Page 25 - 6803

Лабораторна робота 6

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ПЛОСКОГО І ОБ’ЄМНОГО НАПРУЖЕНОГО
СТАНУ БАЛКИ З КОНЦЕНТРАТОРОМ НАПРУЖЕНЬ ПРИ ЧИСТОМУ
ЗГИНАННІ

(4 години)

6.1. Мета: Освоїти методику скінченно-елементного аналізу плоского напружено-
деформованого стану в окремій деталі – балці з концентратором напружень – і
порівняти результати двовимірного аналізу з даними відповідного 3D аналізу,
отриманими в попередній роботі.
6.2. Завдання і послідовність виконання роботи:

Заняття 1. Побудова двовимірної твердотілої моделі в системі Static Structural
(ANSYS)

Для забезпечення найвищої точності порівняння результатів СЕА моделей 2D
(створюваної в цій роботі) і 3D (створеної в попередній роботі) розміри сітки у відповідних
їхніх ділянках і навантаження мають бути ідентичними.

Особливості побудови 2D твердотілої моделі (модуль Geometry) прямокутної балки з
поперечним отвором, для дослідження її плоского напруженого стану в умовах чистого
поперечного згинання (розміри і навантаження такі ж, як і в роботі 3) порівняно з побудовою
3D твердотілої моделі зводяться до наступного:

 в параметрах модуля Geometry в блок-схемі (Project Schematic) з опції
проектування 3D переходять в опцію 2D. Такий перехід обов’язково виконувати на самому
початку створення проекту;
 після побудови плоского ескізу (його методика не змінюється) тривимірний
об’єкт формують у рамках закладки Modelling за допомогою спеціальної команди Surfaces
From Sketches (меню Concept) з вибором відповідної товщини, однакової для всіх тіл
моделі (Details of Surface, поле Thickness); одночасно в полі Operation цієї ж команди слід
встановити опцію Add Frozen - не допускає злиття тіл, що контактують. Зверніть увагу, що
товщина моделі фіксується лише в машинній пам’яті, тіла отримують назви поверхонь і в
графічних редакторах зображуються плоскими. Тільки після розв’язку задачі (в модулі
Rezults) набувають об’ємних форм.

Заняття 2. Створення сіткової і СЕ моделі, розв’язування задачі, аналіз
результатів і їх порівняння з результатами 3D аналізу.

Сіткова модель балки і налагодження для розв’язування СЕ моделі мають бути
подібними до 3D моделі в попередній роботі.

Результати аналізу заносять в окремий Word-файл. Його зміст (рекомендується):

Порівняльний аналіз результатів дослідження напруженого стану 2D і 3D
моделей чистого поперечного згинання сталевої балки з концентратором напружень
Студент………….