LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

1

INSTRUKCJA DO LABORATORIUM 5

STATYKA – wyznaczenie przemieszczeń węzłowych
DYNAMIKA – wyznaczenie częstotliwości drgań własnych

Przykład 1. Pręt – wykonaj model jak na rys poniżej oraz przeprowadź obliczenia.

Siła P = 1000 [N],

Gęstość ro = 7850 [kg/m

3

]

Moduł Younga E = 2e11 [Pa], Długość l = 2 [m],
Pole przekroju pręta A = 0.003 [m

2

]

Przykład 2. Kratownica – wykonaj model jak na rys poniżej oraz przeprowadź obliczenia.

Dane:

Siła P = 1000 [N]
ModułYounga E = 2e11 [Pa]
Długość l = 2 [m]
Gęstość ro = 7850 [kg/m

3

]

Pole przekroju pręta A = 0.003 [m

2

]

Dodatkowe zadanie do samodzielnego rozwiązania - wyznaczenie przemieszczeń węzłowych oraz częstości
drgań własnych. – Dane takie jak w zadaniu z lab. 4

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

2

ROZWIĄZANIE:
STATYKA – wyznaczenie przemieszczeń węzłowych
Przykład 1. Pręt – wykonaj model oraz przeprowadź obliczenia.

Siła P = 1000 [N],

Gęstość ro = 7850 [kg/m

3

]

Moduł Younga E = 2e11 [Pa], Długość l = 2 [m],
Pole przekroju pręta A = 0.003 [m

2

]

Kroki postępowania

Efekty, ilustracje, schematy

1. Uruchom program:

Mechanical APDL Product Launcher

1.1. Simulation Environment = ANSYS

1.2. License = ANSYS Teaching

1.3. Working Directory = wskazać folder

1.4. Job Name = nazwać plik roboczy

1.5. Run = uruchomienie programu

2. Ustawienia wstępne przed analizą

2.1. File  Change title =

= ZAD1: pret sciskany - statyka

2.2. Plot Replot

albo

RMB Replot

2.3. ANSYS Main Menu  Preferences

[v] Structural
(.) h-Method

2.4. [SAVE_DB]

Powinien pokazać się tytuł w lewym dolnym rogu:

- zalecane częste użycie, ponieważ nie ma polecenia

cofnij !

3. PREPROCESOR

3.1. Element Type

(Wybór elementu skończonego)

Wybór typu elementu skończonego – pręt

I PREPROCESOR

1.Element Type
2.Real Constants
3.Material Properties
4.Modeling
5.Meshing

II SOLUTION

6.Analysis Type
7.Define Loads
8.Solve

III POSTRPROCESOR

9.Read Results
10.Plot Results
11.Element Table

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

3



Add/Edit/Delete  Add…

a) Link
b) 2D spar 1
c) 1
d) Help  Search = LINK1

•

Zastosowanie

•

Geometria

•

Parametry wejściowe/wyjściowe

e) OK

3.2. Real Constants

(Dodatkowe parametry opisujące

element skończony)



Add/Edit/Delete  Add…  OK

a) Real Const.Set.No = 1
b) AREA = pole przekroju
c) OK

[SAVE_DB]

3.2. MaterialProps

(Definicja parametrów materiał.)



Material Models tylko E i ro !

a) Isotropic

•

EX = ModułYounga

•

PRXY = M. Poissona = 0

b) Density

•

DENS = Gęstość

[SAVE_DB]

3.3. Modeling

( Budowa geometrii)



CreateKeypoints In Active CS

a) Numer punktu
b) Współrzędne punktu X,Y,Z

pkt 1

0

0

0

pkt 2

2

0

0



Plot Keypoints



PlotCtrls Numbering…  [v] KP



Create  Lines Lines Straight Line



PlotCtrls Numbering… [v] LINE



Plot Multiplot

[SAVE_DB]

3.4. Meshing

( Dyskretyzajca modelu)



MeshAttributesDefaultAttribs



MeshTool :

•

Set  [OK]

•

Lines:

a) Liczba elementów skończonych na

jaką zostanie podzielona wybrana
geometria NDIV = 1
!!! potem tu zmiana !!!

b) OK

•

[Mesh]  wybierz linię [OK]



PlotCtrls Numbering…



[] LINE

Z pomocy dowiadujemy się np. jakie można wprowadzić
dane materiałowe, stopnie swobody, itp.

Dane materiałowe:

Budowa geometrii (punkty linie)

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

4



[v] NODE

Elem/Attrib numbering =

= Element numbers



Plot Multiplot

[SAVE_DB]

4. SOLUTION

4.1. Analysis Type New Analysis  (.) Static
4.2. Define Loads



Apply  Structural:

•

Displacement  On Nodes:

Wskazujemy węzeł nr 1 (w pkt 1)

a) Odbieranie stopni swobody: DOF

(Degrees Of Freedom): All DOF

b) [OK]

•

Force/Moment  On Nodes:

Wskazujemy węzeł nr 2 (w pkt 2)

a) Wybieramy kierunek= FX
b) VALUE = ściskamy => -1000

[SAVE_DB]

4.3. Solve Current LS  [OK]

Więzy:

Siła:

5. GENERAL POSTRPROC

5.1. Read Results  Last Set

5.2. Plot Results

•

Deformed Shape



PlotCtrlsRedirect plots  To PNG File…

a) (.) Compressed
b) (.) Horizontal
c) (.) Color
d) (.) Bitmaps
e) BIAŁE TŁO = [v] On
f) Replot/Close

[OK]

Plik graficzny zostaje zapisany w podanym na
początku katalogu (nazwa_projektuXX.png)

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

5

5.3. Plot Results  Contour Plot  Nodal Solu

a) Nodal Solution  DOF Solution  X…
b) [OK]



PlotCtrlsRedirect plots  To PNG File…

[OK]

Zmiana skali:
PlotCtrls Style Countours Uniform Contours…

5.4. List Results  Nodal Solution

5.5. Element Table  Define Table

•

[Add]:

a) Tytuł tabelki, np odk1
b) Najlepiej wybrać przez =

= BY SEQUENCE NUM

c) Które wybrać  [HELP] 

LINK1 Tabl 180.1, 180.2

= LEPEL, 1

•

[Add]:

a) = odk2
b) = BY SEQUENCE NUM
c) = LEPEL, 2

5.4. Plot Results  Contour Plot

•

Elem Table

- Wybrać tabelę

•

Line Elem Res

- Wybrać tabele

Fragment pliku pomocy dot. Elementu LINK1

Przykładowy wynik.

DYNAMIKA – wyznaczenie częstotliwości drgań własnych

1. File  Change Jobname pret_ver01_dyn
[SAVE_DB]

4. SOLUTION

4.1. Analysis Type

•

New Analysis  (.) Modal

•

Analysis Options

a) Metoda = Block Lanczos
b) Liczba postaci = 1
c) Liczba postaci = 1
d) [OK]
e) Block Lanczos Method:

-

FREQB częstotliwość start = 10

-

FREQE częstotliwość końcowa = 10e4

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

6

-

[OK]

4.2. Solve  Current LS

5. GENERAL POSTRPROC

5.1. Read Results  Last Set

5.2. Result Summary

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

7

Przykład 2. Pręty

Dane:

Siła P = 1000 [N]
Moduł Younga E = 2e11 [Pa]
Długość l = 2 [m]
Gęstość ro = 7850 [kg/m

3

]

Pole przekroju pręta A = 0.003 [m

2

]

Kroki postępowania

Efekty, ilustracje, schematy

1. PREPROCESOR

3.1. Element Type



Add/Edit/Delete  Add…

f) Link
g) 2D spar 1
h) 1
i) Help  Search = LINK1

•

Zastosowanie

•

Geometria

•

Parametry wejściowe/wyjściowe

j) OK

[SAVE_DB]

3.2. Real Constants



Add/Edit/Delete  Add…  OK

d) Real Const.Set.No = 1
e) AREA = pole przekroju
f) OK

[SAVE_DB]

3.2. Material Props



Material Models tylko E i ro !

c) Isotropic

•

EX = ModułYounga

•

PRXY = Wsp. Poissona = 0

d) Density

•

DENS = Gęstość

[SAVE_DB]

3.3. Modeling



CreateKeypoints In Active CS

c) Numer punktu
d) Współrzędne punktu X,Y,Z

p
1

0

0

0

p

2

0

0

Wybór typu elementu skończonego – pręt

Z pomocy dowiadujemy się np. jakie można wprowadzić
dane materiałowe, stopnie swobody, itp.

Dane materiałowe:

Budowa geometrii (punkty linie):

I PREPROCESOR

1.Element Type
2.Real Constants
3.Material Properties
4.Modeling
5.Meshing

II SOLUTION

6.Analysis Type
7.Define Loads
8.Solve

III POSTRPROCESOR

9.Read Results
10.Plot Results
11.Element Table

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

8

2



Plot Keypoints



PlotCtrls Numbering…  [v] KP



Create  Lines ArcsFull Circle

środek

0

0

0

promień

2

0

0



[Apply]



Create  Lines ArcsFull Circle

środek

2

0

0

promień

0

0

0



[Apply]



PlotCtrls Numbering… [v] LINE



Plot Multiplot



Operate  Booleans  Intersect 

Common Lines



Delete  Lines Only = [Pick All]



PlotCtrls Numbering… [v] LINE



Plot Multiplot



DeleteKeypoints

Uwaga! Usunąć powtarzające się punkty
(lista punktów: ListKeypoints)

[SAVE_DB]



Create  Lines LinesStraight Line

[SAVE_DB]

3.4. Meshing



Mesh Attributes  Default Attribs



Mesh Tool :

Tworzymy okręgi

Wybór przecinających się okręgów

Usuwamy zbędne punkty (czerwone)

Tworzone są odcinki

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

9

•

Set  [OK]

•

Lines:

c) Liczba elementów skończonych na

jaką zostanie podzielona wybrana
geometria NDIV = 1

d) OK

•

[Mesh]  wybierz linie[OK]

Ewentualne sprawdzenie: ListElements
[SAVE_DB]



PlotCtrls Numbering…



[] LINE



[v] NODE

Elem/Attrib numbering =

= Element numbers



Plot Multiplot

[SAVE_DB]

2. SOLUTION

4.1. Analysis Type New Analysis  (.) Static

4.2. Define Loads



Apply  Structural:

•

Displacement  On Nodes:

Wskazujemy węzeł nr 1 (w pkt 1)

c) Odbieranie stopni swobody: DOF

(Degrees Of Freedom): All DOF

d) [OK]

•

Force/Moment  On Nodes:

Wskazujemy węzeł, do którego

przyłożona jest siła.

c) Wybieramy kierunek= FY
d) VALUE = pionowo w dół => -1000

[SAVE_DB]

4.3. SolveCurrent LS  [OK]

Więzy i siła

Siła:

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

10

3. GENERAL POSTRPROC

5.1. Read Results  Last Set

5.2. Plot Results

•

Deformed Shape



PlotCtrlsRedirect plots  To PNG File…

g) (.) Compressed
h) (.) Horizontal
i) (.) Color
j) (.) Bitmaps
k) BIAŁE TŁO = [v] On
l) Replot/Close

[OK]

Plik graficzny zostaje zapisany w podanym na
początku katalogu (nazwa_projektuXX.png)

5.3. Plot Results  Contour Plot  Nodal Solu

a) Nodal Solution  DOF Solution  X…
b) [OK]



PlotCtrlsRedirect plots  To PNG File…

[OK]

Zmiana skali:
PlotCtrls



Style



Countours



Uniform Contours…

5.4. List Results  Nodal Solution

5.5. Element Table  Define Table

•

[Add]:

d) Tytuł tabelki, np odk1
e) Najlepiej wybrać przez =

= BY SEQUENCE NUM

f) Które wybrać  [HELP] 

LINK1 Tab. 180.1, 180.2

= LEPEL, 1

•

[Add]:

d) = odk2
e) = BY SEQUENCE NUM
f) = LEPEL, 2

5.4. Plot Results  Contour Plot

•

Elem Table

- Wybrać tabelę

•

Line Elem Res

- Wybrać tabelę

Fragment pliku pomocy dot. Elementu LINK1

LAB5:ANSYS

.: Opracował: mgr inż. Jerzy Wołoszyn (

[e-mail]

) , mgr inż. Michał Ryś (

[e-mail]

) :.

strona:

11

DYNAMIKA – wyznaczenie częstotliwości drgań własnych

1. File  Change Jobname pret_ver02_dyn
[SAVE_DB]

4. SOLUTION
4.1. Analysis Type

•

New Analysis  (.) Modal

•

Analysis Options

f) Metoda = Block Lanczos
g) Liczbapostaci = 2
h) Liczbapostaci = 2
i) [OK]
j) Block Lanczos Method:

-

FREQB częstotliwość start = 10

-

FREQE częstotliwośckońc = 20e3

-

[OK]

4.2. Solve Current LS

5. GENERAL POSTRPROC

5.1. Read Results  Last Set

5.2. Result Summary