آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS

آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS

در این پست آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS قرار داده شده است. خرپای کمانی شکل با مشخصات زیر شبیه سازی شده است.

خر پای کمانی شکل

مطلوب است محاسبه جا به جایی در هر یک از عضوها.

اعمال بار خصوصیات هندسی خصوصیات مواد
F = 10 N R = 10

A = 1

Ɵ = ۱۵

E = 30*

مرحله پیش پردازش

گام اول: تغییرJobname

مسیر زیر را دنبال کنید:

Utility Menu>>File>>Change Jobname

در پنجره باز شده، نام دلخواه را وارد و دکمه ok را کلیک کنید.

گام دوم: تعیین المان

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Element Type>>Add>>Edit>>Delete

در پنجره ظاهر شده، بروی دکمه Add… کلیک کنید.

در پنجره Library of Element Types از ستون سمت چپ، گزینه Link و از ستون سمت راست، گزینه ۳D finit stn 180را انتخاب و بر روی دکمه OK کلیک کنید.

اکنون المان Link 11 در پنجره Element Types ظاهر می شود. بر روی دکمه Close کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\1.png

گام سوم: تعریف ثوابت هندسی

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Real constants>>Add/Edit/Delete

در پنجره ظاهر شده، بروی دکمه Add… کلیک کنید.

در پنجره Element Type for… دکمه OK را کلیک کنید. در پنجره باز شده، در مقابل Cross-sectional area عدد۱ را وارد و دکمه OK را کلیک کنید.

پنجره Real Constants را ببندید.

C:\Users\pars novin\Desktop\2.png

گام چهارم: تعیین خصوصیات مواد

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Material Props>>Material models

در پنجره باز شده در ستون سمت راست، مسیر زیر را طی کنید:

Structural>>Linear>>Elastic>>Isotropic

در پنجره ای که ظاهر میشود، در مقابلEX عدد ۳۰e6 و در مقابل PRXY عدد ۰ را وارد و دکمه OK را کلیک کنید.

حال این پنجره را ببندید.

C:\Users\pars novin\Desktop\3.png

گام پنجم: ایجاد مدل اجزای محدود –  آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS

قسمت اول: تغییر مختصات به استوانه ای

مسیر زیر را دنبال کنید:

Utility Menu>>WorkPlane>>Change Active CS to>>Global Cylindrical

C:\Users\pars novin\Desktop\4.png

قسمت دوم: تغییر واحد زاویه به درجه

مسیر زیر را دنبال کنید:

Utility Menu>>Parameters>>Angular Units

پنجره ای با عنوان Angular Units for Parametric Functions باز می شود. در قسمت [*AFUN] Units for angular گزینه Degrees DEG را انتخاب و بر روی دکمه OK را کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\5.png

قسمت سوم: تعریف پارامترها

مسیر زیر را دنبال کنید:

Utility Menu>>Parameters>>Scalar Parameters

پنجره ای با عنوان Scalar Parameters باز می شود. در این پنجره در قسمت Selection مقادیر زیر را به ترتیب وارد و هر بار بر روی دکمه Accept کلیک کنید:

R = 10 Theta: 15

سپس دکمه Close کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\6.png

قسمت چهارم: ایجاد نقاط

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preporocessor>>Modeling>>Create>>Keypoints>>In Active CS

پنجره ای با عنوان Create Keypoints in Active Coordinate System باز می شود. در قسمت NPT Keypoint numbersشماره نقطه و در قسمت X, Y, Z location in active CSمختصات نقاط را وارد کنید.

شماره نقطه X(شعاع) Y(زاویه) Z
۱ R ۰ ۰
۲ ۰٫۹*R THETA ۰
۳ ۱٫۱*R THETA ۰
۴ ۱٫۱*R ۲* THETA ۰
۵ ۰٫۹*R ۳* THETA ۰
۶ ۱٫۱*R ۴* THETA ۰
۷ ۱٫۱*R ۵* THETA ۰
۸ ۰٫۹*R ۵* THETA ۰

C:\Users\pars novin\Desktop\7.png

قسمت پنجم: ایجاد خطوط

ابتدا با استفاده از مسیر زیر سیستم مختصات را دوباره به حالت کارتزین برگردانید:

Utility Menu>>WrkPlane>>Change Active CS to>>Global Cartesian

حال به کمک مسیر زیر و بر اساس جدول، خطوط را ایجاد کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Modeling>>Create>>Lines>>Straight Line

شماره خط شماره نقطه I شماره نقطه J
۱ ۱ ۲
۲ ۱ ۳
۳ ۲ ۳
۴ ۲ ۴
۵ ۴ ۵
۶ ۵ ۶
۷ ۶ ۸
۸ ۷ ۸

C:\Users\pars novin\Desktop\10.png

قسمت ششم: رسم خطوط منحنی

برای رسم خطوط منحنی ابتدا باید دستگاه کارتزین را به استوانه ای تغییر دهید. برای این کار مسیر زیر دنبال کنید:

Utility Menu>>WorkPlane>>Change Active CS to>>Global Cylindrical

C:\Users\pars novin\Desktop\11.png

حال به کمک مسیر زیر و بر اساس جدول خطوط منحنی را ایجاد کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Modeling>>Create>>Lines>>In Active Coord

شماره خط شماره نقطه I شماره نقطه J
۹ ۲ ۵
۱۰ ۳ ۴
۱۱ ۴ ۶
۱۲ ۵ ۸
۱۳ ۶ ۷

C:\Users\pars novin\Desktop\13.png

قسمت هفتم: ایجاد قرینه مدل

ابتدا دستگاه مختصات را از حالت استوانه ای به کارتزین تبدیل کنید:

Utility Menu>>WorkPlane>>Change Active CS to>>Global Cartesian

حال برای ایجاد قرینه مدل، مدل زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Modeling>>Reflect>>Lines

در پنجره باز شده، دکمه Pick All را کلیک کنید. در پنجره بعد، بر روی دکمه OK کلیک کنید تا قرینه مدل حاصل شود.

C:\Users\pars novin\Desktop\14.png

قسمت هشتم: ایجاد نقطه ۱۷

ابتدا به کمک مسیر زیر، مختصات را به استوانه ای تغییر دهید و نقطه ۱۷ را ایجاد کنید:

Utility Menu>>WorkPlane>>Change Active CS to>>Global Cylindrical

سپس مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Modeling>>Create>>Keypoints>>In Active CS

در پنجره باز شده، در مقابل Xحرف R و در مقابل Yعبارت ۶*THETA را وارد و سپس دکمه OK را کلیک کنید.

قسمت نهم:ایجاد خطوط باقی مانده

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Modeling>>Create>>Lines>>Lines>>Straight Line

خطوط را مطابق جدول زیر ایجاد کنید:

خط نقطه I نقطه J
۲۷ ۷ ۱۷
۲۸ ۸ ۱۷
۲۹ ۱۵ ۱۷
۳۰ ۱۶ ۱۷

C:\Users\pars novin\Desktop\17.png

گام ششم: مش بندی

در این قسمت از طریق مسیر زیر، مدل را مش بندی کنید:

Main Menu>>Preprocessor>>Meshing>>Mesh Tool

پنجره ای به نام Mesh Tool باز می شود.

در این پنجره دکمه Mesh را و سپس در پنجره بعدی، دکمه Pick All را کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\18.png

مرحله حل (آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS)

گام اول: اعمال قیود

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Solution>>Define Loads>>Apply>>Structural>>Displacement>>On keypoints

نقطه ۱ و ۹ را از صفحه گرافیکی، انتخاب و دکمه OK را کلیک کنید.

پنجره ای با عنوان ROT on KPs ، Apply U باز می شود. در این پنجره، در مقابل Lab2 DOFs to be constrained گزینه All DOF را انتخاب و بر روی دکمه OK را کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\19.png

دوباره مسیر بالا را طی و تمام جا به جایی ها ی در جهت X را صفر کنید. برای معادل سازی سازه های

واقعی نیز، به دلیل وجود نیروهایی در جهت X ، این جا به جایی ها صفر در نظر گرفته می شود.

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Solution>>Define Loads>>Apply>>Structural>>Displacement>>On Nodes

در پنجره باز شده، دکمه Pick All و در پنجره باز شده بعدی، در مقابل Lab2 DOFs to be constrained گزینه UX

را انتخاب و دکمه OK را کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\29.png

گام دوم:اعمال بار(آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS)

بار N 10 را بر نقطه ۱۷ وارد کنید. برای این کار، مسیر زیر را دنبال نمایید:

Main Menu>>Solution>>Define Loads>>Apply>>Structural>>Force/Moment>>On Keypoints

به کمک صفحه گرافیکی، نقطه ۱۷ را انتخاب و دکمه OK را کلیک کنید.

پنجره ای باعنوان Apply F/M on KPs باز می شود. در این پنجره در Lab Direction of force/mom گزینه FY

را انتخاب و در قسمت VALUE Force/moment value مقدار ۱۰- را وارد و بر روی دکمه OK کلیک کنید.

C:\Users\pars novin\Desktop\401.png

گام سوم:حل(آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS)

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>Solution>>Solve>>Current LS

ابتدا پنجره سفید رنگ حاوی اطلاعات مسیله را ببندید؛ سپس دکمه OK را در پنجره Solve Current Load Step کلیک

کنید. پنجره حاوی پیغام Solution is done! را ببندید.

C:\Users\pars novin\Desktop\42.png

مرحله پس پردازش(آموزش تحلیل خرپاهای خمیده در نرم افزار ANSYS)

گام اول: جا به جایی و تغییر شکل سازه

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>General Postproc>>Plot Results>>Deformed Shape

در پنجره Plot Deformed Shape گزینه Del + Undeformed را انتخاب کنید.

گام دوم: مشاهده کانتور جا به جایی

مسیر زیر را دنبال کنید:

Main Menu>>General Postproc>>Plot Results>>Contour Plot>>Nodal Solu

در پنجره Contour Nodal Solution Data مسیر زیر را دنبال و بر روی دکمه OK کلیک کنید:

Nodal Solution>>DOF Solution>>Displacement vector sum

C:\Users\pars novin\Desktop\100.png

 

 

آموزش های مرتبط با نرم افزار ANSYS

آموزش های مرتبط المان محدود

 

 

در صورت داشتن هر گونه پروژه ی صنعتی یا دانشگاهی از طریق لینک ارتباط با ما تماس بگیرید.

محسن رضایی

کارشناسی : مهندسی مکانیک جامدات، کارشناسی ارشد: مهندسی مکانیک طراحی کاربردی، دکتری: دانشجوی دکتری مکانیک گرایش دینامیک کنترل و ارتعاشات دانشگاه شیراز زمینه های تحقیقاتی: دینامیک، کنترل، ارتعاشات، دینامیک پرواز، دینامیک خودرو، آیروالاستیسته، بهینه سازی زمینه های کاری صنعتی: طراحی مکانیزم های خطوط تولید،طراحی جرثقیل ها،طراحی ماشین الات صنعتی،بررسی عیوب و بهینه سازی ماشین الات صنعتی نرم افزارهای مسلط: متلب-سیمولینک- سیم مکانیک-انسیس - انسیس ورکبنچ-آدامز-سالیدورکس-آباکوس سوابق کاری:استاد سابق دانشگاه ازاد اسلامی، دانشگاه علمی کاربردی،مدرس نرم افزارهای مکانیک مجتمع فنی تهران (شعبه ی شیراز) و آموزشگاه فواد، مشاور مهندسی و طراح در یک شرکت معتبر تلفن تماس: 09369074440 ایمیل : mechanic.soft[at]yahoo.com , info[at]mechanicsoft.ir نوشته‌های تازه

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *