ADINA – model3
1
Określić deformacje kratownicy
(rys1) poddanej obciążeniu siłami F
1
=1MN
i F
2
=0.2MN przyłożonymi do jej wierzchołków oraz siłą ciężkości. Kratownica składa się z
prętów o przekroju 0.016 m
2
połączonych przegubowo. Wymiary prętów podane na rysunku.
Lewe skrajne punkty kratownicy zostały utwierdzone. Podać wartości naprężeń
występujących w poszczególnych prętach. Moduł Younga prętów E=70000MPa, gęstość
=0.008 kt/m
3
.
2m
1m
F
1
F
2
1m
rys1
Zadanie rozwiązać za pomocą systemu ADINA.
Uruchomić programu
AUI kliknięciem ikony
znajdującej się na pulpicie.
Ustawić preprocesor na tworzenie struktury. W miejscu zaznaczonym strzałką Program
Module ( rys2) ustawić ADINA Structures.
ADINA – model3
2
rys 2
Wprowadzenie tytułu zadania
. Wybrać z rozwijalnego menu:
Control
iHeading i wpisać nazwę zadania „Model3 –kratownica”.
Ustawinie stopnie swobody
, które wejdą do macierzy sztywności: ControliDegrees
of freedom
usunąć zaznaczenia w polach: X-Rotation, Y-Rotation, Z-Rotation (rys3).
rys3
Definiowanie geometrii modelu
.
Wprowadzenie punktów
. Kliknąć ikonę definicji punktów
. Wprowadzić do okna
dialogowego współrzędne punktów na podstawie tabeli tab1. Nacisnąć Ok.
ADINA – model3
3
tab1
Kliknąć ikonę
dla oznaczenia etykiet punktów na rzutni (rys4).
P 1
P2
P3
P4
P 5
P6
P7
P8
P9
P10
P1 1
P 12
P1 3
P14
P1 5
P16
P17
P18
rys4
Wprowadzenie linii k
liknąć ikonę
wstawiania linii. W oknie Define Line nacisnąć
Add celem dodania linii nr 1 do modelu. Nacisnąć przycisk P znajdujący się na poziomie
Starting Point P1, na rzutni wskazać kursorem (kształt krzyża) punktyP1i P2 nacisnąć Add
dodając linię 2, . Nacisnąć przycisk P, wskazać kursorem (kształt krzyża) punktyP2i P3.
Postepując podobnie połączyć wszystkie punkty liniami aż do uzyskania geometrii zgodnej z
rys1.
ADINA – model3
4
P1
B
P2
P3
P4
P5
P6
P7
B
P8
P9
P1 0
P11
P12
P1 3
B
P14
P15
P16
P17
P18
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
L10
L11
L12
L13
L14
L15
L16
L17
L18
L19
L20
L21
L22
L2 3
L24
L25
L26
L2 7
L2 8
L29
L30
L31
L32
L33
L34
L3 5
L36
L37
L38
L39
L40
L41
L42
L4 3
L44
L45
L4 6
L47
L48
B
B
B
U
1
U
2
U
3
B
-
-
-
TIME 0.001000
X
Y
Z
P RESCR IBED
FORCE
TIME 0.001000
0.5 000
rys5
Warunki brzegowe.
Zablokować możliwość przemieszczenia się punktów P1, P7 i P13
we wszystkich kierunkach. Nacisnąć ikonę
i oknie Apply Fixity wprowadzić liczby 1,
7, 13 do kolejnych wierszy pola Point # i nacisnąć Save (rys6).
rys6
ADINA – model3
5
Definiowanie i wprowadzenie obciążeń
. Kliknąć ikonę
w oknie dialogowym
Apply Load, nacisnąć przycisk Define rys(7). W oknie Define Concentrated Force nacisnąć
Add, w polu Magnitude wpisać liczbę 1w polu Force Direction Z: liczbe -1, nacisnąć OK.
W polu Okna Apply Load w pozycji Side # wpisać numer punktu 18 (rys8).
rys7
rys8
Ponownie nacisnąć przycisk Define. W oknie Define Concentrated Force nacisnąć Add, w
polu Magnitude wpisać liczbę 0.2 w polu Force Direction X: liczbe 1, nacisnąć OK.
W polu Okna Apply Load w pozycji Load Number Wybrać wartość 2 w polu Side # wpisać
wartość 12 (rys9). , nacisnąć OK. Kliknąc ikonę
celem wyświetlenia wprowadzonych sił
(rys10).
ADINA – model3
6
rys9
rys10
Wprowadzić siły ciężkości kratownicy. Kliknąć ikonę
. W oknie Apply Load w pozycji
Load Type wybrać Mass Proportional, nacisnąć Define w oknie Define Mass Proportional
Load nacisnąć Add w polu Magnitude wpisać liczbę 10 (przybliżona wartość przyspieszenia
ziemskiego), nacisnąć OK.
ADINA – model3
7
rys11
W polu Time Function wpisać wartość 1 (rys11). Nacisnąć OK.
rys12
Definicja grupy.
Kliknąć ikonę
. W oknie dialogowym Define Element Groups
(rys22) nacisnąć przycisk Add, celem dodania grupy nr 1. W pozycji Default Materia 1
kliknąć ikonę
. W oknie Menage Material Definitions kolumnie Elastic przycisnąć pole
Isotropic. W oknie Define Isotropic Linear Elastic Material nacisnąć Add, w polu
Young’s Modulus wpisać liczbę 70000, w polu Density liczbę 0.008 (rys 130. Nacisnąć OK.
ADINA – model3
8
Rys13
Zamknąć okno Menage Material Definitions przyciskiem Close. W oknie Define Element
Group w polu Default Section Area wpisać wartość 0.016 (rys14). Nacisnąć OK.
rys14
ADINA – model3
9
Generacja Elementów
. Kliknąć na ikonie
(Mesh Lines). Kliknąć przycisk Auto.
Do tabeli Auto Generarion wpisać ko kolejnych wierszy liczby 1, 1, 48, nacisnąć OK
(rys15).
rys15
W oknie Mesh Lines nacisnąć Ok (rys16).
rys16
Zapisanie modelu, obliczenia
. Rozwinąć zakładkę FileiSave as... ,w określonym
folderze zapisać wygenerowany model o nazwie np. mod3 (zbiór jest zbiorem binarnym o
domyślnym rozszerzeniu .idb). Dla wygenerowania zbioru roboczego dla przeprowadzenia
obliczeń i wywołania solvera kliknąć na ikonie
. Wprowadzić nazwę zbioru roboczego
np. mod3 (zbiór jest zbiorem tekstowym o domyślnym rozszerzeniu .dat). Spradzić czy jest
ADINA – model3
10
zaznaczone pole Run ADINA i kliknąć przycisk Zapisz. Po zakończeniu obliczeń zamknąć
okna komunikatów.
Wypisanie wyników
. Dla uruchomienia Post-procesora W miejscu zaznaczonym strzałką
Program Module ( rys2) ustawić Post-Processing. Kliknąć ikonę
dla wczytania
zbiorów definicji i wyników. W polu wyboru rozszerzenia wybrać *.idb wskazać zbiór mod2
i nacisnąć Otwórz. Ponownie nacisnąć ikonę
wybrać rozszerzenie .por wskazać zbiór
mod2 i nacisnąć Otwórz. Dla zobrazowania różnicy pomiędzy oryginalną (wyjściową) i
zdeformowaną (pod wpływem obciążenia) siatką (rys 31) należy kliknąć ikonę
Show
Original Mesh (rys17).
B
B
B
U
1
U
2
U
3
B
-
-
-
TIME 0.001000
DI SP MAG 7.114
X
Y
Z
PRESCRIBED
FORCE
TIME 0.001000
1. 000
rys17
Wyczyścić rzutnie kliknięciem ikony
. Kliknąć ikonę
,a następnie
.W oknie
Create Band Plot (rys18) wybrać w pozycji Band Plot Variable funkcję Stress, oraz
AXIAL_STRESS (rys18), nacisnąć OK.
ADINA – model3
11
rys18
Wartości obliczonych naprężeń osiowych w prętach kratownicy pokazano na rys19. Dla
wypisania wartości naprężenia osiowego w poszczególnych prętach należy wypisać ich
numerację. Rozwinąć zakładkę DisplayiGeometry /Mesh PlotiModify. W oknie Modify
Mesh Plot kliknąć przycisk Element Depiction w oknie Define Element Depiction
zaznaczyć pole Display Element Number (rys20). Zamknąć okna przyciskając OK. Aby
wypisać wartości naprężenia osiowego rozwinąć zakładkę Listi Valuei ListZone. Pola
okna List Zone Values ustawić zgodnie z rys21 i nacisnąć Apply.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
11
12
13
14
15
16
17
18
1 9
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
3 7
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
TIME 0.001000
X
Y
Z
AXIAL_ST RESS
RST CALC
TIM E 0.001000
1 00.0
8 3.3
6 6.7
5 0.0
3 3.3
1 6.7
0. 0
-16.7
-33.3
-50.0
-66.7
-83.3
-100.0
-116.7
-133.3
MAXIMUM
95.5 4
EG 1 , EL 1, IPT 1
MINIMUM
-143 .3
EG 1 , EL 11, IP T 1
PRESCRIBED
FORCE
TIME 0.001000
1. 000
rys19
ADINA – model3
12
rys20
rys21