Metoda Elementów Skończonych - Laboratorium

Laboratorium 3

Podstawy ABAQUS/CAE

1 |

S t r o n a

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS

Analiza belki zginanej

– 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.

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.

2 |

S t r o n a

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS

Sposób definiowania obciążenia

Obciążenie siłą skupioną F należy zamienić na obciążenie ciągłe P, styczne do powierzchni
czołowej belki (A pole przekroju belki w miejscu przyłożenia siły).

Po

każdej zmianie przekroju belki, należy ponownie wyliczyć wartość obciążenia.

Definiow

anie 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 roboczego).
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
zatwierdzić wybór, klikając Done Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania.

Rys. 2 Strz ałki oznacz ające wpr owadz one stopnie s wobody oraz powierzchni a do której zostanie

przyłożone ciśnienie.

3.

W oknie dialogowym Edit Load

zdefiniować kierunek i zwrot obciążenia oraz wprowadzić

wprowadzić właściwą (wcześniej wyliczoną) wartość obciążenia:

a.

K

liknąć 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.

3 |

S t r o n a

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS

c.

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

ABAQUS/CAE

wyświetli strzałki skierowane stycznie do powierzchni obciążanej.

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 brak u możliwości wygenerowania siatki zbudowanej z
elementów sześciennych.
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:

Tool s

→Partition→Cell→Define Cutting Plane:

1. W

ybrać z listy podpowiedzi jeden ze spos obów definiowania płaszczyzny cięcia np.:

Point&Normal.

2. W

skazać punkt znajdujący się w miejscu podziału oraz jedną z lini, prostopadłą do

płaszczyzny podziału

.

3. P

otwierdzić klikając Create Partition.

Dolne żebro zmieni kolor na zielony, świadczący o możliwości wygenerowania siatki

4 |

S t r o n a

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS

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 m

etodą SWEEP (kolor żółty).

W celu wygenerowania siatki należy wykonac następujące czynności:

Generowanie

siatki metodą SWEEP:

1.

Sprawdzić i ewentualnie ponownie zdefiniować kierunek wyciągania siatki

a.

Wybrać Mesh



Control s

b.

W oknie dialogowym Mesh Control s,

wybrać Redefine Sweep Path

c.

Ustawić odpowiedni kierunek wyciągania siatki wykorzystując Flip i zatwierdzić Ye s.

2.

Na liście Technique zaakceptować Sweep.

3.

Kliknąć OK w celu zatwierdzenia wybranego sposobu tworzenia siatki.

4.

Korzystając z narzędzi:

Seed



Part

Seed



Edge by size (definiowanie wielkosci

elementów na krawędzi)

wprowadzić właściwy podział na elementy i wygener ować siatkę.