Vetknutý nosník zatížený momentem. Robert Zemčík

Podobné dokumenty
OBTÉKÁNÍ AUTA S PŘÍTLAČNÝM KŘÍDLEM VE 2D

MSC.Marc 2005r3 Tutorial 2. Robert Zemčík

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Deformační analýza stojanu na kuželky

Tvorba prezentaci v Autodesk Inventoru 10

Cvičení 9 (Výpočet teplotního pole a teplotních napětí - Workbench)

Obrázek 3.1: Náhled konstrukce podsedáku

Lekce 12 Animovaný náhled animace kamer

Začínáme s PowerShape Milan Brouček 2007

CAD_Inventor -cvičení k modelování a tvorbě technické obrazové dokumentace Vytváření výrobního výkresu rotační součásti - hřídele

Postup při hrubování 3D ploch v systému AlphaCAM

MSC.Marc 2005r3 Tutorial 1. Autor: Robert Zemčík

FIN3D Výukovápříručka

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jan Boháček [ÚLOHA 27 NÁSTROJE KRESLENÍ]

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Napěťová analýza tenzometrického snímače ve tvaru háku

Parametrizovaná geometrie v COMSOL Multiphysics, verze 3.5a

Manual Scia Engineer. Manuál pro zadávání rámové konstrukce. Václav Buršík

Příprava 3D tisku tvorba modelu v SolidWors 3D tisk model SolidWorks. Ing. Richard Němec, 2012

Volba již definovaných nástrojů:

František Hudek. červenec 2012

Výpočet sedání kruhového základu sila

František Hudek. červen 2012

TAH/TLAK URČENÍ REAKCÍ

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Napěťová analýza modelu s vrubem

Úlohy na měřicím přístroji TESA 3D MICRO HITE

Flash - animace. 17. Změna tvaru - Flash. Vytvořila: Radka Veverková Vytvořeno dne: Flash. DUM číslo: 16 Název: Flash

Motivace - inovace - zkušenost a vzdělávání

Pracovní list VY_32_INOVACE_33_17 Databáze Databáze Databáze Samostatná práce tabulky Ing. Petr Vilímek

Analýza prutové konstrukce

STATISTICA Téma 1. Práce s datovým souborem

Posouzení mikropilotového základu

VÝUKA PČ NA 2. STUPNI základy technického modelování. Kreslící a modelovací nástroje Tlačit/táhnout; Přesunout/zkopírovat

Téma 9: Vícenásobná regrese

Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA

Rešerše: Kreslení hřídele. v programu CATIA V5

MIDAS GTS. gram_txt=gts

Gabriela Janská. Středočeský vzdělávací institut akademie J. A. Komenského

Konstrukce součástky

Motivace - inovace - zkušenost a vzdělávání

Nastavení ového klienta NEOFEMA s.r.o. server Slunečnice

Výukovápříručka. Ocelové spoje

Úvod do problematiky ÚPRAVY TABULKY

Voltampérová charakteristika diody

Pracovní návod 1/5

Obr.1: Modelované těleso

Návrh nekotvené pažící stěny

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jan Boháček [ÚLOHA 31 - KÓTOVÁNÍ]

Pro definici pracovní doby nejdříve zvolíme, zda chceme použít pouze informační

Manuál: Editace textů v textovém editoru SINPRO Úprava tabulek a internetových odkazů, řádkování

Pracovní list VY_32_INOVACE_33_18 Databáze Databáze Databáze Samostatná práce formulář a dotazy Ing.

Autodesk Inventor 8 - výkresová dokumentace, nastavení

PARAMETRICKÉ 3D MODELOVÁNÍ ODLITKU CATIA V5 R14 VÝKRES

Digitální učební materiál

Nastavení třídnických hodin

Kˇriv e pruty Martin Fiˇser Martin Fiˇ ser Kˇ riv e pruty

NÁVOD K OBSLUZE SOFTWARE SMAPS. TIRAtest 2300

František Hudek. březen ročník. Informační a komunikační technologie OS WINDOWS Hlavní panel

Styly písma - vytvoření vlastního stylu, zápatí a záhlaví stránek

TEPLO PŘIJATÉ A ODEVZDANÉ TĚLESEM PŘI TEPELNÉ VÝMĚNĚ

MODAM Popis okna. 2 Jana Bělohlávková, Katedra matematiky a deskriptivní geometrie, VŠB - TU Ostrava

Beton 3D Výuková příručka Fine s. r. o. 2010

POČÍTAČOVÁ GRAFIKA VEKTOROVÁ GRAFIKA VÍCENÁSOBNÉ KOPÍROVÁNÍ

HYDROSTATICKÝ TLAK. 1. K počítači připojíme pomocí kabelu modul USB.

Analýza chladnutí formy pro

1 Operace kapsování. Obr. 1 Adresář pro vkládání operací třískového obrábění

František Hudek. srpen 2012

Základy práce s programem pro interaktivní tabuli SMART notebook

Instalace SQL 2008 R2 na Windows 7 (64bit)

Střešní desku graficky definujeme referenční čárou a obrysem. Výškové umístění střechy definujeme v místě referenční čáry, sklon střechy definujeme

Digitální kartografie 4

WDLS (BUILDINGDESIGN)

Návod na instalaci AutoCAD Architecture Ing. Zbyněk Svoboda

Vytvoření nové aplikace. Soustava

Programovací stanice TNC640

UVOD DO PARAMETRICKÉHO 3D MODELOVÁNÍ CATIA V5 R14

Šíření rovinné vlny Cvičení č. 1

6. Formátování: Formátování odstavce

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. PORTÁL KUDY KAM. Manuál pro administrátory. Verze 1.

Práce s programem MPVaK

SCHÉMA aplikace ObčanServer 2 MENU aplikace Mapové kompozice

PocketHome R CENTRÁLNÍ OVLÁDÁNÍ VYTÁPĚNÍ VAŠEHO DOMU VIZUÁLNÍ PŘÍRUČKA K SW PRO PDA

Návod na modelování skříně ve 3D v programu TurboCad Zpracoval: Zíka Petr

Postup při gravírování na obecnou plochu ve t3 a 5 ti osách.

2.1. Stáhneme si do počítače instalační soubor InstalImesVodne.exe zde

Zobrazení zdrojových dat u krabicového grafu

Copyright 2013 Martin Kaňka;

CZ.1.07/2.2.00/ )

Uživatelská příručka. Marushka Photo. aplikace firmy GEOVAP, spol. s r.o.

MS SQL Server 2008 Management Studio Tutoriál

AutoCAD 3D NÁVOD NA VYMODELOVÁNÍ PRACOVNÍHO STOLU

GeoGebra známá i neznámá

Vítězslav Bártl. Leden 2013

Základy práce v programu Inkscape Projekty pro základní školy

Návod pro SMS Operátor off-line klient

Webové stránky. 19. Úprava šablony HTML. Datum vytvoření: str ánk y. Vytvořil: Petr Lerch.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

II. Elektronická pošta

4 POČÍTAČOVÉ MODELY DETERMINISTICKÉ. VYUŽITÍ SLOŽITÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY V SIMULAČNÍM MODELU

Vzdálené ovládání dotykového displeje IDEC HG3G pomocí routeru VIPA TM-C VPN

TVORBA VÝROBNÍ DOKUMENTACE

Transkript:

Vetknutý nosník zatížený momentem Robert Zemčík Západočeská univerzita v Plzni 2014 1

Vetknutý nosník zatížený momentem (s uvažováním velkých posuvů a rotací) Úkol: Určit velikost momentu, který zdeformuje zadaný nosník. Deformace musí být tak veliká, aby nosník svým ohybem utvořil kruh. Vytvořit počítačový model takového nosníku pomocí SW Abaqus. Porovnat analytické řešení s výsledky modelování. Zadané rozměry nosníku a materiálové konstanty: l = 1 m b = 1 cm h = 1 mm E = 210 GPa ν = 0,3 Na základě Eulerovo-Bernoulliho teorie nosníků určíme velikost momentu potřebného k požadované deformaci. Platí: Nejprve spočteme poloměr: Nyní určíme kvadratický moment: [m] Vypočteme potřebný moment: [m 4 ] [Nm] Moment bude působit ve dvou uzlech, proto při vytváření numerického modelu budeme zadávat hodnotu [Nm]. 2

Počítačový model daného nosníku zatížený vypočteným momentem Počítačový model byl vytvořen pomocí SW Abaqus podle následujícího postupu: Spustíme Abaqus a vybereme Create Model Database With Standard/Explicit Model 3

Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Parts a dvojklikem otevřeme okno Create Part. V tomto okně postupně: 1. pojmenujeme díl, který vytváříme Nosnik 2. vybereme 3D, Deformable 3. vybereme Shell, Plannar 4. nastavíme Approximate size: 1 5. klikneme na Continue 4

Vytvoříme požadovanou geometrii nosníku Dokončíme kliknutím na Done 5

Dále vybereme materiál a nastavíme jeho vlastnosti Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Materials a dvojklikem otevřeme okno Edit Material. Vybereme Mechanical Elasticity Elastic 6

Zadáme příslušné hodnoty a potvrdíme stiskem OK 7

Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Sections a dvojklikem otevřeme okno Create Section. Vybereme - Shell, Homogeneous a potvrdíme kliknutím na Continue. Nyní zadáme minimální tloušťku nosníku 0.001(zanedbáváme ji) a potvrdíme stisknutím OK 8

Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 rozbalíme Parts Nosnik, vybereme Section Assignments, dvakrát klikneme a poté klikneme na nákres nosíku, ten se zbarví červeně. Následně potvrdíme stiskem Done. Otevře se okno Edit Section Assignment, potvrdíme kliknutím na OK 9

Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Assembly, kliknutím rozbalíme, vybereme Instances a dvojklikem otevřeme okno Create Instance. Potvrdíme stiskem OK. Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Steps a dvojklikem otevřeme okno Create Step. Vybereme Static, General a potvrdíme stiskem Continue. 10

Otevře se okno Edit Step. Na záložce Basic zaškrtneme Nlgeom on (tím zapneme velké defomace, pokud bychom při analýze uvažovali malé deformace, zaškrtneme Nlgeom off). 11

Na další záložce upravíme inkrementaci následujícím způsobem: Potvrdíme stiskem OK. 12

Dalším nezbytným krokem je nastavení okrajových podmínek. Nejprve nastavíme vetknuti nosníku. Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme BCs a dvojklikem otevřeme okno Create Boundary Condition. Vybereme Mechanical Displacement/Rotation a potvrdíme stisknutím Continue. Vyberem příslušnou hranu nosníku na které uvažujeme vetknutí (v našem případě kratší kolmá hrana na levé straně) a kliknutím tuto hranu označíme. Potvrdíme stiskem Done. Otevře se okno Edit Boundary Conditions. Označíme všechny posuvy a rotace U1, U2, U3, UR1, UR2, UR3. 13

Potvrdíme stiskem OK. Na nosníku se následně objeví vetknutí. 14

Musíme nastavit ještě jednu okrajovou podmínku. Je zapotřebí zabránit rotacím ve směru os x a z po celé délce nosníku. Postupujeme stejně jako v předešlém případě. Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme BCs a dvojklikem otevřeme okno Create Boundary Condition. Opět vybereme Mechanical Displacement/Rotation a potvrdíme stisknutím Continue. Vyberem obě vodorovné dlouhé hrany nosníku a označíme je. Potvrdíme stiskem Done. Otevře se okno Edit Boundary Conditions. Označíme rotace UR1, UR3. Potvrdíme stiskem OK. 15

V dalším kroku připojíme působící moment. Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Loads a dvojklikem otevřeme okno Create Load. Vybereme Mechanical Moment a potvrdíme kliknutím na Continue. Na nosníku vybereme příslušné body, kde bude moment působit, klikneme na ně (pokud potřebujeme označit více bodů najednou musíme před kliknutím zmáčknout Shift) a potvrdíme zmáčknutím Done. Otevře se okno Edit Load. 16

Zdáme hodnotu působícího momentu ve směru osy y, tedy CM2: 5.503. Potvrdíme stiskem OK. Na nosníku se objeví působící moment. 17

Nyní je zapotřebí vytvořit síť pro analýzu problému. Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Model-1 vybereme Parts, kliknutím rozbalíme, vybereme Mesh (Empty) a dvakrát klikneme. Nosník se zbarví růžově. Klikneme na ikonku Seed Part (viz obrázek): Otevře se okno Global Seeds. Nastavíme Approximate global size: 0.1 Potvrdíme stiskem OK. Na nosníku se naznačí vybrané (resp. zadané) body. 18

Vybereme a klikneme na ikonku Assign Element Type (viz obrázek): Otevře se okno Element Type. Nemusíme nic měnit. Potvrdíme stiskem OK. 19

Dále klikneme na ikonku Mesh Part (viz obrázek): Ve spodní části obrazovky potvrdíme OK to mesh part? kliknutím na Yes. Nosník se následně přebarví zpět na zeleno a vyznačí se na něm zadaná síť. 20

Nyní můžeme přistoupit k samotné analýze. Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Analysis vybereme Jobs a dvojklikem otevřeme okno Create Job. Potvrdíme stisknutím Continue. Otevře se okno Edit Job. Potvrdíme stisknutím OK. 21

Na levé straně obrazovky ve stromové struktuře Analysis rozbalíme kliknutím Jobs (1) označíme Job-1, klikneme pravým tlačítkem myši a vybereme možnost Submit. Program provede kontrolu zadaných údajů a zároveň data zanalyzuje. Tato operace může zabrat několik minut. Po dokončení této operace opět klikneme pravým tlačítkem myši na Job-1 (Completed) a vybereme možnost Results. 22

V nové záložce Results se zobrazí výsledky analýzy. Pro znázornění deformací a působících sil klikneme na ikonku Plot Contours on Both Shapes (viz obrázek): 23

Výsledek: K dispozic je celá řada údajů a grafických interpretací výsledků vzešlých z provedené analýzy. V poslední řadě nesmíme zapomenout celý model uložit a to zcela standardním způsobem. Na horní liště vybereme File Save As 24

Porovnání výpočtu s výsledky počítačového modelování Z počítačového modelu je zcela zřejmé, že nosník se nezdeformoval úplně podle našich představ. Očekávali jsme, že původně protilehlé konce zadaného nosníku se budou nyní dotýkat. Skutečnost je však odlišná. Při analýze počítačového modelu zjistíme, že volný (zatížený) konec nosníku se nachází na souřadnicích [x, z] = [-0,874103-0,027063]. My jsme ho však očekávali na souřadnicích [x, z] = [-0,78 0]. Posun na ose x tedy činí 0,094103 m a na ose z potom 0,027063 m. Pomocí Pythagorovy věty snadno zjistíme, že rozdíl mezi očekávanou pozicí a skutečnou činí 0,0979 m. Tento rozdíl můžeme označit jako d. Nyní můžeme numericky vyjádřit chybu: [m] [m] Chyba v poloměru: Δ = Δ = 0,016 [m], což představuje zhruba 10,1 %. 25

Poděkování Investice do rozvoje vzdělávání. Tento dokument je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/28.0206 Inovace výuky podpořená praxí. 26