´ ´ EGYETEM SZECHENYI ISTVAN ¨ ´ ´ GEP ´ ESZM ´ ´ ¨ ´ KOZLEKED ESI ES ERN OKI INTEZET
´ ´ ´ ESZETI ´ ALTAL ANOS GEP ´ TANSZEK
´ ESZETI ´ ´ ´ITASTECHNIKA ´ GEP ALKALMAZOTT SZAM f˝ oiskolai m´ ern¨ okhallgat´ ok sz´ am´ ara A 2. gyakorlat anyaga
Feladat: s´ıkbeli t¨ ortvonal´ u tart´ o
Adott:
Anyag: E = 2,1 · 105 ν = 0,3 Terhel´es: f = 5 kN m F = 4 kN
A r´ ud keresztmetszete:
Mechanikai ´ allapotok: (A rudak egym´ashoz mereven kapcsol´odnak) Elmozdul´asmez˝o: ~u(ξ) = u(x, y)~ex + v(x, y)~ey ~ S = −Mh ~eζ Ig´enybev´etel: F~S = N~eξ − T~eη , M ζ
1
N mm2
Fesz¨ ults´eg eloszl´as jellege a keresztmetszet ment´en: σξ (h´ uz.) =
N Mh = ´all. σξ (hajl.) = η A Iζ
τηξ =
T Sζ (η) Iζ a(η)
Terhel´ esi esetek:
1. megoszl´o terhel´es 2. koncentr´alt er˝o 3. megoszl´o terhel´es + koncentr´alt er˝o
V´ egeselem modell:
h´ uzott-nyomott, hajl´ıtott-ny´ırt r´ udelem
V´ egeselem feloszt´ as:
v´ızszintes r´ udon 6, f¨ ugg˝oleges r´ udon 5 v´egeselemet felvenni.
Szeml´ eltet´ es: – A szerkezet deform´aci´o ut´ani alakj´anak kirajzoltat´asa, – A csom´oponti elmozdul´asok ´ert´ekeinek kiirat´asa, – A legnagyobb elmozdul´as hely´enek megkeres´ese ´es az elmozdul´as ´ert´ek´enek kiirat´asa, – Az elmozdul´asok szeml´eltet´ese a deform´alatlan alakon vektorokkal, – Az ig´enybev´eteli ´abr´ak megrajzol´asa, – A vesz´elyes keresztmetszet megkeres´ese, – A fesz¨ ults´eg eloszl´asok szeml´eltet´ese a vesz´elyes keresztmetszeten. Megold´ as: Model file name: tort1 Application: Simulation Task: Master modeler OK Men¨ u: Option → Units → mm(newton) Option → Prefrences → Selector → Auto shift (kijel¨olni) A geometria megrajzol´ asa MASTER MODELER
2
B(2,3)
A munkater¨ ulet nagys´ag´ anak megad´ asa, azaz a tart´o befoglal´ o m´eretei Workplace appearence -1000 1000
-1000 1000
be´ırni
OK
C(2,1)
A munkater¨ ulet k´eperny˝ o m´eret´ehez igaz´ıt´ asa Zoom all
C(1,1)
A k´eperny˝ o tartalm´anak friss´ıt´ese Redisplay
A(2,1)
A rudak megrajzol´ asa Polylines
A(4,1)
A rudak m´eret´enek megad´ asa: m´eretvonalak megrajzol´ asa Dimension A vonalak egyik illetve m´asik v´egpontj´ ara kattintani.
B(2,1)
A m´eretek pontos megad´ asa Modify entity A m´eretsz´amra kattintani
A rudak keresztmetszet´enek megad´ asa BEAM SECTION A(1,2)
I tart´o m´ereteinek megad´ asa Wide flange beam Dimensions Enter depth (100) <ENTER> Enter width of top flange (50) <ENTER> Enter thikness of top flange (4.5) <ENTER> Enter web thikness (4.5) <ENTER> Is the bottom flange the same az the top (Yes) <ENTER> Enter fillet radius (4.5) <ENTER> Enter corner radius (2.25) <ENTER> Enter inner flange slope angle (3) <ENTER> Is this cross section OK (Yes) <ENTER>
3
A(5,2)
Keresztmetszet elt´arol´ asa Store section ISZELVENY ← be´ırni <ENTER>
A v´egeselem h´ al´ o elk´esz´ıt´ese MESHING A(1,1)
a h´al´ ot h´ uzott-nyomott hajl´ıtott-ny´ırt r´ udelemekb˝ ol ´ep´ıtj¨ uk fel Define beam mesh → OK → OK Kiv´alasztjuk a v´ızszintes vonalat (r´akattintunk) → Done Element length (100) Element family (beam) Beam options → Beam cross section (ISZELVENY) OK
← r´akattintani → Keep mesh A(1,1)
Define beam mesh kijel¨olj¨ uk a f¨ ugg˝ oleges vonalat → Done Element length (100) <ENTER> Element family (beam) <ENTER> Beam options → Beam cross section (ISZELVENY) OK
← r´akattintani → Keep mesh
B(1,1)
Csom´opontok ´es elemek sz´amoz´ as´ anak megjelen´ıt´ese Visibility
D(3,1)
Label nodes
D(3,1)
Label elements
4
C(3,2)
A keresztmetszet szeml´eltet´ese – kiford´ıt´ as Isometric view
C(1,3)
T¨om¨ or szerkezet n´ezete Shaded view
C(1,2)
Vissza´all´ıt´ as – vonalas n´ezet Line
C(4,1)
Z tengely fel¨oli n´ezet Front view
Peremfelt´etelek megad´ asa BOUNDARY CONDITIONS Megt´ amaszt´ asok megad´ asa
A(4,2)
csukl´os t´amasz Displacement restraint csukl´on´ al l´ev˝ o csom´opont kijel¨ol´ese → Done Pin: Axis os rotation (z) OK
A(4,2)
G¨org˝ os t´amasz Displacement restraint g¨org˝ os t´amaszn´ al l´ev˝o csom´opont kijel¨ol´ese → Done Roller: Axis (X translation Z rotation) OK Terhel´esek megad´ asa
A(2,2)
Megoszl´ o terhel´es (els˝o terhel´esi eset) Distributed beam load OK to create load set? → YES kijel¨olj¨ uk a v´ızszintes r´ udon l´ev˝ o elemeket → Done Part/Beam length → Constant Enter distributed axial force (0) <ENTER> Enter distributed Y shear force (-5) <ENTER> A t¨obbi nulla → v´egig entert nyomni Enter color name (orange) <ENTER>
5
A(2,1)
Koncentr´ alt terhel´es Force A f¨ ugg˝ oleges r´ udon az er˝o t´amad´ aspontj´ an´ al l´ev˝ o csom´opontot kijel¨olni → Done A koncentr´ alt er˝ot u ´j terhel´esi esetk´ent adjuk meg Load set (LOAD SET 2) X Force (-4000) OK
A(6,2)
A harmadik terhel´esi eset tartalmazni fogja a koncentr´ alt er˝ot ´es a megoszl´ o terhel´est is. Sets. . . Load ← kijel¨ olni Combine. . . All OK DISMISS
A(6,1)
Peremfelt´etelek ´es terhel´esek egym´ ashoz rendel´ese. Boundary condition Restraint set ← kijel¨olni Load sets a CTRL vagy SHIFT nyomvatart´asa mellett kijel¨olni mindh´armat OK OK
A v´egeselem sz´ am´ıt´ as elv´egz´ese MODEL SOLUTION A(1,2)
A megoldand´ o feladat kit˝ uz´ese ´es a kisz´am´ıtand´ o mennyis´egek megad´ asa. Solution set Create. . . A bels˝ o er˝ok (r´ uder˝ ok, ny´ır´ oer˝ ok ´es nuyomat´ekok) elment´ese output selection → element forces ← kijel¨ olni Store/List → Store OK OK DISMISS
A(2,1)
A sz´am´ıt´ as elv´egz´ese Solve ,,No warnings or errors encountered in last run” – u ¨zenetnek kell megjelenni. Ha nem ´ıgy t¨ort´ent, akkor valami hib´asan lett megadva.
Eredm´enyek megjelen´ıt´ese POST PROCESSING
6
A(1,1)
Elmozdul´asmez˝ o szeml´eltet´ese Results . . . Displacement 1. . . Az egyes terhel´esi esetekhez . . . Displacement 2. . . tartoz´ o elmozdul´asmez˝ ok. . . . Displacement 3. . . V´ alasszuk ki az els˝ot! Display results I ← r´ akattintani
A(1,2)
Megjelen´ıt´es be´ all´ıt´ asai Display template Conour. . . ← kijel¨olni a ¦-ban. OK
A(2,1)
Megjelen´ıt´es Display Done
A(1,2)
Elmozdul´asvektorok szeml´eltet´ese Display template Arrow ← kijel¨ olni a ¦-ban Deformaed model ← kijel¨olni a ¤-ban OK
A(2,1)
Megjelen´ıt´es Display
A(2,3)
Elmozdul´asok nagys´ag´ anak kiirat´ asa Probe Csom´opontokra kattintani
A(3,3)
Csom´oponti elmozdul´as ´ert´ekek kilist´az´ asa Options. . . Row data ← kijel¨olni Output similar to contour display Generate report ← r´akattintani jobb eg´ergomb → Done eredm´eny a bal als´o ablakban
7
A(3,3)
Maxim´alis csom´oponti elmozdul´as megkeres´ese Options. . . Row data ← kijel¨ol´est megsz¨ untetni Generate report ← r´akattintani jobb eg´ergomb → Done eredm´eny a bal als´o ablakban
A(1,1)
T´amaszt´ oer˝ ok szeml´eltet´ese Results . . . Reaction force 1. . . Az egyes terhel´esi esetek. . . Reaction force 2. . . hez tartoz´o t´amaszt´ oer˝ ok. . . . Reaction force 3. . . V´alasszuk ki az els˝ot! Display results: I ← r´akattintani Component: X, Y (← ir´anyok), Magnitude V´alasszuk ki el˝osz¨ or a nagys´agot (Magnitude). OK
A(1,2)
Szeml´eltet´es vektorokkal Display template Arrow (← kijel¨olni a ¦-ban) Deformed modell (← kijel¨ ol´est megsz¨ untetni a ¤-ban) OK
A(2,1)
Kirajzol´ as Display Done
A(2,3)
A t´amaszt´ oer˝ ok ´ert´ekeinek leolvas´ asa Probe A megt´ amaszt´ asi helyen l´ev˝ o csom´opontra kattintani
8
A(1,1)
Ig´enybev´etelek szeml´eltet´ese Results. . . . . . Element force 13. . . Az egyes terhel´esi ese. . . Element force 14. . . tekhez tartoz´o bels˝ o er˝ok. . . . Element force 15. . . V´ alasszuk ki az els˝ot! Display results: I ← r´akattintani Component: Magnitude OK
A(5,1)
Ig´enybev´eteli ´abr´ ak rajzol´ asa Beam post processing Force & stress → Data component → Force Axial force (r´ uder˝ o) Kiv´alasztjuk a k´ıv´ ant Shear force in Y (ny´ır´ oer˝ o) mennyis´eget Moment about Z (hajl´ıt´ o nyomat´ek) Execute Sz´am´ert´ekek felt¨ untet´ese Annotation → On Execute
A(5,1)
Fesz¨ ults´eg eloszl´as szeml´eltet´ese a keresztmetszet ment´en Beam post processing Line on X section → Select beam kiv´alsztani egy elemet az elemen bel¨ uli keresztmetszet kiv´alaszt´ asa Position along beam → Max loc stress ← elemen bel¨ uli maxim´alis fesz¨ ults´eg˝ u hely Data component → Axial normal → norm´al fesz¨ ults´eg Execute Data component → Shear force Y ← cs´ usztat´ o fesz¨ ults´eg Y ir´anyban Execute
9
