LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

1

INSTRUKCJA

DO

LABORATORIUM

9

Przykład 1. Drgania skrzydła – wykonaj analizę modalną
MATERIAŁ:
Aluminium
- moduł Younga 2.62e8 Pa
- współczynnik Poissona 0.3
- gęstość 887 kg m

-3

Przykład 2. Optymalizacja kształtu (Topologii)
MATERIAŁ:
Stal
- moduł Younga 2e11 Pa
- współczynnik Poissona 0.3
- gęstość 7850 kg m

-3

LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

2

ROZWIĄZANIE:
Przykład 1. Drgania skrzydła

1. Rozpocznij nową analizę: New Analysis

I. PREPROCESSOR

2.

Wybierz element skończony PLANE42 (Ansys Comand Window et,1,plane42)
Wybierz element skończony SOLID45 (Ansys Comand Window et,2,solid45)

3.Zdefiniuj własności materiałowe:
- moduł Younga (EX



2.62e8)

- współczynnik Poissona (PRXY



0.3)

- gęstość (DENS



887)

4.

Budowa

geometrii:

Narysuj punkty: współrzędne pkt.

X

Y

Z

P1 – 0

0.3

0

P2 – 0.2

0

0

P3 – 1.5

0

0

P4 – 0.3

0.5

0

Budowa

linii

typu

Splines:

Main Menu



Preprocessor



Modeling



Create



Lines



Splines thru Keypoints

Wybierz odpowiednio punkty: 1,2,3



APPLY

Wybierz odpowiednio punkty:
1,4,3



OK

Budowa

powierzchni:

Modeling



Create



Areas



Arb

itrary



By Lines

Zaznacz dwie linie



OK

5.

Meshing

(podział

na elementy

):

W poniższym przypadku najpierw nałożona zostanie siatka 2D a następnie, wyciągnięta i utworzona siatka 3D.

Preprocessor



Meshing



Meshtool

Ustawienie globalnej wielkości elemntów:

Size Controls – Global – Set
SIZE 0.15



OK

LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

3

Następnie nałóż siatkę na powierzchnię.
MESH

Nałożenie

siatki

za

pomocą

wyciągnięcia:

Main Menu



Preprocessor



Modeling



Operate



Extrude



Elem Ext Opts

wybierz element SOLID 45
VAL 1 20 – dwadzieścia elementów na długości wyciągnięcia

Main Menu



Preprocessor



Modeling



Operate



Extrude



Areas



By XYZ Offset

- wybierz powierzchnie



DZ 10 – wyciągniecie na 10 metrów

II.

SOLUTION

- wybierz rodzaj analizy



modalna (Modal)



Block Lanczos



10 Postaci drgań f: 10 – 10000 Hz

Odznaczenie

elementów,

które

nie

będą

uwzględniane

w

analizie:

Wybierz w menu: Select



Entities

Wybierz Elements następnie By Attributes dalej Elem Type num wprowadź wartość 1 wybierz rodzaj
polecenia Unselect i zatwierdź Apply

Warunki

brzegowe:

LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

4

Wybranie węzłów ze współrzędną Z=0
Wybierz w menu: Select



Entities

Wybierz Nodes, następnie By Location, dalej Z Coordinates, wprowadź wartość 0 lue, wybierz rodzaj
polecenia From Full i zatwierdź Apply.

Na wybranych węzłach odbierz wszystkie stopnie swobody

Wybierz

wszystkie

węzły

do

analizy:

np. w Ansys Comand Window wpisz polecenie: nsel,all

Rozwiąż

zadanie:

SOLVE

III. General Postproc

- odczytaj częstotliwości
- przedstaw postacie drgań
- wykonaj animację

LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

5

ROZWIĄZANIE:
Przykład 2. Optymalizacja krztałtu (Topologii)

1. Rozpocznij nową analizę: New Analysis

I. PREPROCESSOR

2. Wybierz element skończony PLANE82 (Ansys Comand Window et,1,plane82)

3.Zdefiniuj własności materiałowe:
- moduł Younga (EX



2e11)

- współczynnik Poissona (PRXY



0.3)

- gęstość (DENS



7850)

4. Budowa geometrii:
- narysuj

powierzchnię

zgodnie

z rys.

szerokość – 1m

wysokość – 0.6 m

- podziel

górną

poziomą

linię

na

4

części

jak

na

rys.

polecenie (LDIV,2, , ,4,0) – w
pomocy sprawdź do czego służy to
polecenie
lub
MainMenu



Preprocessor



Modeli

ng



Operate



Booleans



Divide



Line into N Ln's

5.

Meshing

(podział

na elementy

):

Podziel powierzchnię na elementy o wielkości 0.05

LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

6

II. SOLUTION

- wybierz rodzaj analizy



statyczna

Warunki

brzegowe:

Odbierz wszystkie stopnie swobody na
pionowej linii z lewej strony - rys
Zadaj ciśnienie = 10e6 Pa na linii jak na rys
(linia L7)

Rozwiąż

zadanie:

SOLVE

III. General Postproc

- przedstaw deformację modelu

IV. Optymalizacja kształtu (TOPOLOGII)

Ustawienia analizy

Main Menu



Topological Opt



Set Up



Basic

Opt

TOVAR = 70



procent redukcji geometrii

Uruchomienie analizy
Main Menu



Topological Opt



Run

NITER = 10  ilość powtórzeń

LAB

9

:ANSYS

.: Opracował:

mgr

inż.

Jerzy

Wołoszyn

(

[e-mail]

)

strona:

7



OK

ZADANIE DO SAMODZIELNEGO WYKONANIA
Wykonaj optymalizację kształtu dla prostopadłościanu o boku jak w powyższym przykładzie:
głębokość – 0.3 m
element skończony solid95