Tema Master Pmef Sis 04 [PDF]

Zitiervorschau

Universitatea "POLITEHNICA" din Bucureşti FACULTATEA IMST Catedra de RezistenŃa materialelor SiguranŃa şi Integritatea Structurilor

V04

Practica Modelării cu Elemente Finite 1. AplicaŃie Se alege o structură/piesă care urmează a fi modelată şi analizată în cadrul unui program cu elemente finite. Un exemplu, care poate fi preluat în lipsa unei alte teme de interes, se prezintă în continuare. Temele alese de student se discută/finalizează ca enunt de către cadrul didactic. Structura din Fig. 1 se obŃine din table de oŃel sudate. Aceasta trebuie analizată din punct de vedere static pentru analiza stării de deformaŃie şi tensiune şi dinamic pentru obŃinerea modurilor proprii de vibraŃie. Din motive de simetrie modelul se poate dezvolta numai pentru o porŃiune din structură. Deoarece modelul de calcul nu este unic, se pot adopta mai multe modele de analiză diferite. Modelul cu elemente finite se poate dezvolta folosind elemente finite de tip tridimensional (SOLID92, SOLID45, SOLID95, etc) bidimensional (SHELL63, SHELL93, etc) sau chiar unidimensional Fig. 1: Poartă plană de ecluzare (BEAM3, BEAM4, BEAM188, BEAM189, etc). Anumite detalii geometrice se pot neglija, dar motivele din care se fac trebuie justificate. Alegerea modelelor de calcul precum şi a condiŃiilor la limită se face în anumite ipoteze simplificatoare care trebuie puse în evidenŃă la începutul analizei şi verificate la sfârşitul analizei. Aceste aspecte se vor include în prezentarea raportului de calcul

2. Aspecte teoretice 1. Concepte fundamentale în MEF: nod, element finit, grade de libertate, condiŃii la limită, discretizare, convergenŃă, etc. 2. Matricea de rigiditate, masă şi amortizare pentru un element finit. FuncŃii de formă pentru elemente finite solide bidimensionale. Integrarea numerică. 3. Asamblarea matricelor de rigiditate a elementelor. Matricea de rigiditate globală – mod de obŃinere, proprietăŃi. 4. Tipuri de analiză structurală: statică, modală, răspuns dinamic, stabilitate. 5. Tipuri uzuale de elemente finite, clasificare, descriere, etc. 6. Cele trei faze principale ale analizei cu elemente finite. 7. Descrierea sumară a programului ANSYS. 8. Prezentarea elementului finit PLANE42. 9. Prezentarea elementului finit PLANE82. 10. Prezentarea elementului finit SOLID45. 11. Prezentarea elementului finit SHELL63. 12. Prezentarea elementului finit BEAM4 şi BEAM188. 13. Medierea tensiunilor la noduri. Modul de prezentare PowerGraphics ON/OFF. 14. Elemente esenŃiale de preprocesare: modelarea “Bottom-Up” şi “Top-Down”. 15. Sisteme de coordonate în ANSYS (global, local, nodal, al elementelor, etc) şi planul de lucru. 16. La alegere: un aspect considerat important legat de MEF sau de programul ANSYS.

Fig. 2: Dimensiunile şi încărcarea structurii din figura 1

Notă: 1. Rezultatele analizei cu elemente finite folosind programul ANSYS precum şi descrierea modelării se prezintă (în PowerPoint şi/sau într-un raport printat) la examen. 2. Aspectele teoretice tratate se prezintă de preferinŃă sub forma unui referat printat şi/sau în PowerPoint (se recomandă utilizarea cu precădere a modului grafic de prezentare).