Meh Loma CAD

  • View
    220

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Meh Loma CAD

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    1/193

    PAK FM&F Meha

    1

    NUMERIKE METODE U MEHANICILOMA I MEHANICI ZAMORA

    MATERIJALA*PRIMERI*

    Miroslav ivkovi, Gordana Jovii, Sneana Vulovi

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    2/193

    PAK FM&F Meha

    2

    MEHANIKA LOMA

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    3/193

    PAK FM&F Meha

    3

    PRIMER 1-Faktor intenziteta napona KI ploe sa dve ivine prsline po celoj debljini

    U ovom primeru razmatra se odreivanje faktora intenziteta napona KI (mod I otvaranja prsline)

    ploe sa dve ivi

    ne prsline po celoj debljini pod dejstvom beskona

    nog zateu

    eg napona kao to je prikazano na Slici 1. Elastine karakteristike materijala i dimenzije date su na Slici 1. Simetrija

    problema doputa da se pri analizi koristi etvrtina modela.

    Slika 1.

    Izraz za analitiko reenje faktora intenziteta napona premaKeer i Freedman, 1973:

    3 30 13

    1I

    1.12 -0.61(a/W) . ( a / W )K = a za sve odnose (a/W)

    ( a / W )

    +

    -

    Zamenom vrednosti za ovaj primer dobija se analitiko reenje: KI=884.763 MPa mm .

    Postupak odreivanja faktora inteziteta napona podrazumeva:

    I Zadavanje karakteristika materijala i izbor tipa konanog elementa

    II Kreiranje geometrije modela

    III Kreiranje vorova i elemeneta

    IV Zadavanje ogranienja

    V Zadavanje optereenja

    VI Zadavanje prslineVII Izvoz modela i analizu u programu PAK-FM

    VIII Postprocesiranje u PAK-G-u

    mm

    MPa

    Ploa sa ivinim

    prslinama po celoj

    Prslina

    etvrtina modelaza analizu

    MPa

    mm

    Vrh prsline

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    4/193

    PAK FM&F Meha

    4

    Nakon startovanja PAK-G-a dvostrukim klikom levim tasterom mia na ikonu na Desktop-ukreiran je novi model iji je naziv po difoltu Untitled. Modelu treba dati odgovarajui naziv i snimitiga u odgovarajui direktorijum, na primer, model pod nazivom vezba1 snimiti u direktorijum Vezbe,koji je potrebno kreirati ukoliko ne postoji na radnom disku (D disk), na sledei nain:

    Fajl>Sacuvaj kao...

    I Zadavanje karakteristika materijala i izbor tipa konanog elementa

    Model>Kreiranje materijala...

    Ponovnim otvaranjem prozora za dijalogDefinisanje materijala,potrebno je potvrditi opciju Cancel.

    Model>Kreiranje karakteristika...

    1 2

    1

    2

    3

    4

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    5/193

    PAK FM&F Meha

    5

    Izborom opcije Tip otvara se novi prozor za dijalog u kome je potrebno potvrditi opciju Parabolickielementi da bi se kreirali osmovorni elementi koji su potrebni za odreivanje faktora intenzitetanapona i izabrati tip elementa, u ovom sluaju Membrana.

    Nakon potvrivanja izabranih opcija pritiskom opcije OKvraamo se u prozor za dijalog Definisanjekarakteristika ljuske gde treba uneti odgovarajue vrednosti i potvrditi ih pritiskom na dugme OK.

    Ponovnim otvaranjem prozora za dijalog Definisanje karakteristika ljuske potrebno je potvrditiopciju Cancel.

    II Kreiranje geometrije

    Geometrija>Kreiranje poligona>Lociranje tacaka...

    1

    1

    5

    6

    7

    8

    2

    3

    4

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    6/193

    PAK FM&F Meha

    6

    Ponovnim otvaranjem prozora za dijalog Definisanje pocetka linije u globalnom koordinatnomsistemupotrebno je potvrditi opciju Cancel.

    Podeavanje prikaza celog crtea na ekranu vri se izborom komande:

    Prikaz>Zoom>Sve (Ctrl+A)

    Prikaz>Opcije...

    Prikaz>Zoom>Prozor (Ctrl+B)Prozorom podesiti prikaz, na celom ekranu, kao naslici 2.

    2 3

    54

    76

    1 3

    2

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    7/193

    PAK FM&F Meha

    7

    Slika 2.

    III Generisanje vorova i elemenata

    Prvi korak pri generisanju mree konanih elemenata je definisanje veliine, odnosno broja konanih

    elemenata du krivih, tj. na povrini.

    Mreza>Kontrola geometrije>Podela poligona...

    Mreza>Kreiranje mreze>Od poligona...

    42

    3

    1

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    8/193

    PAK FM&F Meha

    8

    Ukljuivanjem opcije Parabolicki element prilikom definisanja odgovarajuih karakteristikaelemenata, kreirani su devetovorni 2D elementi. Potrebno je izbrisati vor u centru svakog elementa,

    da bi se dobili 8-vorni 2D elementi. To emo uraditi sledeom komandom:

    Obrisi>Model>Cvorove...

    Potrebno je izvriti renumeraciju preostalih vorova.

    Modifikacija>Renumeracija>CvorovaPrikaz>Opcije...

    Kreiran model sa generisanom mreom osmovornih 2D konanih elemenata prikazan je naslici 3.

    1

    2

    1

    2 3

    5

    4

    3

    4

    31

    2

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    9/193

    PAK FM&F Meha

    9

    Slika 3.

    IV Zadavanje ogranienja

    Simetrini granini uslovi se zadaju du vertikalne i horizontalne ose simetrije. Budui da prslina predstavlja slobodnu ivicu tj. diskontinuitet u geometriji, du prsline se ne zadaju granini uslovi

    pomeranja. Obzirom da se pravac prsline poklapa sa pravcemx-ose pomeranja du ivice sa prslinomsu ograniena u pravcu y-ose, osim na mestu prsline, dok su pomeranja desne vertikalne iviceograniena ux pravcu.

    Model>Ogranicenja>Na cvoru

    Na dijalogu Selektovanje cvorova za ogranicavanje (na cv... pritisnuti dugme Pick> pa miemselektovati sve vorovi donje ivice modela, koji ne pripadaju prslini ukljuujui i vor u vrhu prsline,vidisliku 4.

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    10/193

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    11/193

    PAK FM&F Meha

    11

    Model>Ogranicenja>Na cvoru

    Sada je potrebno selektovati vorove na desnoj ivici modela (linija 2) i ograniiti pomeranja u pravcu

    x-ose. Na dijalogu Selektovanje cvorova za ogranicenje (na cv... kliknuti na dugme Metode>, paizabrati Na krivoj.

    U edit boks upisati broj krive (ID) na kojoj zadajemo ogranienje (linija 2), pa kliknuti na dugme

    Dodaj ili selektovati krivu pomou mia, linija e biti oznaeni sa +2 i bie dodata u EntitySelectionboks,potom kliknuti na dugme OK.

    Zadali smo uslove simetrije, sada je potrebno zadati globalna ogranienja.

    3

    4

    87

    5

    1

    2

    6

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    12/193

    PAK FM&F Meha

    12

    Modifikacija>Globalna ogranienja

    V Zadavanje optereenja

    Zadaemo pritisak prema uslovima zadatka.

    Model>Opterecenja>Na elementu...

    Na dijalogu Selektovanje elemenata za opterecenje (na el... pritisnuti dugme Pick> pa miemselektovati sve elemente iz gornjeg reda (obuhvatiti ceo element), vidisliku 5.

    Slika 5.

    1

    1

    2

    2

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    13/193

    PAK FM&F Meha

    13

    VI Zadavanje prsline

    Model>Prsline>2D prsline

    Kao prvi vor selektujemo vor u vrhu prsline, a kao drugi, vor koji definie kraj prsline. Potrebno je

    jo definisati poluprenike integracije.

    Naslici 6prikazan je izgled modela sa generisanom mreom konanih elemenata, zadatim graninimuslovima, optereenjem i definisanom prslinom.

    4 5

    6

    1

    2

    3

    3

    2

    4

    5

    6

    8

    7

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    14/193

    PAK FM&F Meha

    14

    Slika 6.

    Sauvajte kreiran model sledeom komandom:

    Fajl>Sacuvaj (Ctrl+S)

    VII Izvoz modela i analizu u programu PAK-FM

    Fajl>Izvoz>PAK data fajl (.DAT)...

    1 2

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    15/193

    PAK FM&F Meha

    15

    Analiza modela u programskom paketu PAK-FM

    Sada je potrebno prebaciti fajlPaks.exe u direktorijum u kome se nalazi fajl vezba1.datili prebaciti fajlvezba1.dat u direktorijum gde se nalazi fajl Paks.exe, nakon ega treba startovati fajl Paks.exe(dvostrukim klikom mia na fajl) a zatim ukucati ime datoteke koju ste napravili u translatoru

    (vezba1.dat). Nakon toga e se uzastopnim pritiskom tastera ENTER kreirati jo tri fajla vezba1.LST,

    vezba1.UNV, vezba1.NEU.

    Nakon zavrene analize vrednosti faktora intenziteta napona mogu se proitati i u izlaznom fajlu

    vezba1.LSTu nekom od editora teksta.

    DUZINA PRSLINE 20.0000000000000

    PRSTEN FAKTOR INTEZITETA NAPONA

    J-INTEGRAL i BROJ ELEM. U KR-tom PRSTENU 1

    Broj prstena, KI 1 842.991026541359

    Broj prstena, KII 1 20.9642539882144

    J-INTEGRAL i BROJ ELEM. U KR-tom PRSTENU 2

    Broj prstena, KI 2 924.659176516535

    Broj prstena, KII 2 46.3761113024504

    J-INTEGRAL i BROJ ELEM. U KR-tom PRSTENU 3

    Broj prstena, KI 3 924.659176516535Broj prstena, KII 3 46.3761113024504

    J-INTEGRAL i BROJ ELEM. U KR-tom PRSTENU 4

    Broj prstena, KI 4 858.830510727480

    Broj prstena, KII 4 50.5431995157628

    Prslina br., NCS, KI 1 1 887.784972575477

    Prslina br., NCS, KII 1 1 41.0649190272195

    Za programski paket PAK prikazano je u tabeli 1 poreenje sa teorijskim reenjem.

    Tabela 1. Uporedni rezultati (analitiko,KI=884.763 MPa mm ,Keer i Freedman(1973))

    KI [MPa mm ] Greka [%]COSMOS 885.133 0.04

    PAK 887.785 0.3

    1

  • 8/8/2019 Meh Loma CAD

    16/193

    PAK FM&F Meha

    16

    VIII Postprocesiranje u PAK-G-u

    Uitavanje rezultata analize u PAK-G i njihov pregled vri se preko sledeih komandi:

    Fajl>Uvoz>FEMAP Neutral fajl (*.NEU)

    Pojavljuje se dijalog NEU opcije, biramo da li elimo uitavanje samo rezultate (u sluaju da smo prethodno uitali model) ili i modela i rezultate. ekirano je Model i Rezultati, potvrdimo izborpritiskom na dugme OK.

    Rasteretiemo prikaz na ekranu