Komputerowe Laboratorium MES – KONSTRUKCJE PRĘTOWE

7 |

S t r o n a

Copyright 2013 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

3. Zadanie II

Wyznaczyć naprężenia w prętach kratownicy oraz reakcje podpór

4. Zadanie do domu

Przeanalizować przykład z helpa. !!! Tylko w zakresie ABAQUS Standard !!!

Komputerowe Laboratorium MES – KONSTRUKCJE PRĘTOWE

6 |

S t r o n a

Copyright 2013 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

Wyświetlanie wyników

o

Wczytanie pliku z wynikami

File -> Open ->

Kratownica_1_Job

o

Sprawdzanie reakcji

Tools -> Query ...

w oknie Query – Visualization Module Queries

-> Probe Values

w oknie Probe Values

-> Field Output
Wybrać, które reakcje mają zostać wyświetlone OK
z listy

Probe: -> Nodes

zaznaczyć

RF

najechać wskaźnikiem myszy na węzeł w którym mają być

sprawdzone wartości reakcji i odczytać wartość

o

Wyświetlenie modelu

Plot Fast Reprezentation (tylko model geometryczny)
Plot Udeformed shape (model MES bez deformacji)
Plot Deformed shape (model MES zdeformowany)
Plot Contours (Wyświetlanie wyników)

Result -> Field Output

Wybrać, które wyniki mają zostać wyświetlone

Contur options -> Labels

Show element labels

Show node labels

Ustawienie co ma się znaleźć na widoku

Viewport -> Viewport Annonation Options

Definicja “

patrz”

o

Zapis wyników do pliku

Report -> Report Fidel Output

Komputerowe Laboratorium MES – KONSTRUKCJE PRĘTOWE

5 |

S t r o n a

Copyright 2013 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

Ze względu na to, że konstrukcja będzie modelowana za pomocą elementów prętowych,
podziału należy dokonać tak, żeby na długości jednego odcinka kratownicy wypadał jeden
element prętowy
Seed part instance

Global element size

= 1.5

Przyporządkowanie odpowiedniego typu elementów

Assign Element Type

Wskazać elementy geometrii, którym będą przyporządkowywane elementy MES

Done

Element library

- Standard

Family

- Truss (element prętowy)

Geometric Order

- Linear

OK.

Mesch Part Instance

Wykonanie siatki MES

YES

Wyświetlenie numerów węzłów i elementów

View -> Part Display Options (Show node labels, Show element labels)

Sprawdzenie poprawności modelu i uruchomienie analizy

o

Przygotowanie zadania do uruchomienia

Create Job

Name

– Kratownica_1_Job

Desciptrion

– Statyczna analiza kratownicy 1

Submition

Job Type

– Full analysis (Data check jeżeli chcemy tylko sprawdzić)

OK.

Job Manager

Submit

W polu komunikatów musi się pojawić: „Job Kratownica_1_Job completed successfully.”

Komputerowe Laboratorium MES – KONSTRUKCJE PRĘTOWE

4 |

S t r o n a

Copyright 2013 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

Create Bonduary Condition

Name

– Fix_X

Step

– Initial (Wszystkie stopnie swobody definiowane dla kroku

Initial muszą mieć wartość 0, stopnie swobody zdefiniowane w jednym kroku są
automatycznie przenoszone do kroku następnego, chyba że zostaną w kroku następnym
zmodyfikowane)

Category

– Mechanical

Types for selected step – Displacement/Rotation

Continue

Wskazać lewy górny narożnik kratownicy (musi pojawić się

czerwona

kropka)

Done

Zaznaczyć U1

OK.

Analogicznie wykonać czynności dla lewego dolnego narożnika kratownicy, wpisując:

Name

– Fix_XY

oraz zaznaczając U1, U2.

o

Obciążenia

Create Load

Name

– Siła 10kN

Step

– Obciazenie sila statyczna

Category

– Mechanical

Types for selected step – Concentrated force

Continue

Wskazać prawy dolny narożnik kratownicy (musi pojawić się

czerwona

kropka)

Done

Na kierunku Y wpisać wartość siły, dla której jednostkę stanowi Newton

CF2 = -10000

OK. (pojawi się strzałka)

Siatka MES

o

Stworzenie siatki MES

Polega na przyporządkowaniu do geometrii elementów odpowiednich MES oraz ustalenie
odpowiedniego podziału (dobór wielkości elementów w zależności od ich typu i rodzaju analizy)

Ustalenie wielkości i liczby elementów

Komputerowe Laboratorium MES – KONSTRUKCJE PRĘTOWE

3 |

S t r o n a

Copyright 2013 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

Mechanical -> Elasticity -> Elastic: Young’s Modulus =2.1E5

Poisson’s Ratio =0.3

o

Zdefiniować grupy właściwości (

Section)

Create Section

Name

– przekrój 5x5

Category

– Beam

Type

– Truss

Continue

Material

– stal

Cross sectional area – (można wykorzystać pole poleceń do policzenia pola

przekroju)

OK.

W analogiczny sposób zdefiniować drugi przekrój nadając mu nazwę przekrój 6x6

o

Przyporządkować zdefiniowane grupy właściwości

Assign Section
Wskazać pręty, przytrzymując klawisz Shift, którym zostanie przyporządkowany

przekrój 5x5

Done -> przekroj 5x5 –> OK. (w polu komunikatów powinno się pojawić: „

The section

"przekroj 5x5" has been assigned to the selected regions.

”).

Wskazać pręt, któremu zostanie przyporządkowany przekrój 6x6

Done -> przekroj 6x6 –> OK. (w polu komunikatów powinno się pojawić: „

The section

"przekroj 6x6" has been assigned to the selected regions.

”)

Zdefiniować położenie modelu względem globalnego układu współrzędnych

Create Instance

Parts

– kratownica_1

OK.

Konfiguracja analizy

o

Zdefiniować krok obliczeniowy

Create Step

Name

– Obciazenie sila statyczna

Procedure type

– Linear Perturbation -> Static, Linear perturbation

Continue

Description

– Analiza statyczna kratownicy 1 - obciążenie 10kN

Other

– pozostawić domyślne ustawienia

OK.

o

Sprawdzenie i ewentualna modyfikacja danych wyjściowych

Po zdefiniowaniu kroku obliczeniowego ABAQUS ustawia domyślne parametry plików
wyjściowych. W celu sprawdzenia ustawień należy wybrać:

Field Output Requests Manager

Name

– Obciazenie sila statyczna

Procedure type

– Linear Perturbation -> Static, Linear perturbation

Definiowanie warunków brzegowych i obciążeń

o

Warunki brzegowe – stopnie swobody

Komputerowe Laboratorium MES – KONSTRUKCJE PRĘTOWE

2 |

S t r o n a

Copyright 2013 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

2. Zadanie I

Wyznaczyć naprężenia w prętach kratownicy oraz reakcje podpór

Tworzenie części

o

Utworzyć cześć

Create Part

Name

– kratownica_1

Modeling space

– 2D planar

Base feature

– wire

Approximate size

– 4000

Done

Z menu

Toolbox area (obszar narzędzi) wybrać Create lines: Rectangle i utworzyć

prostokąt o wymiarach 1500x1500, wprowadzając w polu

Promet area (obszar

podpowiedzi) współrzędne pierwszego narożnika

0,0 a następnie współrzędne drugiego

narożnika

1500,1500

Escape

Z menu

Toolbox area (obszar narzędzi) wybrać Create lines: Connected i utworzyć

przekątną, klękając kolejno: lewy dolny narożnik a następnie prawy górny narożnik

Escape

Done

o

Zapisać model (pamiętać o nieużywaniu polskich znaków)

Save Model Database

Zdefiniować materiał oraz zdefiniować i przyporządkować przekroje do odpowiednich elementów

o

Zdefiniować materiał

Create Material

Name

– stal

Material options

Analiza Sztywnościowo-Wytrzymałościowa

Konstrukcji Maszyn

Komputerowe Laboratorium MES

KONSTRUKCJE PRĘTOWE

1 |

S t r o n a

Copyright 2014 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: „Abaqus Analysis User's Manual” oraz „Getting

Started with ABAQUS”

1. Wprowadzenie do tematu

O konstrukcji prętowej mówimy wtedy, kiedy elementy konstrukcji są poddane tylko działaniu
obciążeń osiowych (ściskanie, rozciąganie). Typowym przykładem konstrukcji prętowej jest
kratownica.