Page 21 - 6803
P. 21

Для отримання графіків розподілу напружень вздовж лінії потрібно спочатку вибрати
               цю лінію (в об’єкті дерева проекту Model>Construction  Geometry>Path>Edge), а в об’єкті
               Solution>Stress>Normal  Stress/Equvivalent  (von-Mises)).  Подібно  задають  лінію  за
               координатами 2-х точок Model>Construction  Geometry>Path>Two  Points.  Вибирають такі
               лінії-шляхи  (Path): 1) радіальну по ребру від отвору до периферії балки, 2) поздовжню по
               ребру периферії балки, 3) поперечну по ребру між двома ділянками з різним сітками при х=-
               6 мм, 4) поперечну на ділянці з незмінним розподілом напружень (шлях між двома точками).

                      Запуск розв’язування задачі. Виконують командою Solve (панель інструментів).
                      Огляд  результатів.  Фіксують  тривалість  процесу  розв’язування;  оглядають
               результати  розв’язку  і  переносять  їх  в  окремий  Word-файл,  зокрема:  дві  контурні  схеми
               розподілу напружень (нормальні до осі Х і еквівалентні) в моделі з показаними значеннями
               напружень (Probe) і 4 лінії в 6 точках (1 і 2 на ребрі «отвір-торець», 3 - на периферії цього ж
               торця, 4 і 5 - в площині х=-6 мм - в осьовій площині симетрії і на периферії, 6 - на периферії
               площини  х=-15  мм),  а  також  Error.  Занести  у  файл  статистичні  дані  сіткової  моделі  -
               кількість  елементів  і  вузлів,  орієнтовний  розмір  елемента  в  мм,  тривалість  розрахунку  і
               найбільшу його похибку та ділянку її розміщення. Форма подання результатів наведена після
               опису 3 заняття.

                      Верифікація  результатів  СЕ  аналізу.  Верифікацію  (оцінювання  адекватності,
               достовірності  аналізу)  виконати  зіставленням  результатів  СЕ  аналізу  з  результатами
               теоретичного/аналітичного обчислення.
                      Для  плоского  чистого  згинання  балки  на  її  ділянках  з  постійним  поперечним
               перерізом  і  достатньо  віддалених  від  ділянок  зі  змінним  поперечним  перерізом  і  місць
               прикладення  навантаження  (принцип  Сен-Венана)  для  верифікації  можна  скористатися
               формулою (5.1).
                      На  ділянках  стрижня  біля  концентратора  -  в  поперечній  площині  симетрії,  що
               торкається  отвору  -  верифікацію  можна  виконати  зіставленням  значень  теоретичного
               коефіцієнта концентрації напружень       .  , отриманих за результатами СЕ аналізу (формула
               (5.3)), і отриманих Говландом і Стевенсоном 1933 р. методами лінійної теорії пружності для
               балок  невеликої  товщини.  Для  d/h=0,5  на  краю  отвору       .   =2,0  (див.  Peterson's  Stress
               Concentration Factors / 2nd Edition / Walter D. Pilkey. - N Y.: John Wiley & Sons, 1997. - 560 p.).
               При  цьому  найбільші  нормальні  напруження  виникають  на  периферії  балки  в  точках,
               розміщених  під  кутом  30°  від  поперечної  площини  симетрії  з  теоретичним  коефіцієнтом
               концентрації      .   =1,0.  Для  h=20 мм  ця  відстань  вздовж  периферії  балки  складає
               х=20/2·tg30°=5,77 мм.

                      Висновки (занести у Word-файл) про точність виявлення напруженого стану в балці
                 за  допомогою  формул  опору  матеріалів,  теорією  пружності  і  методами  СЕА  для  ділянок
                 балки біля концентратора напружень і віддалених від них.

               5.3. Теоретичні відомості викладені в тренувальному курсі ANSYS Mechanical application
               introductory training courseдив. диск М>ANSYS>Lectures>WB-Mech.

               5.4. Звітність з виконаної роботи

                        Звіт з виконаної роботи має охоплювати проект і результати СЕА плоского чистого
                 згинання сталевої балки з концентратором напружень у вигляді циліндричного поперечного
                 отвору, збережені в ANSYS- і Word-файлах з графіками і даними про розподіл напружень у
                 балці, коефіцієнти концентрації напружень, а також висновки про вплив розмірів СЕ сітки
                 на  точність  аналізу,  тривалість  обчислень  і  точність  виявлення  напруженого  стану
                 методами СЕА й опору матеріалів.
   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26