UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA Stud.: ________________________________ FACULTATEA DE MECANICĂ Grupa: ________________________________

Laborator: BMSM Data: ________________________________ Aplicatia 1. Analiza statica a unei placi cu un orificiu supusa unei presiuni de 100 psi, uniforma pe ambele laturi

Se face analiza statica a unei placi cu un orificiu, figura 1,

- placa de otel cu grosimea de 0,1, h = 20, L = 20,- orificu cu diametrul D = 10;- presiunea este de 100 psi, uniforma pe ambele laturi.

Figura 1. Forma dimensionala a piesei

Procedura de lucru:

1. Construirea geometriei;2. Specificarea proprietatilor;3. Discretizarea;4. Specificare incarcarilor si conditiilor de contur;5. Analiza;6. Postprocesarea.

Etichetarea entitatilor geometrice cu care se va lucra: Status1 – PT, CR, CT, RG (se selecteaza locatiile “plot” si “labl”)

1. Construirea geometriei

1) Comanda VIEW defineste unghiul de vedere. In cazul analizat, modul de lucru 3D este schimbat in 2D, corespunzator planului X-Y.

Display, View_Parameter, ViewVIEW 0,0,1,0

2) Comanda PLANE defineste planul de lucru in care se va pozitiona reteaua (grila de lucru). Cu aceasta comanda se defineste planul de lucru ca fiind planul X-Y, cu Z=0,0.

Geometry, Grid, PlanePLANE Z,0,1

1

3) Comanda GRIDON defineste reteaua de desenare (grila). Aceasta retea poate simplifica problemele legate de desenarea modelului corpului.

Geometry, Grid, GridOnGRIDON 0,0,1,1,20,20,2

4) Comanda SCALE ajusteaza scara de desen pentru retea ptr a se incadra in ecran . Display, Display_Option, Scale

Scale, 0

4) Comanda CRPCORP deseneaza o linie dreapta inte doua puncte specificate prin coordonatele lor. Cu aceasta comanda, se traverseaza in sens orar un patrat prin cele patru colturi ale retelei.

Geometry, Curves, Draw Polyline.CRPCORP 1,0,0,0, 0,20,0,20,20,0,20,0,0,0,0,0

6) Comanda PT defineste un puct pe gila activa.Utilizand aceasta comanda, se plaseaza un punct de referinta in centrul orificiului, in mijlocul retelei, cu coordonatele x=10, y=10, z=0. Geometry, Points, Define

PT 5,10,10,07) Comanda CRPCIRCLE genereaza un cer pe baza centrului cercului si pe raza lui. In cazul analizat, punctul 5 este definit ca centrul cercului, iar punctul 3, ca punctul de start al cercului. Raza cerului este de 5” (r=127mm).

Geometry, Curves, Circles, Circle in Plane.CRPCIRCLE 5,5,3,5,360,4

8) Comanda SF2CR genereaza o suprafata bazandu-se pe doua curbe. Daca meniul “REP” este activar, aceasi comanda poate fi repetata printr-un “click” executat cu mouse-ul.

Geometry, Surfaces, Define by 2 CrSF2CR 1,5,2,0SF2CR 2,8,3,0SF2CR 3,7,4,0SF2CR 4,6,1,0

9) Comanda GRID OFF elimina grila (reteaua). Pentru evitarea unei posibile dezordonari a ecranului, se recomanda indepartarea grilei dupa ce a fost generata geometria corpului. Geometry, Grid, Grid off

GRIDOFF

2. Specificarea proprietatilor materialului

1) Comanda EGROUP defineste tipul elementului care va fi utilizat la discretizare. Lista cu grupele de elemente disponibile poate fi consultata cu ajutorul meniului “HELP”.

PropSets, Element Group.EGROUP 1, PLANE 2D,0,1,0,0,0,0,0

2) Comanda PICK_MAT selecteaza materialul dintr-o biblioteca de materiale. Lista cu materialele disponibile poate fi consultata cu ajutorul meniului “HELP”.

Propsets, Pick Material Lib.PICK_MAT 1,A_STEEL, FPS

3) Comanda RCONST defineste proprietatile sectionale. In cazul analizat, proprietatea sectiunii este chir grosimea placii specificata avand valoarea de 0,1” (cca. 2,5 mm).

Propsets, Real ConstantRCONST 1,1,1,2,1,0

2

3. Discretizare

1) Comanda M_SF discretizeaza suprafetele selectate prin discretizare parametrica.Densitatea si distributia discretizarii poate fi specificata prin parametrii listati.In aceasta aplicatie este utilizata o discretizare 6x6 cu sapte noduri pe fiecare curba.

Meshing, Parametric_Mesh, Surfaces.M_SF 1,4,1,4,6,6,1,1

2) Comanda NMERGE imbina nodurile.In cazul analizat, nodurile de pe contururile suprafetelor sunt combinate pentru a forma continuitatea placii.In caz contrar, programul va considera ca modelul este executat din patru placi nesolidizate.

Meshing, Nodes, MergeNMERGE 1,196,1,0.0001,0,1,0

4. Specificarea incarcarilor si conditiilor de contur

1) Comanda DND fixeaza deplasarile nodurilor specificate. In aplicatia studiata, conditiile de contur se bazeaza pe simetria modelului.Atata timp cat placa este apasata cu o presiune egala pe ambele laturi, linia centrala verticala nu trebuie sa se deplaseze in raport cu axa X. De asemenea, daca placa se deformeaza, linia centrala orizontala nu trebuie sa se deplaseze in raport cu axa Y. Pentru a asigura simetria dupa liniile centrale (atat dupa directia X cat si dupa directia Y), se fixeaza selectiv nodurile 193 si 95 in directia Y si nodurile 46 si 144 in directia X.Load_BC,Structural, Displacement, Define by Nodes

DND 193,UY,0,193,1DND 95,UY,0,95,1DND 46,UX,0,46,1DND 144,UX,0, 144,1

2) Comanda PCR aplica presiune pe curba specificata.In cazul analizat, se aplica o incarcare cu o tensiune de 100 Mpa pe curba 1 si curba 3. Semnul minus in fata valorii de 100 va reprezenta tensiunea incarcarii in aceasta apicatie. Load_BC,Structural,Pressure,Define by Curves

PCR 1,-100,3,2,-100,4

5. Analiza

1) Comanda R_CHECK genereaza o verificare de rutina pentru a verifica structurarea (setarea) corecta a analizei si semnaleaza elementele cu o imagine inferioara a formatului. Rezultatul acestui proces este inmagazinat intr-un fisier cu extensia .CHK. Acest fisier este in format ASCII si poate fi citit cu orice editor de texte sau procesor de cuvinte.

Analysis, Run CheckR_CHECK, STATIC

2) In acest moment setarea este completa si modelul poate fi supus analizei. Analysis, STATIC, Run Static Analysis.

R_STATIC

3

6. Postprocesarea

1) Dupa terminarea analizei, modelul poate fi supus la posprocesare. Comanda WCREATE poate crea pana la patru ferestre.Acestea permint vizionarea simultana a rezultatelor.In cazul studiat sunt create trei ferestre. Pentru a imparti ecranul in 4 ferestre: Windows, Tile. Display,Windows,Create.

WCREATE 3

2) Pentru a activa o fereastra, se utilizeaza comanda WPOP sau se executa “click” pe fereastra ce se doreste a fi activata.

Display,Windows,WpopWPOP, 1

3) Comanda ACTSTR activeaza rezultatele incarcarii, astfel ca acestea pot fi reprezentate. Setarea implicita (initiala) a programului activeaza incarcarile Von Mises.

Results, Plot, Stress,Contour plot,Deformed,OkACTSTR 1,VON,1,1,0

4) Comanda STRPLOT genereaza pe ecran o reprezentare grafica in culori a rezultatelor incarcarilor activate.

Result,Plot,StrplotSTRPLOT 0,1,144,1,0

- Plotarea tensiunilor Von Mises: Results, Plot, Stress, Contour Plot, Deformed, Ok- Plotarea deformatiilor relative: Results, Plot, Strain, Contour, Deformed, Ok- Plotarea deformatiilor absolute (deplasari): Results, Plot, Displacement, Contour plot, Deformed, Ok

5) Reprezentarea incarcarii conturului poate fi animata, de asemenea, evidentiind procesul prin care incarcarile sunt construite. Programul va anima 5 campuri de reprezentari a solicitatii pe contur, incepand de la zero si crescator pana la nivelul maxim al incarcarii experimentale, in parte.

Results,Plot,AnimateANIMATE 1,1,0

Rezultate: - reprezentare model - vizualizare: - tensiunile Von Mises - deformatiile relative - deformatiile absolute (deplasari)Concluzii:

4