Proiect Calcul Numeric al Structurilor

Tema: sa se calculeze deplasarile unei structuri;

Structura: arbore , cu canal de pana rotund la un capat;

Pentru calcularea deplasarilor am folosit programul ANSYS. Am facut o analiza structurala statica. Analiza statica se foloseste pentru determinarea deplasarilor si tensiunilor in conditii statice de incarcare.

Procedura de lucru a decurs in urmatoarele etape:

-Construirea modelului(arbore);

-Aplicarea sarcinilor si obtinerea solutiilor;

-Vizualizarea rezultatelor.

Etape:

- Modelul s-a construit schematic in AutoCAD pentru a afla cotele precise si coordonatele nodurilor principale, in punctele de unde se incepe realizarea acestuia.

Din centrul sistemului global de coordonate X, Y, Z, am inceput cu realizarea primului cerc cu raza de R=20mm. Am extrudat pe directia lui Z cu 65mm, obtinand astfel primul cilindru din arbore. Acelasi procedeu s-a folosit si pentru constructia celorlalte doua volume din constructia arborelui. Cu ajutorul coordonatelor din AutoCADam construit keypoint-urile canalului de pana, am unit punctele cu linii, totul realizandu-se din comanda Preprocessor/Mdeling/Create/Keypoints-Line).

Dupa crearea profilului canalului de pana, l-am extrudat si l-am extras din cilindrul doi (din mijloc) prin comanda Preprocesor/Modeling/Operate/Booleans/Substract/Volumes obtinand astfel canalul de pana.

Pentru ca avem trei corpuri volumetrice distincte unul cate unul vom folosi comanda Modeling/Operate/Booleans/Add/Volumes/Pick All rezultand un singur volum, respectiv arborele model.

-Discretizarea: Mesh/Mesh Tool/Mesh si selectare volum. Discretizarea s-a realizat (figura1). Urmatoarea faza de lucru este montarea reazemelor. Se foloseste comanda : Preprocesor/Loads/Define/Apply/Structural/Displacement/On Areas.

Selectam ariile din capetele arborelui pe toate DOF-urile (grade de libertate). In urmatoarea faza aplicam sarcina (presiunea) pe canalul de pana (alegem o arie) folosind comanda Preprocesor/Loads/Define/Apply/Structural/Pressure/On Area cu valuarea de 1,5kN, o forta uniform distribuita.

-Rezolvarea si obtinerea rezultatelor se realizeaza cu comanda Solution/ Solve/Current LS.

Pentru vizualizarea rezultatelor : General Postproc/Plot Result/Deformed Shape/Ok iar pentru vizualizarea deplasarilor : General Postproc/Plot Result/Contour Plot/Nodal Sol.

-Vizulizarea rezultateluor:

Din fereastra pentru deplasarile nodale avem:

DOF solution: conform sistemului de coordonate

-pe X - min -0,001986

- max 0,318 10-4

-pe Y - min -0,785 10-3

- max 0,746 10-3

-pe Z - min -0,194 10-3

- max 0,193 10-3

Tensiunea :

-pe X - min -2,347

- max 5,377

-pe Y - min -1,178

- max 2,564

-pe Z - min -2,747

- max 3,054

Intensitatea tensiunii : - min 0,017336 si max 5,668

Tensiunea von Mises: - min 0,015033 si max 5,357

Tensiunea mecanica totala:

-pe X - min -0,107 10-4

- max 0,180 10-4

-pe Y - min -0,375 10-5

- max 0,103 10-4

-pe Z - min -0,114 10-4

- max 0,136 10-4

Intensitatea tensiunii mecanice totale: - min 0,107 10-6 si max 0,351 10-4

Tensiunea mecanica totala von Mises: - min 0,193 10-6 si max 0,255 10-4

Am constatat din verificarile facute in Contour Plot / Nodal Solution ca valorile tensiunilor elestice, valorile intensitatii tensiunilor elestice cat si valuarea tensiunii elastice von Mises sunt aceleasi cu cele calculate la tensiunile mecanice totale.