Upload
trandan
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
z metody elementów skończonych w programie ADINA
Obliczenia kratownicy płaskiej
Wykonał: dr inż. Konrad Konowalski mgr inż. Mariusz Leus
Szczecin 2005
2
Zadanie 1
Przedmiotem obliczeń jest kratownica płaska obciążona trzema siła skupionymi jak pokazano na zamieszczonym poniżej rysunku. W zadaniu należy wyznaczyć reakcje podpór, wykres sił normalnych i ich wartości oraz przemieszczenie punku 3 w osi Z.
Dane do obliczeń: a = 1 m, A = 10 cm2, E = 2.1*105 N/mm2, ν = 0.33, P1 = 2000 N, P2 = 4000 N, P3 = 6000 N.
KOLEJNE ETAPY ROZWIĄZYWANIA ZADANIA 1. Uruchomienie programu ADINA AUI
♦ Wybrać: Start → Programy → ADINA System 8.2 → ADINA AUI ♦ Z listy rozwijanej wybrać moduł ADINA
2. Określenie nagłówka
♦ Wybrać: Control → Heading… i wprowadzić nagłówek „KRATOWNICA” 3. Określenie globalnych stopni swobody
♦ Wybrać: Control → Degrees of Freedom…i ustawić parametry jak poniżej:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
3
4. Określenie geometrii kratownicy
♦ Wcisnąć ikonę Define Points i wprowadzić dane punktów jak poniżej: Point# X1 X2 X3
1 0 0 0 2 0 1 0 3 0 2 0 4 0 3 0 5 0 4 0
6 0 1 1
7 0 2 1
8 0 3 1
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
♦ Wcisnąć ikonę Point Labels
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
♦ Wcisnąć ikonę Define Lines , a następnie utworzyć linie (typ linii: Straight) (aby dodać linię wcisnąć Add…, wprowadzić punkty, a następnie wcisnąć Save – operacje powtórzyć po każdej zdefiniowanej linii)
Line# Point 1 Point 2 1 1 2
2 2 3
3 3 4
4 4 5
5 6 7
6 7 8
7 2 6
8 3 7
9 4 8
10 1 6
11 2 7
4
12 7 4
13 8 5
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
♦ Wcisnąć ikonę Line/Edge Labels
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
5. Określenie warunków brzegowych
♦ Wcisnąć ikonę Apply Fixity następnie przycisk Define…
♦ Dodać nowy rodzaj zanocowania o nazwie P5 (wcisnąć przycisk Add…, wprowadzić nazwę „P5”, a następnie wcisnąć OK w celu dodania zamocowania), wprowadzić dane jak pokazano poniżej:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
5
♦ Po powrocie do okna Apply Fixity wprowadzić następujące dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
♦ Wcisnąć ikonę Boundary Plot
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
6. Przyłożenie obciążenia
♦ Wcisnąć ikonę Apply Loads ♦ Wybrać typ obciążenia: Force, a następnie przycisk Define… oraz Add…
by dodać pierwsze obciążenie i wprowadzić dane jak pokazano poniżej:
♦ Wcisnąć Save by zatwierdzić, a następnie Add… by dodać drugie obciążenie
i wprowadzić dane jak pokazano poniżej:
6
♦ Wcisnąć Save by zatwierdzić, a następnie Add… by dodać trzecie obciążenie
i wprowadzić dane jak pokazano poniżej:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
♦ Po powrocie do okna dialogowego Apply Loads wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć Apply by zatwierdzić
♦ Wcisnąć Apply by zatwierdzić
7
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
♦ Wcisnąć ikonę Load Plot ♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
7. Określenie materiału i rodzaju elementów
♦ Wybrać: Model → Materiale → Elastic → Isotropic… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
8
♦ Wcisnąć ikonę Element Groups i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
8. Określenie przekroju i materiału pr ętów
♦ Wybrać: Model → Geometry Attributes → Simple Geometry → Truss… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
9. Generacja elementów skończonych W ćwiczeniu zostaną użyte elementy prętowe dwu węzłowe
♦ Wcisnąć ikonę Mesh Lines i wprowadzić dane jak pokazano poniżej:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
9
♦ Wcisnąć ikonę Node Symbols
♦ Wcisnąć ikonę Node Labels
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
10. Zapisanie plik i uruchomienie obliczeń
♦ Zapisanie pliku → wcisnąć ikonę Save i nazwać plik: KRATOWNICA_1
♦ Uruchomienie obliczeń → wcisnąć ikonę Data File/Solution i nazwać plik: KRATOWNICA_1
11. Prezentacja wyników
♦ Po wykonaniu obliczeń przejść do modułu ADINA-PLOT
♦ Otworzyć plik KRATOWNICA_1.por Prezentacja graficzna wyników Deformacja kratownicy
♦ Wcisnąć ikony: Show Deformed Mesh , Show Original Mesh , Scale
Displacements
10
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
Reakcje w podporach
♦ Wybrać: Display → Reaction Plot → Create… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno ♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
11
Wykres sił normalnych
♦ Wybrać: Display → Element Line Plot → Create… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
Określenie wartości liczbowych
♦ Wcisnąć ikonę Node Symbols
♦ Wcisnąć ikonę Node Labels
♦ Ekran powinien wyglądać następująco:
12
Reakcje w podporach
♦ Wybrać: List → Value List→ Zone… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć Apply by zatwierdzić
Wartości sił normalnych w prętach
♦ Wybrać: List → Value List → Zone… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć Apply by zatwierdzić
Przemieszczenie punktu 3 w osi Z
♦ W celu określenia przemieszczenie punktu 3 w osi Z należy najpierw zdefiniować ten punkt
♦ Wybrać: Definitions → Model Point → Node… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć OK by zatwierdzić i zamknąć okno
13
♦ Wybrać: List → Value List → Model Point… i wprowadzić dane:
♦ Wcisnąć Apply by zatwierdzić
Zadanie 2
Przedmiotem obliczeń jest płaska kratownica obciążona siłą skupioną jak pokazano na zamieszczonym poniżej rysunku. W zadaniu należy wyznaczyć reakcje podpór, wykres sił normalnych i ich wartości oraz przemieszczenie punku 3 w osi Z.
Dane do obliczeń: a = 1 m, A = 6 cm2, E = 2.1*105 N/mm2, ν = 0.33, P = 2000 N
ETAPY ROZWIĄZYWANIA ZADANIA – tak jak w zadaniu pierwszym