.


3. Click nhãn COSMOSWorks Manager.

159

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*


4. Tạo một nghiên cứu tĩnh với lưới solid cho riêng chi tiết này.

5. Gán Alloy Steel từ thư viện vật liệu COSMOS cho chi tiết này.

6. Đặt ràng buộc Fixed cho mặt mút phía sau của Back_Cantilever.

Đặt lực từ xa

Bạn sẽ đặt một lực 1000 lb tại một vị trí như minh họa dưới.

1. Click Remote Load trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Remote Loads xuất
hiện.

2. Dưới Type, click Load (Direct transfer).

3. Trong vùng đồ họa, click mặt mút còn lại của chi tiết như minh họa dưới. Face<1> xuất hiện trong hộp

Faces for Remote Load.


160

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*


4. Dưới Remote Location, đặt Units là in và gõ 0.5, 0.5, và -20 vào X-, Y-, và Z-location tương ứng. X,
Y, và Z xác định vị trí hiện tại của lực theo hệ tọa độ chung.

5. Dưới Force, làm như sau:

a. Đặt Units là lb.

b. Click Y-Direction, nhập 1000 vào hộp giá trị và chọn Reverse Direction.

6. Click OK.

Tạo lưới chi mô hình và chạy nghiên cứu

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Mesh và chọn Create. Bảng thuộc tính
Mesh xuất hiện.


2. Dùng một Global Size là 0.27151 và Tolerance là 0.013575 inch. Dùng cùng một cỡ lưới như
phương pháp 1 để bạn dễ so sánh các kết quả của hai phương pháp.

3. Chạy nghiên cứu.

4. Click No nếu được hỏi có chạy phân tích với tùy chọn chuyển vị lớn không.

Xem và Liệt kê ứng suất pháp

• Tạo một biểu đồ ứng suất pháp theo hướng Z (SZ).


• Liệt kê SZ tại cạnh trên của mặt mút tự do.

161

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*



Xem và liệt kê chuyển vị theo phương thẳng đứng

• Biểu đồ chuyển vị theo phương thẳng đứng theo phương Y (UY):



• Liệt kê UY tại mặt mút tự do của dầm:

162

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*



Liệt kê các lực trên mặt tiếp xúc giữa hai dầm

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click thư mục Displacement và chọn Remote Load
Interface Force. Hộp liệt kê List Remote Load Interface Force mở ra.

2. Trong vùng đồ họa, click mặt mút tự do của dầm như minh họa:


3. Click Update.

Hộp thoại liệt kê tất cả các điểm kết hợp với mặt được chọn và các thành phần của X, Y và Z của lực tại
mỗi điểm. Hộp thoại này cũng liệt kê lực tổng theo các hướng X, Y và Z tác động lên toàn bộ bề mặt.

163


SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*



4. Click Close.

So sánh các kết quả phân tích của 2 phương pháp




Bảng này cho thấy các kết quả của cả hai phương pháp đều phù hợp với giải tích chính xác.
Lắp chặt hai vành
Đường kính trong và đường kính ngoài của vành trong (Inner ring) tương ứng là 20” và 22”. Đường kính
trong và đường kính ngoài của vành ngoài (Outer ring) tương ứng là 21.25” và 24.25”, (độ căng là 0.75”).
Khi lắp chúng với nhau, vành trong sẽ bị nén lại còn vành ngoài bị dãn ra. Bạn sẽ tính toán ứng suất và
chuyển vị tại mặt tiếp xúc và so sánh kết quả với phương pháp giải tích.

164

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L

ĂNG
-
DCL*



Trong bài này, bạn sẽ học cách:
• Dùng tùy chọn Inertial Relief
• Xác định một điều kiện tiếp xúc lắp chặt Shrink Fit
• Xem các kết quả theo các trục tọa độ
• Liệt kê các kết quả trên các đối tượng được chọn
Tạo một nghiên cứu tĩnh

1. Mở thư mục cài đặt SW\ Examples\ Contact\RingShrinkFit.SLDASM hoặc xây dựng mô hình tương
tự và đưa vào assembly.

2. Click nhãn COSMOSWorks Manager.

3. Tạo một nghiên cứu tĩnh với lưới solid.


Đặt các thuộc tính cho nghiên cứu

Các lực tiếp xúc sẽ được cân bằng nội tại, việc kích hoạt chức năng thay thế quán tính (Inertial Relief)
sẽ ngăn chặn sự mất ổn định do một số phép giả lập, vì vậy, bạn không cần phải ràng buộc gì thêm.

Kích hoạt tùy chọn thay thế quán tính:

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click biểu tương Study và click Properties.
Hộp thoại Static xuất hiện.


165

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*


2. Trên nhãn Options, đặt Solver là Direct sparse và kiểm Use inertial relief.

3. Click OK.

Ti sao phi dùng tùy chn Inertial Relief?

Nếu một mô hình không được ràng buộc đầy đủ thì một lực nhỏ cũng có thể làm mô hình chuyển động
cứng tự do. Ngay cả trong trường hợp đã áp dụng các lực cân bằng thì phép tính gần đúng cũng có thể
tạo ra sự mất cân bằng nhỏ. Khi dùng tùy chọn này, chương trình sẽ tự động áp dụng các lực để chống
lại sự mất cần bằng các lực bên ngoài. Khi bạn kiểm tùy chọn này, chương trình sẽ vẫn chấp nhận, cho
dù các ràng buộc mô hình là chưa đầy đủ.

Gán các thuộc tính vật liệu

Bạn sẽ gán các thuộc tính vật liệu của người dùng như sau cho cả 2 vành (ở các bài trước, bạn dùng vật
liệu có sẵn trong thư viện. Trong bài này, bạn tạo một vật liệu mới):

Material property Value (units)

EX : Elastic modulus (Modul đàn hồi) 30e6 psi
NUXY: Poisson's ratio (Hệ số Poisson) 0.3
DENS: Mass density (khối lượng riêng) 0.28 lb/in3


Xác định tiếp xúc lắp chặt

Bạn sẽ xác định điều kiện tiếp xúc khi lắp chặt giữa đường kính ngoài của vành trong với đường kính
trong của vành ngoài.

1. Tạo một cổng nhìn tháo rời như minh họa dưới để làm lộ các bề mặt tiếp xúc.


2. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Contact/Gaps và chọn Define Contact Set. Bảng
thuộc tính Contact Set xuất hiện.

3. Đặt Type là Shrink Fit.

4. Click vào hộp Faces, Edges, và Vertices for Source, rồi click mặt ngoài của vành trong.

5. Click vào hộp Faces for Target, rồi click mặt trong của vành ngoài.

6. Dưới Options, chọn Node to surface.


166

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ

ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*

7. Click OK. COSMOSWorks sẽ áp dụng tiếp xúc lắp chặt cho hai bề mặt này.

Tạo lưới mô hình và chạy nghiên cứu

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Mesh và click Create. Bảng thuộc tính Mesh xuất
hiện.

2. Chọn in cho Units.

3. Gõ 1 cho Global size. Chiều dày các vành này là 1 inch. Bằng việc đặt cỡ phần tử là 1 inch, bạn buộc
cho lưới chỉ có 1 phần tử trên tiết diện vành.

4. Click Options. Hộp thoại Options xuất hiện với nhãn Mesh được kích hoạt.

5. Làm như sau:

a. Chọn: High, Standard, 4 Points và Smooth surface.

b. Hủy: Automatic transition và Enable automatic looping for solids.

c. Click OK.

6. Kiểm Run analysis after meshing.

7. Click OK.


Xem các kết quả

Với mô hình đối xứng trục, tốt nhất là xem kết quả trong hệ tọa độ trụ. Đầu tiên, bạn tạo một đường tâm
trục tại tâm của 2 vành.

Tạo một đường tâm trục:

1. Click Insert, Reference Geometry, Axis. Bảng thuộc tính Axis xuất hiện.

2. Click công cụ Cylindrical/Conical face.

3. Trong vùng đồ họa, click một bề mặt trụ bất kỳ của hai vành này.

4. Click OK .

Bạn có thể thấy thông báo rằng mô hình đã có thay đổi. Click OK để đóng thông báo này lại.

SolidWorks sẽ tạo ra trục tham chiếu tại tâm của các vành và một biểu tượng Axis1 xuất hiện trên cây
FeatureManager.

167

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*




Xem ứng suất hướng kính: Bạn sẽ xem các ứng suất hướng kính theo trục Axis1.

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click thư mục Stress và chọn Define. Bảng thuộc tính
Stress Plot xuất hiện.

2. Trong hộp Display, làm như sau:

a. Click Axis1 trong cây FeatureManager bay ra. Axis1 xuất hiện trong hộp Plane, Axis or Coordinate
System.

b. Đặt Component là SX: X Normal stress. Trong một hệ tọa độ trụ được xác định bởi trục tham chiếu,
thành phần ứng suất SX chính là ứng suất hướng kính.

c. Đặt Units là psi.

4. Hủy kiểm Deformed shape.

5. Click OK.

Biểu tượng Plot2 xuất hiện trong thư mục Stress và biểu đồ như minh họa dưới xuất hiện trong vùng đồ
họa:

168

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ

ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*



Liệt kê các ứng suất hướng kính

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Plot2 trong thư mục Stress và chọn List Selected.
Hộp List Selected xuất hiện.

2. Click công cụ Filter Faces trên thanh Selection Filter.

3. Trong vùng đồ họa, click mặt ngoài của vành trong và và click Update trong hộp List Selected. Hộp
này sẽ liệt kê các ứng suất hướng kính cho tất cả các nút của mặt được chọn. Nó cũng cho biết giá trị
ứng suất trung bình là -57,675 psi.

4. Click Close.

169

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*




Xem chuyển vị hướng kính: Bạn sẽ xem chuyển vị hướng kính theo trục Axis1.

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click thư mục Displacement và chọn Define. Bảng
Displacement Plot xuất hiện.

2. Trong hộp Display, làm như sau:

a. Trong cây FeatureManager bay ra, click Axis1. Axis1 xuất hiện trong hộp Plane, Axis, Coordinate
System.

b. Đặt Component là UX: X Displacement.

c. Đặt Units là in. Trong một hệ tọa độ trụ được xác định bởi trục tham chiếu, thành phần chuyển vị UX
chính là chuyển vị hướng kính.

3. Hủy kiểm Deformed shape.

4. Click OK. Biểu tượng Plot2 xuất hiện trong thư mục Displacement và biểu đồ hiển thị:

170

SOLIDWORKS
-
COSMOSWorks *Đ
ÀO CHI L
ĂNG
-
DCL*




Liệt kê chuyển vị hướng kính trung bình: Dùng lệnh List Selected để tính bán kính tại bề mặt tiếp xúc
của 2 vành như sau:

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Plot2 trong thư mục Displacement và chọn List
Selected. Hộp List Selected xuất hiện.

2. Trong vùng đồ họa, click mặt ngoài của vành trong và và click Update trong hộp List Selected. Hộp
này sẽ liệt kê các chuyển vị hướng kính cho tất cả các nút của mặt được chọn. Chuyển vị hướng kính
trung bình là -0.4248 inch: