Download Luận văn Khảo sát biến dạng thân máy tiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn
MỤC LỤC
Trang
Mở đầu 7
Chương I: CÁC DẠNG KẾT CẤU HIỆN ĐẠI CỦA THÂN MÁY TIỆN . 9
Chương II: CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 12
2.1 Các phương pháp tính sức bền trong cơ học . 12
2.1.1 Phương pháp nhân biểu đồ Veresaghin kết hợp với phương trình vi phân đường
đàn hồi 12
2.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn 13
2.2 Các dạng đối tượng của bài toán sức bền trong thiết kế hiện đại . 23
2.2.1. Chi tiết dạng thanh . 23
2.2.2 Chi tiết dạng dầm 23
2.2.3 Chi tiết dạng khối. . 23
2.3. Các kiểu phần tử của bài toán phần tử hữu hạn và sử dụng . 24
2.3.1. Phần tử kiểu đường 24
2.3.2. Phần tử kiểu đa giác . 24
2.3.3. Phần tử kiểu tứ diện . 25
2.3.4. Các kiểu khác . 25
2.4. Các bước thực hiện bài toán phần tử hữu hạn . 25
2.5. Các bài toán ứng dụng phương phần tử hữu hạn . 27
2.5.1. Bài toán cơ học . 27
2.5.2. Bài toán truyền nhiệt . 29
2.5.3. Bài toán dòng chất lưu . 33
2.5.4. Giới hạn nghiên cứu của đề tài . 33
2.6. Các mô hình toán học của phương pháp phần tử hữu hạn . 34
2.6.1. Phương trình mô tả chuyển vị . 34
2.6.2. Phương trình mô tả lực nút 34
2.6.3. Phương trình vi phân đường đàn hồi . 34
2.7. Giới thiệu một số phần mền tính FEM . 34
2.7.1. Ansys . 34
2.7.2. Catia . 37
2.7.3. Cosmos Design Star
2.7.4. Mechanical Destop .
2.8. Lựa chọn công cụ chính và công cụ hỗ trợ . 41
2.8.1. Công cụ chính 41
2.8.2. Công cụ hỗ trợ . 41
2.8.3. Nhận dạng lẫn nhau . 41
2.9. Tổng quan về mô hình cấu trúc 41
2.9.1. Tổng quan về xây dựng mô hình . 41
2.9.2. Các bước tiến hành 43
2.9.3. Các hệ trục toạ độ . 49
2.9.4. Sử dụng chuột và mặt phẳng làm việc . 53
2.9.5. Mô hình thông qua các đối tượng hình học . 54
2.9.6. Phát sinh lưới 57
2.9.7. Hiệu chỉnh mô hình 63
2.9.8. Sinh lưới thích ứng 67
2.9.9. Phát sinh trực tiếp . 71
2.9.10. Mô hình đường ống . 71
2.9.11. Hiệu chỉnh số nút và phần tử . 73
2.10. Xây dựng mô hình hình học 76
2.10.1. Giới thiệu . 76
2.10.2. Các sản phẩm kết nối . 78
2.10.3. Sử dụng các lệnh trong phần mềm . 78
2.11. Tạo mô hình phần tử hữu hạn 80
2.11.1. Tổng quan 80
2.11.2. Các thuộc tính cơ bản của phần tử . 81
2.11.3. Các thuộc tính kết hợp của phần tử . 86
2.11.4. Điều khiển mật độ lưới 87
2.12. Đặt tải . 87
2.12.1. Định nghĩa tải . 87
2.12.2. Hệ toạ độ nút (Nodal Coordinate System - NCS) . 88
2.12.3. Các ràng buộc chuyển vị . 89
2.12.4. Lực tập trung 89
2.12.5. Kiểm tra các kết quả 89
CHƯƠNG III : MÔ HÌNH HỌC VÀ MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN CỦA BÀI
TOÁN THÂN MÁY TIỆN .
3.1. Xây dựng mô hình hình học thân máy .
3.1.1. Cụm thân máy .
3.1.2. Mô hình hình học với Mechanical Destop 99
3.1.3. Mô hình FEM của thân máy . 100
3.2. Xác định các thông số cơ bản của mô hình hình học 101
3.2.1. Thông số cơ học của vật liệu 101
3.2.2. Thông số hình học của mô hình 101
3.3. Tính toán bộ tham số ngoại lực tác động tĩnh lên trục chính và thân máy . 102
3.3.1. Chế độ cắt tính toán . . 102
3.3.2. Tính lực cắt . 102
Chương IV: TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH THÂN MÁY TIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ
HỮU HẠN TRÊN HỆ THỐNG COSMOS/ANSYS .104
4.1. Sơ đồ tính . 104
4.2. Phân tích hệ thống ngoại lực tác dụng . 104
4.3. Đơn vị tính . 107
4.4. Ứng dụng phần mềm Ansys/Cosmoss . . 107
4.4.1. Khởi động chương trình Ansys, giao diện Ansys . 107
4.4.2. Xây dựng mô hình học . 108
4.4.3. Định hướng bài toán . 108
4.4.4. Tạo mô hình phần tử hữu hạn 109
4.4.5. Khai báo các thuộc tính của vật liệu . 109
4.4.6. Khai báo các điều kiện biên . 110
4.4.7. Đặt tải trên mô hình 110
4.4.8. Giải . 111
4.4.9. Kết quả 111
4.5. Kết quả dạng dữ liệu . 120
4.6. Đánh giá và kết luận . 121
4.6.1. Đánh giá . 121
4.6.2. Kết luận . 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 124
PHỤ LỤC.
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
với 1 mặt,… Nếu đối tượng đã được đạt tải xóa đối tượng sẽ xóa luôn tải
trọng. cấp bậc của đối tượng được liệt kê theo sơ đồ sau:
Phần tử (và tải phần tử)
Nút (và tải nút)
Khối ( và tải trọng lên khối)
Mặt (và tải trọng lên mặt)
Đường (và tải trọng lên đường)
Điểm (và tải trọng lên điểm)
Nếu muốn sửa đổi 1 chi tiết của mô hình khi nó đã được sinh lưới, trước hết
ta phải xóa tất cả các nút và phần tử của chi tiết đó bằng các lệnh xCLEAR.
Sau đó ta có thể xóa nó hay sửa đổi rồi phát sinh lưới lại.
2.9.5.2. Xây dựng theo trình tự dưới lên.
Điểm là đối tượng cấp thấp nhất được bắt đầu khi dựng mô hình theo
cách này. Ta có thể định nghĩa đường, mặt hay khối đi liền với các điểm
nhưng không nhất thiết phải đi đúng thứ tự cấp bậc, các đối tượn g trung
gian sẽ được tạo ra trong trường hợp cần thiết.
Đường dùng để biểu diễn cạnh của một đối tượng. Tuy nhiên không
phải lúc nào ta cũng phải xác định rõ 1 đường, mà chương trình có thể tạo ra
nó trong trường hợp cần thiết. Chúng chỉ cần xác định rõ khi ta tạo phần tử
đường (phần tử dầm) hay ta muốn tạo ra mặt từ các đường cho trước.
Mặt phẳng dùng biểu diễn các đối tượng phẳng (tấm phẳng hay khối
đối xứng trục). các mặt phẳng cũng như cong được dùng biểu diễn các mặt
trong không gian (vỏ, các mặt của đối tượng khối 2 chiều). Chúng chỉ cần
thiết khi ta muốn tạo các phần tử trong mặt phẳng hay tạo ra khối từ các
mặt. Hầu hết các lẹnh cho việc tạo ra mô mặt đều tự động tạo ra các đường
và điểm cần thiết; và cũng tuwong tự như vậy cho các lệnh tạo khối.
Dùng biểu diễn các vật thể 3 chiều và chỉ cần thiết khi ta muốn tạo ra
các phần tử khối. phần lớn các lệnh tạo khối đều tự động tạo ra các đối
tượng cấp thấp hơn cần thiết.
2.9.5.3. Xây dựng theo trình tự trên xuống.
Cao nhất
Thấp nhất
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
57
Các đối tượng hình học cơ bản. Là các đố i tượng có hình dạng quen
thuộc (khối cầu hay lăng trụ đểu). Do các đối tượng cấp cao này được tạo ra
trực tiếp mà không thông qua các đối tượng cấp thấp hơn nên ta có tên gọi “
xây dựng theo trình tự từ trên xuống”. Cách tạo ra các đối tượng hình học
cơ bản:
Có thể dễ dàng tạo ra chúng bằng các lệnh tương ứng: hình chữ nhật
(RECTNG), đa giác (PTXY, POLY), đa giác đều (RPOLY), đường tròn hay
cung tròn (PCIRC). Các hình tạo bởi các lệnh trên sẽ nằm trong mặt phẳng
làm việc và có hướng phù hợp với hệ trục tọa độ mặt phẳng làm việc và
phải có diện tích dương. Các hình tiếp giáp nhau có thể tạp ra sự bất liên tục
trong mô hình PTHH trừ khi ta nối liền chúng lại bằng các lệnh NUMMRG,
AADD hay AGLUE. Ta có thể tạo các đối tượng với các lệnh tương ứng
sau: khối lập phương (BRICK), lăng trụ (PTXY,PRISM), lăng trụ vuông
(RPRISM), hình nón hay hình nón cụt (CONE), hình cầu (SPHERE), hình
xuyến (TORUS), hình trụ (CYLIND). Các đối tượng được tạo ra có vị trí
tương đối trong hệ trục tọa độ mặt phẳng làm việc. cũng tương tự như với
các mặt phẳng, biên của các khối tiếp giáp nhau có thể tạp ra sự bất liên tục
trong mô hình PTHH trừ khi ta nối liền chúng lại bằng các lệnh NUMMRG,
VGLUE hay VADD.
2.9.5.4. Sử dụng các phép toán Boolean cho việc “gọt đẽo” mô hình
hình học.
Ta có thể “gọt đẽo” mô hình hình học bằng các phép toán Boolean
như hợp, giao, phép trừ,… lên hầu như tất cả các đối tượng hình học.
Trường hợp ngoại lệ duy nhất là chúng không thể áp dụng cho các đối
tượng tạo ra bằng cách ghép nối và một vài phép toán Boolean không thể
dùng cho các đối tượng suy biến.
Lưu ý rằng tất cả các tải trọng và đặc trưng phần tử phải được thiết
lập sau khi các phép toán Boolean, nếu không chúng có thể bị ảnh hưởng.
2.9.6. Phát sinh lưới.
2.9.6.1. Phát sinh lưới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
58
Thủ tục phát sinh lưới cho nút và phần tử gồm 3 bước chính sau: đặt
thuộc tính cho phần tử, đặt thông số cho lưới sẽ phát sinh, phát sinh lưới. Đặt
thuộc tính cho phần tử.
Các đặc trưng sau cần chỉ định:
Loại phần tử.
- Các hằng số vật liệu (gồm các đặc trưng hình học như chiều dày,…)
- Các đặc trưng vât liệu (module đàn hồi, hệ số dẫn nhiệt,…).
Hệ trục tọa độ phần tử.
Đặt thông số cho lưới sẽ phát sinh:
Gồm hình dạng phần tử, vị trí các nút giữa, kích thước lưới sẽ cần
thiết khi sinh lưới. Đây là 1 trong các bước quan trọng nhất của quá trình
tính toán. Những thông số thiết lập ở bước này sẽ có ảnh hưởng lớn đến độ
chính xác cũng như tốc độ tính toán. Các thông số này phải được thiết lập
ngay sau khi quá trình mô hình hình học.
Với các bài toán tuyên tính tính toán tĩnh hay tính toán nhiệt, ta có thể
để chương trình tự động thiết lập cả các thông số cho quá trình sinh lưới,
trong đó các kích thước phần tử được thiết lập sao cho sai số trong quá trình
tính toán nhỏ hơn một giá trị đặt trước.
Sinh lưới tự do.
Theo cách này, không cần đòi hỏi đặc biệt nào cho mô hình hình học.
Các hình dạng phần tử hỗn hợp hay chỉ cá phần tử tam giác (hay tứ diện
trong bài toán 3 chiều) đều có thể sử dụng. Bằng cách sử dụng lệnh
ESHAPE ta có thể yêu cầu chương trình tự động chọn loại phần tử ( thường
cho kết quả lưới gồm nhiều loại phần tử) hay yêu cầu chỉ sử dụng phần tử
tam giác (hay tứ diện trong bài toán 3 chiều).
Sinh lưới ánh xạ.
Ta cũng xó thể yêu cầu ANSYS chỉ sử dụng phần tử tứ giác (hay tứ
diện cho bài toán không gian) để tạo ra mmotj lưới ánh xạ. sinh lưới theo
cách này đòi hỏi diện tích (hay thể tích) cần sinh lưới phải có hình dạng thảo
một số yêu cầu đặc biệt. Chẳng hạn với các phần tử tứ giác: (a) diện tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
59
sinh lưới phải đuwocj bao bởi 3 hay 4 cạnh; (b) số phần tử trên các cạnh đối
diện phải bừng nhau; và (c) só chia phần tử phải là số chẵn khi diện tích sinh
lưới bị bao bởi 3 đường.
Nếu diện tích sinh lưới bị bao bởi nhiều hơn 4 đường, ta có thể kết
hợp (lệnh LCOMB) hay nối (lệnh LCCAT) vài đường để có số đường nhỏ
hơn hay bằn g 4. thường thì ta sử dụng lệnh LCOMB (khi có thể sử dụng
được) nhiều hơn là lệnh LCCAT. Cũng chú ý rằng lệnh LCOMB có thể áp
dụng cho các đường không tiếp tuyến nhưng không nhất thiết 1 nút phải
được tạo ra ở chỗ cong trên đường đó.
Để phát sinh lưới cho một khối, ta phải có: khối sinh lưới phải có hình
viên gạch (6 mặt), hình nêm hay hình lăng trụ (5 mặt), tứ diện (4 mặt); Phải
có số phần tử trên các cạnh đối diện bằng nhau; và (c) số chia phần tử trên
các mặt tam giac phải là số chẵn nếu khối sinh lưới là lăng trụ tứ diện.
Cũng tương tự như với đường, ta có thể dùng lệnh cộng (AADD) hay
nối (ACCAT) các diện tích nếu muốn giảm số diện tích bao quanh khối cần
sinh lưới. Nếu muốn nối các đường bao...
Download miễn phí Luận văn Khảo sát biến dạng thân máy tiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn
MỤC LỤC
Trang
Mở đầu 7
Chương I: CÁC DẠNG KẾT CẤU HIỆN ĐẠI CỦA THÂN MÁY TIỆN . 9
Chương II: CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 12
2.1 Các phương pháp tính sức bền trong cơ học . 12
2.1.1 Phương pháp nhân biểu đồ Veresaghin kết hợp với phương trình vi phân đường
đàn hồi 12
2.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn 13
2.2 Các dạng đối tượng của bài toán sức bền trong thiết kế hiện đại . 23
2.2.1. Chi tiết dạng thanh . 23
2.2.2 Chi tiết dạng dầm 23
2.2.3 Chi tiết dạng khối. . 23
2.3. Các kiểu phần tử của bài toán phần tử hữu hạn và sử dụng . 24
2.3.1. Phần tử kiểu đường 24
2.3.2. Phần tử kiểu đa giác . 24
2.3.3. Phần tử kiểu tứ diện . 25
2.3.4. Các kiểu khác . 25
2.4. Các bước thực hiện bài toán phần tử hữu hạn . 25
2.5. Các bài toán ứng dụng phương phần tử hữu hạn . 27
2.5.1. Bài toán cơ học . 27
2.5.2. Bài toán truyền nhiệt . 29
2.5.3. Bài toán dòng chất lưu . 33
2.5.4. Giới hạn nghiên cứu của đề tài . 33
2.6. Các mô hình toán học của phương pháp phần tử hữu hạn . 34
2.6.1. Phương trình mô tả chuyển vị . 34
2.6.2. Phương trình mô tả lực nút 34
2.6.3. Phương trình vi phân đường đàn hồi . 34
2.7. Giới thiệu một số phần mền tính FEM . 34
2.7.1. Ansys . 34
2.7.2. Catia . 37
2.7.3. Cosmos Design Star
2.7.4. Mechanical Destop .
2.8. Lựa chọn công cụ chính và công cụ hỗ trợ . 41
2.8.1. Công cụ chính 41
2.8.2. Công cụ hỗ trợ . 41
2.8.3. Nhận dạng lẫn nhau . 41
2.9. Tổng quan về mô hình cấu trúc 41
2.9.1. Tổng quan về xây dựng mô hình . 41
2.9.2. Các bước tiến hành 43
2.9.3. Các hệ trục toạ độ . 49
2.9.4. Sử dụng chuột và mặt phẳng làm việc . 53
2.9.5. Mô hình thông qua các đối tượng hình học . 54
2.9.6. Phát sinh lưới 57
2.9.7. Hiệu chỉnh mô hình 63
2.9.8. Sinh lưới thích ứng 67
2.9.9. Phát sinh trực tiếp . 71
2.9.10. Mô hình đường ống . 71
2.9.11. Hiệu chỉnh số nút và phần tử . 73
2.10. Xây dựng mô hình hình học 76
2.10.1. Giới thiệu . 76
2.10.2. Các sản phẩm kết nối . 78
2.10.3. Sử dụng các lệnh trong phần mềm . 78
2.11. Tạo mô hình phần tử hữu hạn 80
2.11.1. Tổng quan 80
2.11.2. Các thuộc tính cơ bản của phần tử . 81
2.11.3. Các thuộc tính kết hợp của phần tử . 86
2.11.4. Điều khiển mật độ lưới 87
2.12. Đặt tải . 87
2.12.1. Định nghĩa tải . 87
2.12.2. Hệ toạ độ nút (Nodal Coordinate System - NCS) . 88
2.12.3. Các ràng buộc chuyển vị . 89
2.12.4. Lực tập trung 89
2.12.5. Kiểm tra các kết quả 89
CHƯƠNG III : MÔ HÌNH HỌC VÀ MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN CỦA BÀI
TOÁN THÂN MÁY TIỆN .
3.1. Xây dựng mô hình hình học thân máy .
3.1.1. Cụm thân máy .
3.1.2. Mô hình hình học với Mechanical Destop 99
3.1.3. Mô hình FEM của thân máy . 100
3.2. Xác định các thông số cơ bản của mô hình hình học 101
3.2.1. Thông số cơ học của vật liệu 101
3.2.2. Thông số hình học của mô hình 101
3.3. Tính toán bộ tham số ngoại lực tác động tĩnh lên trục chính và thân máy . 102
3.3.1. Chế độ cắt tính toán . . 102
3.3.2. Tính lực cắt . 102
Chương IV: TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH THÂN MÁY TIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ
HỮU HẠN TRÊN HỆ THỐNG COSMOS/ANSYS .104
4.1. Sơ đồ tính . 104
4.2. Phân tích hệ thống ngoại lực tác dụng . 104
4.3. Đơn vị tính . 107
4.4. Ứng dụng phần mềm Ansys/Cosmoss . . 107
4.4.1. Khởi động chương trình Ansys, giao diện Ansys . 107
4.4.2. Xây dựng mô hình học . 108
4.4.3. Định hướng bài toán . 108
4.4.4. Tạo mô hình phần tử hữu hạn 109
4.4.5. Khai báo các thuộc tính của vật liệu . 109
4.4.6. Khai báo các điều kiện biên . 110
4.4.7. Đặt tải trên mô hình 110
4.4.8. Giải . 111
4.4.9. Kết quả 111
4.5. Kết quả dạng dữ liệu . 120
4.6. Đánh giá và kết luận . 121
4.6.1. Đánh giá . 121
4.6.2. Kết luận . 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 124
PHỤ LỤC.
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung:
6với 1 mặt,… Nếu đối tượng đã được đạt tải xóa đối tượng sẽ xóa luôn tải
trọng. cấp bậc của đối tượng được liệt kê theo sơ đồ sau:
Phần tử (và tải phần tử)
Nút (và tải nút)
Khối ( và tải trọng lên khối)
Mặt (và tải trọng lên mặt)
Đường (và tải trọng lên đường)
Điểm (và tải trọng lên điểm)
Nếu muốn sửa đổi 1 chi tiết của mô hình khi nó đã được sinh lưới, trước hết
ta phải xóa tất cả các nút và phần tử của chi tiết đó bằng các lệnh xCLEAR.
Sau đó ta có thể xóa nó hay sửa đổi rồi phát sinh lưới lại.
2.9.5.2. Xây dựng theo trình tự dưới lên.
Điểm là đối tượng cấp thấp nhất được bắt đầu khi dựng mô hình theo
cách này. Ta có thể định nghĩa đường, mặt hay khối đi liền với các điểm
nhưng không nhất thiết phải đi đúng thứ tự cấp bậc, các đối tượn g trung
gian sẽ được tạo ra trong trường hợp cần thiết.
Đường dùng để biểu diễn cạnh của một đối tượng. Tuy nhiên không
phải lúc nào ta cũng phải xác định rõ 1 đường, mà chương trình có thể tạo ra
nó trong trường hợp cần thiết. Chúng chỉ cần xác định rõ khi ta tạo phần tử
đường (phần tử dầm) hay ta muốn tạo ra mặt từ các đường cho trước.
Mặt phẳng dùng biểu diễn các đối tượng phẳng (tấm phẳng hay khối
đối xứng trục). các mặt phẳng cũng như cong được dùng biểu diễn các mặt
trong không gian (vỏ, các mặt của đối tượng khối 2 chiều). Chúng chỉ cần
thiết khi ta muốn tạo các phần tử trong mặt phẳng hay tạo ra khối từ các
mặt. Hầu hết các lẹnh cho việc tạo ra mô mặt đều tự động tạo ra các đường
và điểm cần thiết; và cũng tuwong tự như vậy cho các lệnh tạo khối.
Dùng biểu diễn các vật thể 3 chiều và chỉ cần thiết khi ta muốn tạo ra
các phần tử khối. phần lớn các lệnh tạo khối đều tự động tạo ra các đối
tượng cấp thấp hơn cần thiết.
2.9.5.3. Xây dựng theo trình tự trên xuống.
Cao nhất
Thấp nhất
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
57
Các đối tượng hình học cơ bản. Là các đố i tượng có hình dạng quen
thuộc (khối cầu hay lăng trụ đểu). Do các đối tượng cấp cao này được tạo ra
trực tiếp mà không thông qua các đối tượng cấp thấp hơn nên ta có tên gọi “
xây dựng theo trình tự từ trên xuống”. Cách tạo ra các đối tượng hình học
cơ bản:
Có thể dễ dàng tạo ra chúng bằng các lệnh tương ứng: hình chữ nhật
(RECTNG), đa giác (PTXY, POLY), đa giác đều (RPOLY), đường tròn hay
cung tròn (PCIRC). Các hình tạo bởi các lệnh trên sẽ nằm trong mặt phẳng
làm việc và có hướng phù hợp với hệ trục tọa độ mặt phẳng làm việc và
phải có diện tích dương. Các hình tiếp giáp nhau có thể tạp ra sự bất liên tục
trong mô hình PTHH trừ khi ta nối liền chúng lại bằng các lệnh NUMMRG,
AADD hay AGLUE. Ta có thể tạo các đối tượng với các lệnh tương ứng
sau: khối lập phương (BRICK), lăng trụ (PTXY,PRISM), lăng trụ vuông
(RPRISM), hình nón hay hình nón cụt (CONE), hình cầu (SPHERE), hình
xuyến (TORUS), hình trụ (CYLIND). Các đối tượng được tạo ra có vị trí
tương đối trong hệ trục tọa độ mặt phẳng làm việc. cũng tương tự như với
các mặt phẳng, biên của các khối tiếp giáp nhau có thể tạp ra sự bất liên tục
trong mô hình PTHH trừ khi ta nối liền chúng lại bằng các lệnh NUMMRG,
VGLUE hay VADD.
2.9.5.4. Sử dụng các phép toán Boolean cho việc “gọt đẽo” mô hình
hình học.
Ta có thể “gọt đẽo” mô hình hình học bằng các phép toán Boolean
như hợp, giao, phép trừ,… lên hầu như tất cả các đối tượng hình học.
Trường hợp ngoại lệ duy nhất là chúng không thể áp dụng cho các đối
tượng tạo ra bằng cách ghép nối và một vài phép toán Boolean không thể
dùng cho các đối tượng suy biến.
Lưu ý rằng tất cả các tải trọng và đặc trưng phần tử phải được thiết
lập sau khi các phép toán Boolean, nếu không chúng có thể bị ảnh hưởng.
2.9.6. Phát sinh lưới.
2.9.6.1. Phát sinh lưới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
58
Thủ tục phát sinh lưới cho nút và phần tử gồm 3 bước chính sau: đặt
thuộc tính cho phần tử, đặt thông số cho lưới sẽ phát sinh, phát sinh lưới. Đặt
thuộc tính cho phần tử.
Các đặc trưng sau cần chỉ định:
Loại phần tử.
- Các hằng số vật liệu (gồm các đặc trưng hình học như chiều dày,…)
- Các đặc trưng vât liệu (module đàn hồi, hệ số dẫn nhiệt,…).
Hệ trục tọa độ phần tử.
Đặt thông số cho lưới sẽ phát sinh:
Gồm hình dạng phần tử, vị trí các nút giữa, kích thước lưới sẽ cần
thiết khi sinh lưới. Đây là 1 trong các bước quan trọng nhất của quá trình
tính toán. Những thông số thiết lập ở bước này sẽ có ảnh hưởng lớn đến độ
chính xác cũng như tốc độ tính toán. Các thông số này phải được thiết lập
ngay sau khi quá trình mô hình hình học.
Với các bài toán tuyên tính tính toán tĩnh hay tính toán nhiệt, ta có thể
để chương trình tự động thiết lập cả các thông số cho quá trình sinh lưới,
trong đó các kích thước phần tử được thiết lập sao cho sai số trong quá trình
tính toán nhỏ hơn một giá trị đặt trước.
Sinh lưới tự do.
Theo cách này, không cần đòi hỏi đặc biệt nào cho mô hình hình học.
Các hình dạng phần tử hỗn hợp hay chỉ cá phần tử tam giác (hay tứ diện
trong bài toán 3 chiều) đều có thể sử dụng. Bằng cách sử dụng lệnh
ESHAPE ta có thể yêu cầu chương trình tự động chọn loại phần tử ( thường
cho kết quả lưới gồm nhiều loại phần tử) hay yêu cầu chỉ sử dụng phần tử
tam giác (hay tứ diện trong bài toán 3 chiều).
Sinh lưới ánh xạ.
Ta cũng xó thể yêu cầu ANSYS chỉ sử dụng phần tử tứ giác (hay tứ
diện cho bài toán không gian) để tạo ra mmotj lưới ánh xạ. sinh lưới theo
cách này đòi hỏi diện tích (hay thể tích) cần sinh lưới phải có hình dạng thảo
một số yêu cầu đặc biệt. Chẳng hạn với các phần tử tứ giác: (a) diện tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
59
sinh lưới phải đuwocj bao bởi 3 hay 4 cạnh; (b) số phần tử trên các cạnh đối
diện phải bừng nhau; và (c) só chia phần tử phải là số chẵn khi diện tích sinh
lưới bị bao bởi 3 đường.
Nếu diện tích sinh lưới bị bao bởi nhiều hơn 4 đường, ta có thể kết
hợp (lệnh LCOMB) hay nối (lệnh LCCAT) vài đường để có số đường nhỏ
hơn hay bằn g 4. thường thì ta sử dụng lệnh LCOMB (khi có thể sử dụng
được) nhiều hơn là lệnh LCCAT. Cũng chú ý rằng lệnh LCOMB có thể áp
dụng cho các đường không tiếp tuyến nhưng không nhất thiết 1 nút phải
được tạo ra ở chỗ cong trên đường đó.
Để phát sinh lưới cho một khối, ta phải có: khối sinh lưới phải có hình
viên gạch (6 mặt), hình nêm hay hình lăng trụ (5 mặt), tứ diện (4 mặt); Phải
có số phần tử trên các cạnh đối diện bằng nhau; và (c) số chia phần tử trên
các mặt tam giac phải là số chẵn nếu khối sinh lưới là lăng trụ tứ diện.
Cũng tương tự như với đường, ta có thể dùng lệnh cộng (AADD) hay
nối (ACCAT) các diện tích nếu muốn giảm số diện tích bao quanh khối cần
sinh lưới. Nếu muốn nối các đường bao...