Metoda Elementów Skończonych – Laboratorium Komputerowe
©

dr inż. Jarosław Mańkowski

2015-12-03

1

KONSTRUKCJE B

RYŁOWE – cd.

Celem ćwiczenia jest optymalizacja kształtu belki zginanaj pod względem masy.
Belka jest obciążona siłą tnącą o wartości 10 kN. Długość belki 200mm rys. 1.
Przekrój początkowy 40x40 [mm].

Rys. 1

Przykład obliczeniowy.

Naprężenia dopuszczalne 150MPa.
Materiał STAL: E=2.1*10

11

Pa, n=0.3.

Wymiary elementów MES:

w analizowanych modelach, przyjąć założenie, że minimalna długość krawędzi elementu nie może być

mniejsza niż 2.

W belce przewidzieć możliwość wykonania otworów odciążających.

Metoda Elementów Skończonych – Laboratorium Komputerowe
©

dr inż. Jarosław Mańkowski

2015-12-03

2

Sposób definiowania obciążenia

Obciążenie siłą skupioną F należy zamienić na obciążenie ciągłe P, styczne do powierzchni czołowej bel-
ki (A pole przekroju belki w miejscu pr

zyłożenia siły).

Po każdej zmianie przekroju belki, należy ponownie wyliczyć wartość obciążenia.

Definiowanie obciążenia stycznego

1.

W oknie dialogowym Create Load:

a.

Wprowadzić odpowiednią nazwę.

b.

Z listy Step

: wybrać zdefiniowany wcześniej krok obliczeniowy.

c.

Z listy Category,

zaakceptować zaznaczenie Mechanical.

d.

Z listy Types for Selected Step,

wybrać Surface Traction, pozwoli na wprowadzenie

obciążenia w postaci obciążenia stycznego do wskazanej powierzchni.

e.

Kliknąć Continue.

ABAQUS/CAE

wyświetli kolejno odpowiednie komunikaty w linii podpowiedzi (poniżej ekranu ro-

boczego).
Należy wskazać powierzchnię, do której będzie przyłożone obciążenie (Select surfaces for the
load).

2.

Należy kliknąć jedną z powierzchni czołowych, do której będzie przykładane obciążenie i za-
twierdzić wybór, klikając Done Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania.

Rys. 2 Strzałki oznaczające wprowadzone stopnie swobody oraz powierzchnia do której zostanie przyłożone

ciśnienie.

3.

W oknie dialogowym Edit Load

zdefiniować kierunek i zwrot obciążenia oraz wprowadzić wpro-

wadzić właściwą (wcześniej wyliczoną) wartość obciążenia:

a.

Vector before projection: Required

Kliknąć

Edit

i wprowadzić współrzędne początku

i

końca wektora, którego kirunek i zwrot określa kierunek i zwrot działania obciążenia.

Można wskazać dwa punkty z modelu

b.

W polu magnitude

wpisać wartość obciążenia.

c.

Kliknąć OK, co spowoduje zatwierdzenie wprowadzonego obciążenia i wyjście z edytora.

ABAQUS/CAE

wyświetli strzałki skierowane stycznie do powierzchni obciążanej.

Metoda Elementów Skończonych – Laboratorium Komputerowe
©

dr inż. Jarosław Mańkowski

2015-12-03

3

Tworzenie siatki MES metodą SWEEP

Jest to technika przydatna w generowaniu siatki na bryłach mających więcej niż sześć ścian (np. żebro
z

wyciętymi otworami).

Kolor pomarańczowy świadczy o braku możliwości wygenerowania siatki zbudowanej z elementów
sze

ściennych.

W takim przypadku należy podzielić bryłę na objętości, na których da się wygenerować siatkę
strukturalną (kolor zielony) a na pozostałej części wykorzystać metodę SWEEP.

Do podziału bryły na mniejsze objętości można wykorzystać funkcję (Partiton Cell:Define Cutting Plane)

wybierając

z

menu

podręcznego:

,

lub

z

menu

głównego:

Tools

→Partition→Cell→Define

Cutting Plane:

Wybrać z listy podpowiedzi jeden ze sposobów definiowania płaszczyzny cięcia np.: Point&Normal.
Wskazać punkt znajdujący się w miejscu podziału oraz jedną z lini, prostopadłą do płaszczyzny podziału

.

Potwierdzić klikając Create Partition.
Dolne żebro zmieni kolor na zielony, świadczący o możliwości wygenerowania siatki strukturalnej.
Po wykonaniu tej samej operacji w celu odcięcia górnego żebra, system informuje użytkownika,
zmieniając kolory podobszarów o możliwości wykonania siatki strukturalnej (kolor zielony) oraz metodą
SWEEP (kolor żółty).

Metoda Elementów Skończonych – Laboratorium Komputerowe
©

dr inż. Jarosław Mańkowski

2015-12-03

4

W celu wygenerowania siatki należy wykonać następujące czynności:

Generowanie siatk

i metodą SWEEP:

1.

Sprawdzić i ewentualnie ponownie zdefiniować kierunek wyciągania siatki

a.

Wybrać Mesh



Controls

b.

W oknie dialogowym Mesh Controls, n

a liście Technique wybrać Sweep.

c.

W

ybrać Redefine Sweep Path

d.

Ustawić odpowiedni kierunek wyciągania siatki wykorzystując Flip i zatwierdzić Yes.

2.

Kliknąć OK w celu zatwierdzenia wybranego sposobu tworzenia siatki.

3.

W

prowadzić właściwy podział na elementy oraz wybrać odpowiedni rodzaj elementów

4.

Wygen

erować siatkę.

Zadanie 3

do samodzielnego rozwiązania w domu - przykład z help



Tutorials



Getting Started with ABAQUS



4.3 Example: Connecting lug