Abaqus_04

1.1 Programski paket Abaqus

- 1 -

1 Navodila

1.1 Programski paket Abaqus

Standard, CAE…

1.1.1 Abaqus CAE

1.1.1.1 Zagon programa Abaqus CAE

• V opravilni vrstici operacijskega sistema kliknite Start → Vsi Programi (All Programs) →

Abaqus 6.10-1 → Abaqus CAE.

• Odpre se okno Start Session, v katerem izberite With Standard/Explicit Model, za pričetek dela

s simulacijami mehanike trdnin, oziroma izberite With CFD Model, za pričetek dela s

simulacijami mehanike tekočin.

1.1.1.2 Priprava nove baze modelov

• Novo bazo modelov pripravite z izbiro ukaza File → New Model Database → With

Standard/Explicit Model za pričetek dela s simulacijami mehanike trdnin ali izberite With CFD

Model, za pričetek dela s simulacijami mehanike tekočin (če se odpre okno s sporočilom o

shranjevanju obstoječe baze modelov izberite ustrezen odgovor).

1.1.1.3 Dodajanje novega modela v bazo

• V glavnem meniju izberite ukaz Model → Manager, ki odpre okno z imenom Model Manager, v

katerem so na voljo ukazi za upravljanje z modeli.

• Nov model dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za urejanje modelov Edit Model

Attributes.

• Ime novega modela vpišite v polje Name.

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Model Manager.

1.1.1.4 Urejanje imena obstoječega modela



• V polju Name izberite model, kateremu želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite okno

Rename Model.

• Vpišite novo ime modela in vnos potrdite s klikom na OK in zaprite okno Model Manager.

1.1.1.5 Urejanje lastnosti obstoječega modela



• V polju Name izberite model, kateremu želite spremeniti lastnosti in s klikom na Edit Attributes

odprite okno Edit Model Attributes.

• Uredite lastnosti modela in na koncu spremembe potrdite s klikom na OK in zaprite okno Model

Manager.

1.2 Modul Part – Priprava geometrije

- 2 -

1.1.1.6 Brisanje obstoječega modela



• V polju Name izberite model, ki ga želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes (v bazi modelov mora

vedno obstajati vsaj eden model) in zaprite okno Model Manager.


Modul part (slika 1.1) se uporablja za pripravo geometrije. Pripravite jo lahko v dveh dimenzijah (2D)

ali treh dimenzijah (3D) in na njeni podlagi predpišete vse ostale lastnosti, ki jih potrebujete za

izvedbo analize po metodi končnih elementov, kot so materiali, obremenitve, podpore.

Slika 1.1: Ukazi modula Part

1.2.1 Komponenta

Dodajanje, preimenovanje in brisanje komponent poteka s pomočjo okna Part Manager, ki ga odprete

v modulu Part z izbiro ukaza Part Manager (slika 1.1).

1.2.1.1 Dodajanje nove komponente

• V modulu Part izberite ukaz Part Manager (slika 1.1), ki odpre okno z imenom Part Manager, v

katerem so na voljo ukazi za upravljanje s komponentami.

• Novo komponento dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje komponent Create

Part.

• Ime nove komponente vpišite v polje Name.


- 3 -

• Dimenzijo komponente izberite v polju Modeling Space (polje za izbiro dimenzije modelirnega

prostora).

• Tip obnašanja konstrukcije izberite v polju Type.

• V polju Base Feature izberite geometrijsko osnovo, na podlagi katere boste modelirali. In sicer,

izbrati je potrebno obliko geometrije Shape (Solid – volumen, Shell – ploskev, Wire – linija,

Point - točka) in za analize v 3D prostoru še tip geometrije Type (Extrusion – razteg, Revolution

– rotacija, Sweep – razteg po poti, Planar – tloris, Coordinates – koordinate).

• Za ustrezno pripravo velikosti delovnega polja skice morate v polje Approximate size vpisati še

približno velikost skice (le ta naj znaša približno toliko, kot je dvakratna vrednost najdaljše

dimenzije nove komponente). Postopek nadaljujte s klikom na Continue.

• Odpre se delovno okolje za skiciranje, kamor narišite skico (poglavje 1.2.3).

• Skiciranje zaključite s klikom na Done v statusni vrstici.

• V odvisnosti od izbranega tipa geometrije, se lahko pojavijo naslednja okna za urejanje tipa

geometrije:

- Edit Base Extrusion: okno za urejanje raztegov, kjer v polje Depth vpišite globino raztega

v izbranih enotah (decimalno ločilo je pika);

- Edit Revolution: okno za urejanje rotacij, kjer v polje Angle vpišite kot rotacije v stopinjah

(decimalno ločilo je pika);

• Dodajanje nove komponente zaključite s klikom na OK v oknu za urejanje tipa geometrije in

zaprite okno Part Manager.

1.2.1.2 Urejanje imena obstoječe komponente



• V polju Name izberite komponento, kateri želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite

okno Rename Part.

• Vpišite novo ime komponente in vnos potrdite s klikom na OK in zaprite okno Part Manager.

1.2.1.3 Brisanje obstoječe komponente



• V polju Name izberite komponento, ki jo želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Part

Manager.

1.2.1.4 Rezanje dela geometrije

• V modulu Part izberite ukaz Create Cut: Extrude, s katerim boste odrezali del geometrije.

• V statusni vrstici se izpiše navodilo, da je potrebno izbrati ravnino za skico Select a plane for the

extruded cut. Izberite ravnino geometrije, na katero boste narisali skico za rezanje.

• V statusni vrstici se izpiše navodilo, da je potrebno izbrati še rob geometrije Select an edge or axis

that will appear. Iz menija izberite Vertical and on the right (navpično in na desni strani) ter

kliknite na želen rob.

• Odpre se delovno okolje za skiciranje, kamor narišite skico (poglavje 1.2.3). Če ne veste, kako je

skica obrnjena v prostoru, malo zasučite pogled na komponento.

• Skiciranje zaključite s klikom na Done v statusni vrstici.

• Odpre se okno Edit Cut Extrusion, v katerem izberite smer Direction in tip Type rezanja

(Through All – skozi vse, Up To Face – do ploskve, Blind – slepo).


- 4 -

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK.

1.2.2 Delitev komponent na celice

Delitev tridimenzionalnih komponent na dele, imenovane celice, ima dva vzroka. Prvi vzrok je lažja

priprava mreže končnih elementov, drugi vzrok je lažja določitev robnih pogojev. Če želite robni

pogoj predpisati le na del roba ali površine, je potrebno rob oziroma površino pred tem ustrezno deliti.

1.2.2.1 Delitev celotne komponente z ravnino, določeno s tremi točkami

• V modulu Part izberite ukaz Partition Cell: Define Cutting Plane (slika 1.1). V statusni vrstici se

izpiše izbira, na kakšen način je mogoče določili položaj delitvene ravnine v prostoru. V primeru,

da ste geometrijo že razdelili na več kot eno celico, v grafičnem oknu najprej izberite tisto oziroma

tiste celice, ki jih želite deliti (več celic hkrati izberete tako, da med izbiranjem držite pritisnjeno

tipko Shift na tipkovnici). Za določitev delitvene ravnine s tremi točkami kliknite na 3 Points.

• Nato v grafičnem oknu izberite tri točke, ki določajo rezno ravnino (točke ne smejo ležati na eni

premici). Izbirate lahko rumeno obarvane točke. Če želite postopek prekiniti, izberite ukaz Cancel

Procedure , če pa se želite vrniti na prejšnji korak v postopku, izberite ukaz Go Back to

Previous Step .

• Po izbiri vseh treh točk, delitev komponente potrdite še s klikom na Create Partition v statusni

vrstici in ukaz Partition Cell končajte s klikom na Done.

1.2.2.2 Delitev ploskev komponente s skico

• V modulu Part izberite ukaz Partition Face: Sketch (slika 1.1). Če je komponenta modelirana v

2D, se takoj odpre modul za skiciranje, v nasprotnem primeru je potrebno določiti ravnino za skico.

• V statusni vrstici se izpiše navodilo, da je potrebno izbrati površine, ki jih želite deliti Select the

faces to partition. V grafičnem oknu izberite površine (več površin hkrati izberete tako, da med

izbiranjem držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici) in potrdite izbiro s kokom na Done. Nato se

v statusni vrstici izpiše navodilo, da je potrebno izbrati še rob geometrije Select an edge or axis

that will appear. Iz menija izberite Vertical and on the right (navpično in na desni strani) ter

kliknite na želen rob, da se odpre modul za skiciranje.

• Narišite skico, s katero želite deliti ploskve komponente (poglavje 1.2.3) in zaključite postopek

deljenja ploskev s klikom na Done v statusni vrstici.

1.2.2.3 Delitev robov komponente s točko

• V modulu Part izberite ukaz Partition Edge: Enter Parameter (slika 1.1). V statusni vrstici se

izpiše navodilo, da je potrebno izbrati robove, ki jih želite deliti Select the edges to partition.

• Nato v grafičnem oknu izberite robove (več robov hkrati izberete tako, da med izbiranjem držite

pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici) in potrdite izbiro s kokom na Done.

• V statusni vrstici se prikaže polje Normalized edge parameter, v katerega je potrebno vnesti

mesto delitve roba (0 pomeni začetek roba in 1 pomeni konec roba). Delitev roba potrdite s klikom

na Create Partition in ukaz zaključite še s klikom na Done.

1.2.2.4 Brisanje delitve komponente

• V modulu Part izberite ukaz Delete Feature (slika 1.1).

• Nato v grafičnem oknu izberite delitev komponente, ki jo želite odstraniti tako, da izberete rob, ki

je nastal ob delitvi (več delitev hkrati izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici),

in izbiro potrdite s klikom na Done v statusni vrstici.

• V statusni vrstici morate izbiro potrditi še s klikom na Yes in ukaz končati s klikom na Done.


- 5 -

1.2.3 Skiciranje

Delovno okolje za skiciranje se prikaže med postopkom dodajanja nove komponente (poglavje

1.2.1.1) in med postopkom dodajanja novih geometrijskih lastnosti na komponente. Uporablja se za

pripravo skic, katere so osnova za novo geometrijo.

Slika 1.2: Ukazi modula Sketch

1.2.3.1 Risanje linij

• Za risane linij izberite ukaz Create Lines: Connected (slika 1.2).

• Njprej kliknite ne mesto začetne točke linije in nato še ne mesto končne točke linije. Postopek

lahko nadaljujete še za naslednje, povezane linije.

• Ukaz zaključite s ponovnim klikom na njegovo ikono, da se v statusni vrstici izpiše sporočilo o

izbiri novega orodja za skiciranje Select a sketching tool.

1.2.3.2 Risanje pravokotnikov

• Za risanje pravokotnikov izberite ukaz Create Lines: Rectangle (slika 1.2).

• Najprej kliknite ne mesto prvega oglišča pravokotnika in nato še na mesto njemu diagonalno

nasprotnega oglišča.




- 6 -

1.2.3.3 Risanje krožnic

• Za risane krožnic izberite ukaz Create Circle: Center and Perimeter (slika 1.2).

• Najprej kliknite na mesto središča krožnice, nato pa kliknite še na točko, ki leži na krožnici.



1.2.3.4 Risanje elips

• Za risane krožnic izberite ukaz Create Ellipse: Center and Perimeter (slika 1.2).

• Najprej kliknite na mesto središča elipse, nato kliknite za določitev daljše osi elipse in na koncu še

enkrat za določitev njene krajše osi.



1.2.3.5 Zamik geometrije

• Zamik geometrije začnite z izbiro ukaza Offset Curves (slika 1.2).

• Nato izberite geometrijo, ki jo želite zamakniti (več delov geometrije izberete tako, da držite

pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici), in izbiro potrdite s klikom na Done v statusni vrstici.

• V statusni vrstici se pojavi polje Offset distance, v katerega vpišite velikost zamika geometrije in

pritisnite Enter na tipkovnici.

• V grafičnem oknu se izriše zamaknjena geometrija, katere smer lahko spremenite z ukazom Flip v

statusni vrstici.

• Na koncu vnos podatkov potrdite s klikom na Done v statusni vrstici in zaključite ukaz s ponovnim

klikom na njegovo ikono, da se v statusni vrstici izpiše sporočilo o izbiri novega orodja za

skiciranje Select a sketching tool.

1.2.3.6 Samodejno izrezovanje

• Samodejno izrezovanje vklopite z ukazom Auto-Trim (slika 1.2).

• Nato se z miško postavite na tisti del linije oziroma krivulje, ki ga želite izrezati (izbrani del se bo

samodejno obarval v rdečo barvo). Za potrditev rezanja kliknite na izbrani del.



1.2.3.7 Geometrijske omejitve

• Dodajanje geometrijskih omejitev poteka s pomočjo okna Add Constraint, ki ga odprite z izbiro

ukaza Add Constraint (slika 1.2).

• V oknu Add Constraint izberite omejitev, ki jo želite uporabiti (Coincident – soležnost,

Concentric – soosnost, …) in nato sledite navodilom v statusni vrstici. V primeru, da sta za

geometrijsko omejitev potrebna dva elementa, bo omejitev dodana samodejno po izbiri drugega

elementa, v nasprotnem primeru je izbiro potrebno potrditi s klikom na Done v statusni vrstici (več

elementov hkrati izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici).

• Ukaz zaključite s klikom na ukaz Cancel Procedure v statusni vrstici, da se tam izpiše

sporočilo o izbiri novega orodja za skiciranje Select a sketching tool.

1.2.3.8 Dimenzioniranje

• Dimenzioniranje poteka s pomočjo ukaza Add Dimension (slika 1.2).

1.3 Modul Property - Lastnosti

- 7 -

• Z miško izberite element, ki ga želite dimenzionirati. V nekaterih primerih je dovolj, da izberete en

element, v drugih primerih morate izbrati dva elementa.

• Ko je izbranih dovolj elementov, se izriše kota dimenzije, katere položaj izberite s klikom miške.

• V statusni vrstici se prikaže polje za vnos dimenzije New dimension, kamor vpišite velikost

dimenzije v izbranih enotah (decimalno ločilo je pika) in vnos potrdite s tipko Enter na tipkovnici.



1.2.3.9 Urejanje obstoječih dimenzij

• Obstoječih dimenzij ni mogoče spreminjati neposredno v grafičnem oknu, zato izberite ukaz Edit

Dimension Value (slika 1.2).

• Nato z miško izberite dimenzijo, katere vrednost želite spremeniti, da se odpre okno za urejanje

dimenzij Edit Dimension.

• V polje Value vnesite novo vrednost dimenzije in vnos potrdite s klikom na OK.



1.2.3.10 Brisanje grafičnih elementov, dimenzij in omejitev

• Za brisanje grafičnih elementov, dimenzij ali omejitev izberite ukaz Delete (slika 1.2).

• Nato z miško izberite element, ki ga želite izbrisati, in izbiro potrdite s klikom na Done (več

elementov hkrati izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici).



1.2.4 Grafične nastavitve

1.2.4.1 Prikaz oblike in orientacije preseka nosilcev in paličij v grafičnem oknu

• V modulu Part izberite ukaz View → Part Display Options, da se odpre okno Part Display

Options.

• V okvirju Idealizations obkljukajte možnost Render beam profiles in spremembe potrdite s

klikom na OK. V grafičnem oknu je sedaj prikazana oblika in orientacija preseka.


1.3.1 Material

Dodajanje novega materiala, dodajanje novih materialnih

lastnosti ali urejanje obstoječih materialov poteka s pomočjo

okna Material Manager, ki ga odprete v modulu Property z

izbiro ukaza Material Manager (slika 1.3).

Slika 1.3: Ukaz Material Manager

1.3.1.1 Dodajanje novega materiala

• V modulu Property izberite ukaz Material Manager (slika 1.3), ki odpre okno z imenom

Material Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje z materiali.


- 8 -

• Nov material dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za urejanje materiala Edit Material.

• Ime novega materiala vpišite v polje Name.

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Material Manager.

1.3.1.2 Dodajanje elastičnih lastnosti k obstoječemu materialu


Material Manager.

• V polju Name izberite material, kateremu želite dodati elastične materialne lastnosti in s klikom na

Edit odprite okno Edit Material.

• Za določitev elastičnih materialnih lastnosti kliknite Mechanical in izberite Elasticity → Elastic.

V polju Material Behaviors se pojavi nov vnos z imenom Elastic, ki ga je potrebno klikniti.

• Nato v polje Data vnesite vrednosti za modul elastičnosti Young's modulus in Poissonovo število

Poisson's ratio v izbranih enotah (decimalno ločilo je pika).


1.3.1.3 Dodajanje gostote k obstoječemu materialu


Material Manager.

• V polju Name izberite material, kateremu želite dodati gostoto in s klikom na Edit odprite okno

Edit Material.

• Za določitev gostote kliknite General in nato še Density. V polju Material Behaviors se pojavi

nov vnos z imenom Density, ki ga je potrebno klikniti.

• Nato v polje Data vnesite vrednosti za gostoto Mass Density v izbranih enotah (decimalno ločilo

je pika).


1.3.1.4 Urejanje imena obstoječega materiala

• V modulu Property izberite ukaz Material Manager (slika 1.3), ki odpre novo okno z imenom

Material Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje z materiali.

• V polju Name izberite material, kateremu želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite

okno Rename Material.

• Vpišite novo ime materiala in vnos potrdite s klikom na OK in zaprite okno Material Manager.

1.3.1.5 Urejanje lastnosti obstoječega materiala


Material Manager.

• V polju Name izberite material, kateremu želite spremeniti lastnosti in s klikom na Edit odprite

okno Edit Material.

• V polju Material Behaviors kliknite na lastnost, ki jo želite spremeniti (Elastic, Density …), in

spremenite njene lastnosti.

• Na koncu spremembe potrdite s klikom na OK in zaprite okno Material Manager.

1.3.1.6 Brisanje obstoječega materiala


Material Manager.

• V polju Name izberite material, ki ga želite izbrisati, in kliknite na Delete.


- 9 -

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Material

Manager.

1.3.2 Presek

Dodajanje nove oblike preseka, preimenovanje ali urejanje

obstoječih lastnosti preseka poteka s pomočjo okna Profile

Manager, ki ga odprete v modulu Property z izbiro ukaza

Profile Manager (slika 1.4).

Slika 1.4: Ukaz Profile Manager

1.3.2.1 Dodajanje nove oblike preseka za nosilce

• V modulu Property izberite ukaz Profile Manager (slika 1.4), ki odpre okno z imenom Profile

Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje s preseki.

• Nov presek dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje presekov Create Profile.

• Ime novega preseka vpišite v polje Name.

• Iz seznama v polju Shape izberite ustrezno obliko preseka; Box za votle pravokotne preseke,

Rectangular za polne pravokotne preseke, Circular za polne okrogle preseke …

• Vnos podatkov nadaljujte s klikom na Continue, tako da se odpre okno Edit Profile.

• Glede na izbrano obliko novega preseka je potrebno vnesti ustrezne dimenzije preseka (Width –

širina, Height – višina, Thickness – debelina, Radius – radij …) v izbranih enotah (decimalno

ločilo je pika);

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Profile Manager.

1.3.2.2 Urejanje imena obstoječega preseka



• V polju Name izberite presek, kateremu želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite okno

Rename Profile.

• Vpišite novo ime preseka in vnos potrdite s klikom na OK in zaprite okno Profile Manager.

1.3.2.3 Urejanje dimenzij obstoječega preseka



• V polju Name izberite presek, kateremu želite spremeniti dimenzije in s klikom na Edit odprite

okno Edit Profile.

• Nato spremenite želene dimenzije preseka in spremembe potrdite s klikom na OK ter zaprite okno

Profile Manager.

1.3.2.4 Brisanje obstoječega preseka



• V polju Name izberite presek, ki ga želite izbrisati, in kliknite na Delete.


- 10 -

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Profile

Manager.

1.3.2.5 Določitev orientacije preseka nosilca

• V modulu Property izberite ukaz Assign Beam Orientation (slika 1.5), ki aktivira funkcijo za

določanje orientacije preseka nosilca. Presek nosilca se orientira tako, da se določi smer njegove

koordinatne osi n1 (slika 1.6). Smer osi se določi s pomočjo koordinat ene točke, ki leži na

koordinatni osi n1.

• Najprej izberite nosilce, ki imajo enako orientirane preseke (več nosilcev hkrati izberete tako, da

držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici), in izbor potrdite s klikom na Done v statusni vrstici

(vrstica pod grafičnim oknom).

• Nato vpišite koordinate točke, ki leži na koordinatni osi n1 (decimalno ločilo je pika, medtem ko so

vrednosti koordinat x, y in z ločene z vejicami) in vnos potrdite s pritiskom tipke Enter na

tipkovnici.

• V grafičnem oknu se izrišejo osi n1, n2 in t. Če izrisane osi sovpadajo z želeno usmeritvijo preseka

nosilca izbiro potrdite s klikom na OK in ukaz zaključite s klikom na Done. V nasprotnem primeru

se lahko vrnete na prejšnje korake postopka z izbiro ikone v statusni vrstici in izbiro spremenite.

Slika 1.5: Ukaz Assign Beam

Orientation

Slika 1.6: Oba nosilca imata enako usmerjeno os t a različno

usmerjena preseka

1.3.3 Sekcija

Dodajanje nove sekcije, preimenovanje ali urejanje

obstoječih sekcij poteka s pomočjo okna Section Manager,

ki ga odprete v modulu Property z izbiro ukaza Section

Manager (slika 1.7).

Slika 1.7: Ukaz Section Manager

1.3.3.1 Dodajanje nove volumske sekcije

• V modulu Property izberite ukaz Section Manager (slika 1.7), ki odpre okno z imenom Section

Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje s sekcijami.

• Novo sekcijo dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje sekcij Create Section.

t

n1

n2

t

n1

n2


- 11 -

• Ime nove sekcije vpišite v polje Name.

• V polju Category izberite geometrijo nove sekcije; in sicer za volumske sekcije izberite Solid.

• V polju Type izberite tip nove sekcije; in sicer za homogeno sekcijo izberite Homogeneous.

• Vnos podatkov nadaljujte s klikom na Continue, tako da se odpre okno Edit Section.

• V polju Material izberite material, katerega lastnosti naj ima nova sekcija. Pri analizah v 2D

prostoru, lahko določite tudi dimenzijo komponente v smeri z koordinatne osi. Obkljukajte Plane

stress/strain thickness in vpišite debelino materiala v izbranih enotah (decimalno ločilo je pika).

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Section Manager.

1.3.3.2 Dodajanje nove ploskovne sekcije





• V polju Category izberite vrsto nove sekcije; in sicer za ploskovne sekcije izberite Shell.

• V polju Type izberite tip nove sekcije; in sicer za homogeno sekcijo izberite Homogeneous.


• V polju Thickness pod možnostjo Value vpišite debelino nove sekcije v izbranih enotah

(decimalno ločilo je pika).

• V polju Material izberite material, katerega lastnosti naj ima nova sekcija.


1.3.3.3 Dodajanje nove linijske sekcije za nosilce





• V polju Category izberite vrsto nove sekcije; in sicer za linijske sekcije izberite Beam.

• V polju Type izberite tip nove sekcije; in sicer za nosilce izberite Beam.

• Vnos podatkov nadaljujte s klikom na Continue, tako da se odpre okno Edit Beam Section.

• V polju Profile Name izberite ime prereza, katerega lastnosti naj ima nova sekcija.

• V polju Material Name izberite ime materiala, katerega lastnosti naj ima nova sekcija.

• V polje Section Poisson’s ratio vpišite Poissonovo število materiala.


1.3.3.4 Dodajanje nove linijske sekcije za paličja





• V polju Category izberite vrsto nove sekcije; in sicer za linijske sekcije izberite Beam.

• V polju Type izberite tip nove sekcije; in sicer za paličja izberite Truss.


• V polju Material izberite ime materiala, katerega lastnosti naj ima nova sekcija.

• V polje Cross-sectional area vpišite velikost preseka ene palice v izbranih enotah (decimalno

ločilo je pika).



- 12 -

1.3.3.5 Urejanje imena obstoječe sekcije



• V polju Name izberite sekcijo, kateri želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite okno

Rename Section.

• Vpišite novo ime sekcije in vnos potrdite s klikom na OK in zaprite okno Section Manager.

1.3.3.6 Urejanje lastnosti obstoječe sekcije



• V polju Name izberite sekcijo, kateri želite spremeniti lastnosti in s klikom na Edit odprite okno

Edit Section oziroma Edit Beam Section odvisno od vrste izbrane sekcije.

• Nato spremenite želene lastnosti sekcije in spremembe potrdite s klikom na OK ter zaprite okno

Section Manager.

1.3.3.7 Brisanje obstoječe sekcije



• V polju Name izberite sekcijo, ki jo želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Section

Manager.

1.3.4 Povezava sekcije z geometrijo

Dodajanje, urejanje in brisanje povezav med sekcijami in

geometrijo poteka s pomočjo okna Section Assignment

Manager, ki ga odprete v modulu Property z izbiro ukaza

Section Assignment Manager (slika 1.8). Povezava med

sekcijo in geometrijo je potrebna, da lastnosti sekcije

prenesete na geometrijo, ki je s sekcijo povezana.

Slika 1.8: Ukaz Section

Assignment Manager

1.3.4.1 Dodajanje nove povezave med obstoječo sekcijo in geometrijo

• V modulu Property izberite ukaz Section Assignment Manager (slika 1.8), ki odpre okno z

imenom Section Assignment Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje s povezavami

med sekcijami in geometrijo.

• Novo povezavo med obstoječo sekcijo in geometrijo dodajte s klikom na Create.

• Nato morate v grafičnem oknu izbrati tiste celice (dele) geometrije, katerim želite predpisati

lastnosti obstoječe sekcije in izbiro potrditi s klikom na Done v statusni vrstici (več celic hkrati

izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici).

• Odpre se okno Edit Section Assignment, kjer morate v polju Section izbrati tisto sekcijo, katere

lastnosti želite pripisati izbrani geometriji.

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in Done ter zaprite okno Section Assignment Manager.

1.4 Modul Assembly (Sestava)

- 13 -

1.3.4.2 Urejanje povezave med obstoječo sekcijo in geometrijo




• V polju Section Name (Type) izberite povezavo med sekcijo in geometrijo, kateri želite spremeniti

lastnosti in s klikom na Edit odprite okno Edit Section Assignment.

• V polju Section izberite sekcijo, katere lastnosti želite pripisati izbrani geometriji.

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Section Assignment Manager.

1.3.4.3 Brisanje povezave med obstoječo sekcijo in geometrijo




• V polju Section Name (Type) izberite povezavo med sekcijo in geometrijo, ki jo želite izbrisati, in

kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Section

Assignment Manager.

1.4 Modul Assembly (Sestava)

S pomočjo modula sestava je potrebno posamezne komponente umestiti v globalni koordinatni sistem

sestave. Komponente lahko v tem modulu vstavljate (slika 1.9), premikate in brišete.

Slika 1.9: Ukaz Instance Part

Slika 1.10: Ukaz Delete

Feature

1.4.1.1 Vstavljanje komponente v sestavo

• V modulu Assembly izberite ukaz Instance Part (slika 1.9), ki odpre okno z imenom Create

Instance, s pomočjo katerega poteka vstavljanje komponente v sestavo.

• V polju Parts označite komponento, ki jo želite vstaviti v sestavo.

• V polju Instance Type izberite možnost Dependent (mesh on part) ter izbiro potrdite s klikom na

OK.

1.4.1.2 Odstranitev komponente iz sestave

• V modulu Assembly izberite ukaz Delete Feature (slika 1.10).

• Nato v grafičnem oknu izberite komponento, ki jo želite odstraniti (več komponent hkrati izberete

tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici) in izbiro potrdite s klikom na Done v statusni

vrstici.

• V statusni vrstici morate izbiro potrditi še s klikom na Yes in ukaz končati s klikom na Done.

1.6 Modul Interaction (Interakcije)

- 14 -

1.5 Modul Step (Korak)

Modul korak je namenjen izbiri vrste računalniške simulacije in tipa ter števila korakov simulacije. V

tem modulu lahko tudi izberete, kateri podatki se naj shranijo v bazo rezultatov v tabelarični obliki ali

v obliki polj (datoteka s končnico *.odb).

1.5.1 Korak

Dodajanje, urejanje in brisanje korakov poteka s pomočjo

okna Step Manager, ki ga odprete v modulu Step z izbiro

ukaza Step Manager (slika 1.11). V vsakem modelu je že

pripravljen korak Initial, za izvedbo simulacije pa je

potrebno ustvariti vsaj še en korak.

Slika 1.11: Ukaz Step Manager

1.5.1.1 Dodajanje novega koraka za statično analizo

• V modulu Step izberite ukaz Step Manager (slika 1.11), ki odpre okno z imenom Step Manager,

v katerem so na voljo ukazi za upravljanje s koraki.

• Nov korak dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje koraka Create Step.

• Ime novega koraka vpišite v polje Name.

• V polju Insert new step after izberite obstoječ korak, za katerim želite dodati nov korak (če

dodajate prvi korak simulacije, imate na voljo le korak Initial).

• V polju Procedure type izberite General ter v seznamu spodaj Static, General.

• Dodajanje koraka nadaljujte s klikom na Continue, ki odpre okno za urejanje koraka.

• Nastavitve koraka potrdite s klikom na OK in zaprite okno Step Manager.

1.5.1.2 Urejanje imena obstoječega koraka



• V polju Name izberite korak, kateremu želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite okno

Rename Step.

• Vpišite novo ime materiala in vnos potrdite s klikom na OK in zaprite okno Step Manager.

1.5.1.3 Brisanje obstoječega materiala



• V polju Name izberite korak, ki ga želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno z opozorilom o brisanju, kjer brisanje potrdite s klikom na Yes ter zaprite okno Step

Manager.

1.6 Modul Interaction (Interakcije)

V modulu interakcij se določajo interakcije med komponentami v sestavi ali med komponentami

samimi. Med interakcije spadajo kontakti, toge povezave in gibljive povezave.

1.7 Modul Load - Robni pogoji

- 15 -


V modulu Load je potrebno predpisati vse podpore in

obremenitve modela (robne pogoje). Podpore so lahko

nepomične ali pomične, lahko pa jih uporabimo tudi za

pripravo simetričnih robnih pogojev. Dodamo jih s pomočjo

ukaza Boundary Condition Manager (slika 10).

Obremenitve pa v grobem delimo na točkovne, linijske,

površinske in volumske. Lahko jih podamo v obliki sile,

pomika, talka ali v obliki momenta. Dodamo jih s pomočjo

ukaza Load Manager (slika 1.12).

Slika 1.12: Ukazi modula Load

1.7.1 Podpore

Dodajanje, urejanje in brisanje podpor poteka s pomočjo okna Boundary Condition Manager, ki ga

odprete v modulu Load z izbiro ukaza Boundary Condition Manager (slika 1.12).

1.7.1.1 Dodajanje nove podpore

• V modulu Load izberite ukaz Boundary Condition Manager (slika 1.12), ki odpre okno z

imenom Boundary Condition Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje s podporami.

• Novo podporo dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje podpor Create Boundary

Condition.

• Ime nove podpore vpišite v polje Name.

• V polju Step izberite tisti korak simulacije, v katerem želite ustvariti podporo.

• Nato izberite Mechanical v polju Category in v seznamu Types for Selected Step izberite

Displacement/Rotation.

• Dodajanje nove podpore nadaljujte s klikom na Continue, da se v statusni vrstici pojavi sporočilo

Select regions for the boundary condition (izberi regije za podporo).

• Nato kliknite na geometrijsko regijo, ki jo morate vpeti, in izbiro potrdite s klikom na Done v

statusni vrstici. Geometrijske regije so lahko točke, linije, ploskve ali celice, več regij hkrati pa

izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici.

• Odpre se okno za urejanje podpor Edit Boundary Condition. V njem je potrebno obkljukati tiste

prostostne stopnje, ki jih morate vpeti (U1 – pomik v smeri x osi, U2 – pomik v smeri y osi, U3 –

pomik v smeri z osi, UR1 – rotacija okoli x osi, UR2 – rotacija okoli y osi in UR3 – rotacija okoli z

osi).

• Izbiro prostostnih stopenj potrdite s klikom na OK in zaprite okno Boundary Condition

Manager.

Load Manager

Boundary Condition

Manager


- 16 -

1.7.1.2 Urejanje imena obstoječe podpore



• V polju Name izberite podporo, kateri želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite okno

Rename Boundary Condition.

• Vpišite novo ime podpore in vnos potrdite s klikom na OK ter zaprite okno Boundary Condition

Manager.

1.7.1.3 Urejanje lastnosti obstoječe podpore



• V polju Name izberite podporo, kateri želite spremeniti lastnosti in s klikom na Edit odprite okno

Edit Boundary Condition.

• Spremenite želene vrednosti in vnos podatkov potrdite s klikom na OK ter zaprite okno Boundary

Condition Manager.

1.7.1.4 Brisanje obstoječe podpore



• V polju Name izberite podporo, ki jo želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev izbire, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Boundary

Condition Manager.

1.7.2 Obremenitve

Dodajanje, urejanje in brisanje obremenitev poteka s pomočjo okna Load Manager, ki ga odprete v

modulu Load z izbiro ukaza Load Manager (slika 1.12).

1.7.2.1 Dodajanje nove obremenitve v obliki koncentrirane sile

• V modulu Load izberite ukaz Load Manager (slika 1.12), ki odpre okno z imenom Load

Manager, v katerem so na voljo ukazi za upravljanje z obremenitvami.

• Novo obremenitev dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje obremenitev Create

Load.

• Ime nove obremenitve vpišite v polje Name.

• V polju Step s pomočjo seznama izberite tisti korak simulacije, v katerem bo obremenitev začela

delovati (korak Initial ni namenjen za določanje obremenitev, zato potrebujete še vsaj en korak v

simulaciji).

• Kot vrsto obremenitve v polju Category izberite Mechanical za mehansko obremenitev.

• V polju Types for Selected Step izberite Concentrated force za obremenitev s koncentrirano silo

in kliknite Continue za nadaljevanje (v statusni vrstici se izpiše: Select points for the load).

• V grafičnem oknu izberite točke, v katerih želite predpisati koncentrirano obremenitev, in izbiro

potrdite s klikom na Done v statusni vrstici (več točk hkrati izberete tako, da držite pritisnjeno

tipko Shift na tipkovnici).

• Odpre se okno za urejanje obremenitev Edit Load, kjer morate v polja CF1, CF2 in CF3 vnesti

komponente koncentrirane sile v izbranih enotah (decimalno ločilo je pika). Pri tem CF1

predstavlja komponento sile v koordinatni smeri x, CF2 komponento sile v koordinatni smeri y in

CF3 komponento sile v koordinatni smeri z.

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Load Manager.


- 17 -

1.7.2.2 Dodajanje nove obremenitve v obliki tlaka



• Novo obremenitev dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje obremenitev Create

Load.

• Ime nove obremenitve vpišite v polje Name.

• V polju Step s pomočjo seznama izberite tisti korak simulacije, v katerem bo obremenitev začela

delovati (korak Initial ni namenjen za določanje obremenitev, zato potrebujete še vsaj en korak v

simulaciji).

• Kot vrsto obremenitve v polju Category izberite Mechanical za mehansko obremenitev.

• V polju Types for Selected Step izberite Pressure za obremenitev s tlakom in kliknite Continue

za nadaljevanje (v statusni vrstici se izpiše: Select surfaces for the load).

• V grafičnem oknu izberite površine, na katerih želite predpisati tlak, in izbiro potrdite s klikom na

Done v statusni vrstici (več površin hkrati izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na

tipkovnici).

• V primeru, da ste obremenitev predpisali na ploskovni model, morate izbrati, katero stran ploskve

želite obremeniti. Stran ploskve izberite na podlagi barve. V statusni vrstici kliknite na Brown za

rjavo ali Purple za vijolično barvo.

• Odpre se okno za urejanje obremenitev Edit Load, kjer morate v polje Magnitude vnesti velikost

tlaka v izbranih enotah (decimalno ločilo je pika). Smer delovanja obremenitve za primer tlaka je v

smeri normale na površino.

• Vnos podatkov potrdite s klikom na OK in zaprite okno Load Manager.

1.7.2.3 Dodajanje nove obremenitve v obliki pomika

• Obremenitev s pomikom se doda kot podpora. V modulu Load izberite ukaz Boundary Condition

Manager (slika 1.12), ki odpre okno z imenom Boundary Condition Manager, v katerem so na

voljo ukazi za upravljanje s podporami.

• Novo podporo dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje podpor Create Boundary

Condition.

• Ime nove podpore vpišite v polje Name.

• V polju Step izberite tisti korak simulacije, v katerem želite ustvariti podporo.

• Nato izberite Mechanical v polju Category in v seznamu Types for Selected Step izberite

Displacement/Rotation.

• Dodajanje nove podpore nadaljujte s klikom na Continue, da se v statusni vrstici pojavi sporočilo

Select regions for the boundary condition (izberi regije za podporo).

• Nato kliknite na geometrijsko regijo, ki jo morate vpeti, in izbiro potrdite s klikom na Done v

statusni vrstici. Geometrijske regije so lahko točke, linije, ploskve ali celice, več regij hkrati pa

izberete tako, da držite pritisnjeno tipko Shift na tipkovnici.

• Odpre se okno za urejanje podpor Edit Boundary Condition. V njem je potrebno obkljukati tiste

prostostne stopnje, v smeri katerih želite dodati obremenitev (U1 – pomik v smeri x osi, U2 –

pomik v smeri y osi, U3 – pomik v smeri z osi, UR1 – rotacija okoli x osi, UR2 – rotacija okoli y

osi in UR3 – rotacija okoli z osi). Ko ustrezno prostostno stopnjo obkljukate, v vnosno polje vpišite

še velikost pomika v ustreznih enotah (decimalno ločilo je pika).

• Izbiro prostostnih stopenj potrdite s klikom na OK in zaprite okno Boundary Condition

Manager.

1.8 Modul Mesh – Mreženje

- 18 -

1.7.2.4 Urejanje imena obstoječe obremenitve



• V polju Name izberite obremenitev, kateri želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite

okno Rename Load.

• Vpišite novo ime obremenitve in vnos potrdite s klikom na OK ter zaprite okno Load Manager.

1.7.2.5 Urejanje lastnosti obstoječe obremenitve



• V polju Name izberite obremenitev, kateri želite spremeniti lastnosti in s klikom na Edit odprite

okno Edit Load.

• Spremenite želene vrednosti in vnos podatkov potrdite s klikom na OK ter zaprite okno Load

Manager

1.7.2.6 Brisanje obstoječe obremenitve



• V polju Name izberite obremenitev, ki jo želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite s klikom na Yes in zaprite okno Load

Manager.


V modulu Mesh se določajo veličine povezane s pripravo mreže končnih elementov. Določiti je

potrebno, kateri tip mreže boste uporabili in izbrati vrsto končnih elementov. Prav tako je potrebno

določiti globalno velikost končnih elementov za vse komponente v sestavi in na koncu pripraviti še

mrežo končnih elementov.


- 19 -

Slika 1.13: Ukazi modula Mesh

1.8.1.1 Določitev globalne velikosti končnih elementov komponente

• V modulu Mesh morate najprej preklopiti iz prikaza sestave na prikaz komponente. To naredite v

polju Object vrstice Context bar (slika 1.13) tako, da najprej izberete možnost Part, nato pa iz

sosednjega seznama izberete še ime želene komponente.

• Nato izberite ukaz Seed Part (slika 1.13), da se odpre okno Global Seeds.

• V polje Approximate global size vpišite globalno velikost končnih elementov v izbranih enotah

(decimalno ločijo je pika).

• Izbrano velikost elementov lahko prikažete v grafičnem oknu s klikom na Apply, nato pa izbiro

potrdite s klikom na OK (če niste uporabili ukaza Apply, kliknite še na Done v statusni vrstici).

1.8.1.2 Določitev tipa končnih elementov




• Nato izberite ukaz Assign Element Type (slika 1.13), da se odpre okno Element Type. V primeru,

da je geometrija komponente razdeljena na več celic, najprej izberite celice, katerim želite

predpisati tip končnih elementov in nadaljujte s klikom na Done v statusni vrstici.

• V okvirju Family izberite družino končnih elementov.

• V okvirju Geometric order izberite red elementov (Linear – linearni red elementov, Quadratic –

parabolični red elementov).


1.9 Modul Job – Analiza

- 20 -

1.8.1.3 Generacija mreže končnih elementov




• Nato izberite ukaz Mesh Part. V statusni vrstici se izpiše sporočilo OK to mesh the part in izbiro

potrdite s klikom na Yes.

1.9 Modul Job – Analiza

Modul Job se uporablja za pripravo in izvedbo analiz. Omogoča ustvarjanje, poimenovanje in

poganjanje analiz.

1.9.1 Analiza

Dodajanje, urejanje in brisanje analiz poteka s pomočjo okna

Job Manager, ki ga odprete v modulu Job z izbiro ukaza

Job Manager (slika 1.14). Za izvedbo preračuna po metodi

končnih elementov, je potrebno najprej pripraviti analizo in

jo poimenovati, šele nato sledi izračun.

Slika 1.14: Ukaz Job Manager

1.9.1.1 Dodajanje nove analize

• V modulu Job izberite ukaz Job Manager (slika 1.14), ki odpre okno z imenom Job Manager, v

katerem so na voljo ukazi za upravljanje z analizami.

• Novo analizo dodajte s klikom na Create, ki odpre okno za ustvarjanje analiz Create Job.

• Ime nove analize vpišite v polje Name, v polju Source izberite možnost Model ter v seznamu

označite ime modela, katerega želite preračunati.

• Postopek nadaljujte s klikom na Continue, da se odpre okno za urejanje analiz Edit job. V tem

oknu lahko nastavite količino pomnilnika in število jeder procesorja, ki jih želite uporabiti. Za učne

primere so privzete nastavitve zadostne, zato jih potrdite s klikom na OK in zaprite okno Job

Manager.

1.9.1.2 Urejanje imena nove analize



• V polju Name izberite analizo, kateri želite spremeniti ime in s klikom na Rename odprite okno

Rename Job.

• Vpišite novo ime analize in vnos potrdite s klikom na OK ter zaprite okno Job Manager.

1.9.1.3 Izvedba analize



• V polju Name izberite analizo, katero želite izračunati in s klikom na Submit analizo poženite. V

primeru, da rezultati analize z enakim imenom že obstajajo, se pojavi okno z opozorilom, da bodo

novi rezultati prepisali vsebino starih. Za nadaljevanje morate izbrati OK. Izvedba analize lahko

1.10 Modul Visualization – Prikaz rezultatov

- 21 -

traja od nekaj sekund do nekaj dni, potek analize pa lahko spremljate v oknu Monitor, ki ga

prikličete s klikom na gumb Monitor. Ko se v zavihku Status File okna Monitor izpiše THE

ANALYSIS HAS COMPLETED SUCCESSFULLY, je analiza končana.

• Zaprite okno Monitor in s klikom na Results prikažite rezultate analize.

1.9.1.4 Brisanje obstoječe analize



• V polju Name izberite analizo, ki jo želite izbrisati, in kliknite na Delete.

• Odpre se okno za potrditev brisanja, kjer izbiro potrdite še s klikom na Yes ter zaprite okno Job

Manager.


Modul Visualization se uporablja za prikaz rezultatov končanih analiz. Prikazati je mogoče več

različnih veličin na različne načine. Napetosti navadno prikazujemo samo s pomočjo barv, medtem ko

pomike prikazujemo s pomočjo barv in s pomočjo ustrezno deformirane mreže.

Slika 1.15: Ukazi modula Visualization


- 22 -

1.10.1 Izbira načina grafičnega prikaza

1.10.1.1 Prikaz nedeformirane oblike

• V modulu Visualization izberite ukaz Plot Undeformed Shape.

1.10.1.2 Prikaz deformirane oblike

• V modulu Visualization izberite ukaz Plot Deformed Shape.

1.10.1.3 Prikaz vrednosti z barvnim poljem na deformirani obliki

• V modulu Visualization izberite ukaz Plot Contours On Deformed shape.

1.10.1.4 Določitev faktorja ojačitve prikazanih deformacij

• V modulu Visualization izberite ukaz Common Options, da se odpre okno Common Plot

Options.

• V okvirju Deformation Scale Factor zavihka Basic izberite Uniform in v polje Value vpišite

vrednost faktorja ojačitve deformacij. Faktor ojačitve deformacij je število, s katerim se pomnožijo

izračunani pomiki, preden se izrišejo na zaslon. Uporablja se v primerih, v katerih so izračunani

pomiki tako majhni, da jih sprostim očesom ne bi opazili.


1.10.1.5 Izpis največje vrednosti prikazanih rezultatov

• V modulu Visualization izberite ukaz Contour Options, da se odpre okno Contour Plot Options.

• Izberite zavihek Limits in v okvirju Min/Max obkljukajte polje Show location pri največji

vrednosti.


1.10.1.6 Izpis najmanjše vrednosti prikazanih rezultatov


• Izberite zavihek Limits in v okvirju Min/Max obkljukajte polje Show location pri najmanjši

vrednosti.


1.10.1.7 Nastavitev zgornje meje prikazanih rezultatov


• Izberite zavihek Limits in v okvirju Min/Max pri polju Max izberite možnost Specify. V polje

nato vnesite vrednost za zgornjo mejo prikazanih rezultatov.


1.10.1.8 Izbira velikosti in tipa pisave za grafično legendo

• Izbran mora biti modul Visualization. Nato iz glavnega menija izberite Viewport → Viewport

Annotation Options za prikaz okna Viewport Annotation Options.

• Izberite zavihek Legend ter v okvirju Text kliknite na Set Font.

• Odpre se okno Select Font, kjer lahko izberete velikost in tip pisave za grafično legendo.

• Izberite želene vrednosti in vnos podatkov potrdite s klikom na OK v oknih Select Font in

Viewport Annotation Options.

1.11 Orodja

- 23 -

1.10.1.9 Rotacija osno-simetričnih teles

• Izbran mora biti modul Visualization. Nato iz glavnega menija izberite View → ODB Display

Options za prikaz okna ODB Display Options.

• V zavihku Sweep/Extrude obkljukajte možnost Sweep elements v okvirju General Sweep.

• V polje Sweep from vpišite začetni, v polje To pa končni kot rotacije.

• V polje Number of segments vpišite število delitev kota rotacije.


1.10.2 Izbira prikazanih rezultatov

1.10.2.1 Prikaz napetosti

• V modulu Visualization mora biti vklopljen prikaz vrednosti z barvnim poljem na deformirani

obliki Plot Contours On Deformed shape.

• Nato odprite okno Field Output tako, da iz glavnega menija izberete Result → Field Output.

• Nato v stolpcu Name zavihka Primary Variable izberite S. Za prikaz Von Misesovih primerjalnih

napetosti izberite Mises v okvirju Invariant; za prikaz glavnih napetosti izberite Max. Principal,

Mid. Principal ali Min. Principal v okvirju Invariant; za prikaz normalnih koordinatnih napetosti

izberite S11 ( ), S22 ( ) ali S33 ( ), v okvirju Component; za prikaz strižnih koordinatnih

napetosti izberite S12 ( ), S13 ( ) ali S23 ( ) v okvirju Component.

• Izbiro potrdite s klikom na OK.

1.10.2.2 Prikaz pomikov

• V modulu Visualization mora biti vklopljen prikaz vrednosti z barvnim poljem na deformirani

obliki Plot Contours On Deformed shape.

• Nato odprite okno Field Output tako, da iz glavnega menija izberete Result → Field Output.

• Nato v stolpcu Name zavihka Primary Variable izberite U. Za prikaz skupnih pomikov izberite

Magnitude v okvirju Invariant; za prikaz koordinatnih pomikov izberite U1 ( ), U2 ( ) ali U3

( ) v okvirju Component.

• Izbiro potrdite s klikom na OK.

1.11 Orodja

1.11.1 Merjenje razdalje

• Razdaljo med dvema poljubnima točkama na modelu lahko določite z ukazom Distance, ki ga

najdete v okvirju General Queries okna Query, katerega odprete z ukazom Tools → Query.

• V statusni vrstici se izpiše navodilo, da je potrebno izbrati prvo točko za merjenje razdalje Select

the first node for the distance calculation, zato kliknite na prvo točko.

• Nato se v statusni vrstici izpiše navodilo, da je potrebno izbrati še drugo točko za merjenje razdalje

Select the second node for the distance calculation. Po izbiri druge točke se v okvirju za

sporočila izpiše razdalja med izbranima točkama.

• Ukaz Distance zaključite z izbiro ukaza Cancel Procedure v statusni vrstici.

2.1 Uho

- 24 -

2 Statične linearne analize v treh dimenzijah 3D

2.1 Uho

Določite največji pomik in primerjalno napetost po Von Misesu za uho na sliki 2.1 in ugotovite, ali

med obratovanjem pride do trajne plastične deformacije ušesa. Uho je narejeno iz konstrukcijskega

jekla S235 in je na eni strani privarjeno na nosilno konstrukcijo, na drugi strani pa ima izvrtino. V

izvrtino je med obratovanjem nameščen sornik, ki je statično obremenjen s konstantno silo 15 kN

(smer delovanja sile je prikazana na sliki 2.1).

Slika 2.1: Dimenzije nosilnega ušesa (puščica prikazuje smer delovanja obremenitve)

Pri reševanju naloge bomo upoštevali nekaj poenostavitev:

• sornik bomo zamenjali s površinsko porazdeljeno obremenitvijo s konstantno velikostjo, ki deluje

na spodnji polovici izvrtine;

• zanemarili bomo gravitacijsko silo;

• uporabljali bomo enote mm, N, MPa;

• za material S235 bomo uporabili modul elastičnosti E = 210000 MPa, Poissonovo število = 0,3 in

mejo plastičnosti = 235 MPa.

Priprava modela in geometrije – modul Part

• Zaženite program Abaqus CAE (poglavje 1.1.1.1) in ga pripravite za delo s simulacijami mehanike

trdnin. Če je program že odprt, pripravite novo bazo modelov (poglavje 1.1.1.2).

• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_usesa (poglavje 1.1.1.4) in

zaprite okno Model Manager.

• V model dodajte novo komponento z imenom Uho (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo

tridimenzionalna (3D), deformabilna (Deformable), pripravite pa jo na volumski geometrijski

osnovi (Solid) s pomočjo raztega (Extrusion). Približna velikost skice naj znaša 200. Narišite

skico tako, ko je prikazano na sliki 2.2 (poglavje 1.2.3). Zaključite skiciranje, in kot globino

raztega vpišite 20 (enote so mm).

2.1 Uho

- 25 -

Slika 2.2: Skica ušesa

Delitev komponente

• Ker obremenitev deluje le na spodnji polovici izvrtine, je potrebno uho navidezno razdeliti. Uho

razdelite tako, kot je prikazano na sliki 2.3. Razdelite ga s pomočjo delitvenih ravnin, ki jih izberite

s pomočjo treh točk (poglavje 1.2.2.1). Najprej razdelite uho po rdečih linijah (1 na sliki 2.3), nato

še po modrih (2 na sliki 2.3).

Slika 2.3: Delitev ušesa na celice

Vnos in povezava materialnih lastnosti – modul Property

• V bazo je potrebno dodati nov material z imenom S235 (poglavje 1.3.1.1). Temu materialu dodajte

še njegove elastične lastnosti (poglavje 1.3.1.2).

• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom S235_volumen, volumske geometrije, homogenega tipa in

z materialnimi lastnostmi jekla S235 (poglavje 1.3.3.1).

• Na koncu še pripišite lastnosti sekcije S235_volumen celotni geometriji ušesa (poglavje 1.3.4.1).

Postavitev komponente v sestavo – modul Assembly

• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Uho v sestavo.

2.1 Uho

- 26 -

Določitev vrste računalniške simulacije – modul Step

• Komponenta Uho je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično

simulacijo z imenom Staticna_analiza, in ga uvrstite za že obstoječ korak z imenom Initial

(poglavje 1.5.1.1).

Določitev robnih pogojev

• Najprej bomo določili potrebno podporo, nato pa še obremenitev. Uho je na zadnji strani (položaj 1

na sliki 2.4) privarjeno na nosilno konstrukcijo, zato morate na tem mestu dodati nepomično

podporo z imenom Zvar v koraku Initial. Sledite navodilom v poglavju 1.7.1.1 in vpnite pomike v

smereh x, y in z.

• Obremenitev znaša 15 kN in deluje na površini A, ki je označena z 2 na sliki 2.4. Modelirali jo

bomo s pomočjo tlačne obremenitve, zato moramo najprej izračunati velikost tlaka p, ki bo na

označeni površini A povzročil silo F = 15 kN. Izhajali bomo iz enačbe p = F/A. Tako za izračun

tlaka potrebujemo velikost površine A. Ker tlak vedno deluje pravokotno na površino, moramo kot

velikost površine A vzeti velikost njene projekcije na ravnino xz, ki ima obliko pravokotnika. Tako

znaša velikost površine A = 2∙15∙20 = 600 mm2 in velikost tlaka p = 15000/600 = 25 MPa. Sedaj

dodajte tlačno obremenitev velikosti 25 MPa na označeni površini izvrtine. Obremenitev

poimenujte Tlak in jo dodajte v korak Staticna_analiza (poglavje 1.7.2.2).

Slika 2.4: Prikaz površin za določitev robnih pogojev

Mreženje

• Za izvedbo računalniških simulacij po metodi končnih elementov moramo najprej pripraviti mrežo

končnih elementov. Najprej predpišite globalno velikost končnih elementov (poglavje 1.8.1.1). Le

ta naj znaša 5.

• Nato mrežo končnih elementov še generirajte (poglavje 1.8.1.3).

Priprava in zagon analize

• V model Analiza_usesa dodajte novo analizo z imenom Uho (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Uho in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje 1.9.1.3).

Rezultati - Analiza pomikov

• Najprej vklopite prikaz vrednosti z barvnim poljem na deformirani obliki (poglavje 1.10.1.3).

• Nato z barvnim poljem prikažite skupne pomike (poglavje 1.10.2.2).

2.1 Uho

- 27 -

• Prikažite položaj in vrednost največjega pomika (poglavje 1.10.1.5). V primeru, da je velikost

pisave premajhna, jo lahko povečate na 14 točk (poglavje 1.10.1.8).

• Iz legende lahko razberete, da znaša največji pomik obremenjenega ušesa 0,35 mm (slika 2.5).

Barvno polje skupnega pomika pa kaže, da se največji pomik pojavi v tistem vozlišču na koncu

ušesa, ki je najbolj oddaljeno od podpore.

Slika 2.5: Prikaz polja skupnih pomikov obremenjenega ušesa

Rezultati - Analiza napetosti

• Najprej v grafičnem oknu prikažite Von Misesove primerjalne napetosti (poglavje 1.10.2.1).

• Pri analizi pomikov smo vklopili prikaz največje vrednosti (poglavje 1.10.1.5), tako da lahko sedaj

iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost obremenjenega ušesa 190,8 MPa (slika

2.6). Barvno polje napetosti kaže, da se največja primerjalna napetost pojavi pri podpori, in sicer na

zgornjem in spodnjem robu podpore. Vzrok za to je upogibni moment, ki je pri konzolno vpetem

nosilcu največji ravno na mestu vpetja.

• Če primerjamo največjo primerjalno napetost v ušesu med obratovanjem z mejo plastičnosti

materiala S235, ki znaša 235 MPa, lahko ugotovimo, da bi analizirano uho zdržalo predpisano

obremenitev brez trajne plastične deformacije.

Slika 2.6: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti obremenjenega ušesa

2.2 Kotnik

- 28 -

2.2 Kotnik

Določite največji pomik in primerjalno napetost po Von Misesu za kotnik na sliki 2.7 in ugotovite, ali

med obratovanjem pride do njegove trajne plastične deformacije. Kotnik je narejen iz konstrukcijskega

jekla S235 in je na zgornjem robu navpičnega dela privarjen na nosilno konstrukcijo, s spodnjim

robom navpičnega dela pa se nanjo naslanja. Vodoravni del kotnika je obremenjen s konstantno tlačno

obremenitvijo p = 0,7 MPa.

Slika 2.7: Dimenzije, podpore in obremenitev kotnika

Pri reševanju naloge bomo upoštevali naslednje:

• kotnik je narejen iz 2 mm pločevine, zato ga bomo modelirali s pomočjo lupinskih končnih

elementov; tako je potrebno modelirati potek srednje ravnine pločevine kotnika in debelino

pločevine določiti kot enega od parametrov sekcije;








• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_kotnika (poglavje 1.1.1.4) in


• V model dodajte novo komponento z imenom Kotnik (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo

tridimenzionalna (3D), deformabilna (Deformable), pripravite pa jo na geometrijski osnovi

ploskev (Shell) s pomočjo raztega (Extrusion). Približna velikost skice naj znaša 200. Narišite

skico srednje ravnine kotnika tako, ko je prikazano na sliki 2.8 (poglavje 1.2.3). Zaključite

skiciranje in kot globino raztega vpišite 50 (enote so mm).

2.2 Kotnik

- 29 -

Slika 2.8: Skica kotnika

Slika 2.9: Ravnina in rob za rezanje kotnika

• Nato je potrebno na kotnik dodati še zaokrožitev. Zaokrožitev dodajte z rezanjem geometrije

(poglavje 1.2.1.4). Kot ravnino za skico rezanja izberite rdeče obarvano ravnino na sliki 2.9 in kot

navpičen desni rob na skici izberite modro obarvan rob na sliki 2.9. Narišite skico, kot je prikazano

na sliki 2.10 (poglavje 1.2.3). Nato zaključite skiciranje in kot tip rezanja izberite Through All.

Končan model kotnika je prikazan na sliki 2.11.

Slika 2.10: Skica zaokrožitve Slika 2.11: Končan model kotnika



še njegove elastične lastnosti (poglavje 1.3.1.2) in zaprite okno Material Manager.

• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom S235_ploskev, ploskovne geometrije, homogenega tipa in

z materialnimi lastnostmi jekla S235 debeline 2 mm (poglavje 1.3.3.2).

• Na koncu še pripišite lastnosti sekcije S235_ploskev vsem delom geometrije kotnika (poglavje

1.3.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Kotnik v sestavo.


• Komponenta Kotnik je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično


(poglavje 1.5.1.1).

2.2 Kotnik

- 30 -


• Najprej bomo določili potrebni podpori, nato pa še obremenitev. Kotnik je na zgornjem robu (rob 1

na sliki 2.12) privarjen na nosilno konstrukcijo, zato morate na tem mestu dodati nepomično

podporo z imenom Zvar v koraku Initial. Sledite navodilom v poglavju 1.7.1.1 in vpnite pomike v

smereh x, y in z ter rotacije okoli x, y in z osi.

• Na spodnjem robu (rob 2 na sliki 2.12) je kotnik le naslonjen na nosilno konstrukcijo. Zato morate

na tem robu preprečiti le pomike v x koordinatni smeri. Sledite navodilom v poglavju 1.7.1.1 in

dodajte novo podporo na rob 2 z imenom Naslon v koraku Initial in vpnite le pomike v smeri

koordinate x.

• Tlačno obremenitev velikosti 0,7 MPa dodajte na rdeče obarvano površino na sliki 2.12.

Obremenitev poimenujte Tlak in jo dodajte v korak Staticna_analiza (poglavje 1.7.2.2).

Slika 2.12: Prikaz robov in površin za določitev robnih pogojev

Mreženje



ta naj znaša 2,5.



• V model Analiza_kotnika dodajte novo analizo z imenom Kotnik (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Kotnik in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje

1.9.1.3).






2.2 Kotnik

- 31 -

• Iz legende lahko razberete, da znaša največji pomik obremenjenega kotnika 0,44 mm (slika 2.13).

Barvno polje skupnega pomika pa kaže, da se največji pomik pojavi na obremenjenem robu

kotnika, ki je najbolj oddaljen od podpor.

Slika 2.13: Prikaz polja skupnih pomikov obremenjenega kotnika




iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost obremenjenega kotnika 278,1 MPa

(slika 2.14). Če to primerjalno napetost primerjamo z mejo plastičnosti materiala S235, ki znaša

235 MPa, lahko ugotovimo, da napetosti v materialu presežejo mejo plastičnosti, torej pride do

trajne plastične deformacije kotnika.

• Za prikaz področij, v katerih je primerjalna napetost presegla mejo plastičnosti, nastavite zgornjo

mejo prikazanih napetosti na mejo plastičnosti = 235 MPa (poglavje 1.10.1.7). Sedaj je material,

kjer je meja plastičnosti presežena, obarvan z sivo barvo (slika 2.14).

Slika 2.14: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti obremenjenega kotnika

2.3 Povesa I profila

- 32 -


Določite največjo silo, s katero lahko obremenimo I profil na sliki 2.15, da bo največji poves profila

znašal manj kot 0,2 % njegove dolžine. I profil je narejen iz konstrukcijskega jekla S235 in je na obeh

koncih členkasto vpet na nosilno konstrukcijo. Obremenitev na I profil deluje na polovici njegove

dolžine.

Slika 2.15: Dimenzije, podpore in obremenitev I profila

Naloga torej zahteva določitev velikosti sile dop, pri kateri znaša največji poves I profila 0,2 %

njegove dolžine torej udop = 4 mm. Nalogo bi lahko rešili s poskušanjem, tako da bi spreminjali silo in

opazovali povese. Lahko pa se je lotimo tudi drugače. Ker gre za linearen problem, lahko izkoristimo

dejstvo, da so izračunane veličine v linearni zvezi z vhodnimi podatki. To pomeni, da če obremenitev

povečamo za faktor 2, se za enak faktor povečajo tudi pomiki in napetosti. Tako bomo na začetku I

profil obremenili s silo 0 = 1 N in s pomočjo simulacije določili poves profila uo. Nato bomo

izračunali koeficient k, kolikokrat je poves profila uo pri sili 0 manjši od dopustnega povesa

udop = 4 mm. Ta koeficient nam bo povedal, za kolikokrat moramo povečati silo 0, da bo poves I

profila znašal 4 mm.


• I profil ima konstanto obliko prečnega prereza, zato ga bomo modelirali s pomočjo linijskih

končnih elementov; tako je potrebno modelirati potek srednjice I profila, njegovo obliko in

orientacijo pa določiti kot enega od parametrov sekcije;






- 33 -




• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_I_profila (poglavje 1.1.1.4).

• V model dodajte novo komponento z imenom I_profil (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo

tridimenzionalna (3D), deformabilna (Deformable), pripravite pa jo na linijski geometrijski osnovi

(Wire) z risanjem tlorisa (Planar). Približna velikost skice naj znaša 4000. Narišite skico srednjice

I profila tako, ko je prikazano na sliki 2.16 (poglavje 1.2.3) in zaključite skiciranje (enote so mm).

Slika 2.16: Skica srednjice I profila

Delitev komponente

• I profil je na sredini svoje dolžine obremenjen s silo. Če želimo na tem mestu dodati obremenitev,

je potrebno I profil na tem mestu najprej navidezno deliti. Sledite navodilom poglavja 1.2.2.3 in kot

mesto delitve roba vnesite 0,5, za delitev I profila na njegovi polovici.




• Nato je potrebno dodati še obliko preseka I profila (poglavje 1.3.2.1). Presek poimenujte I_profil,

izberite obliko preseka I in vnesite dimenzije preseka I profila iz slike 2.15 (l = 50, h = 100, b1 =

b2 = 50, t1 = t2 = 6,8 in t3 = 4,5).

• Po določitvi oblike preseka je potrebno določiti še njegovo orientacijo (poglavje 1.3.2.5). Za obe

celici predhodno deljenega I profila izberite orientacijo 0,0,-1.

• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom S235_nosilec, linijske geometrije, z lastnostmi preseka

I_profil in z materialnimi lastnostmi jekla S235 (poglavje 1.3.3.3).

• Na koncu še pripišite lastnosti sekcije S235_nosilec vsem delom geometrije I profila (poglavje

1.3.4.1).

• Za kontrolo lahko obliko in orientacijo preseka prikažete tudi v grafičnem oknu (1.2.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento I_profil v sestavo.


• Komponenta I_profil je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično


(poglavje 1.5.1.1).


- 34 -


• Najprej bomo določili potrebni podpori, nato pa še obremenitev. I profil ima na obeh koncih

členkasto podporo. Tako dodajte novo podporo z imenom Clenek v koraku Initial. Sledite

navodilom v poglavju 1.7.1.1 in vpnite pomike v smereh x, y in z, rotacije pa pustite proste.

• Koncentrirano silo velikosti 1 N dodajte na točko na sredini I profila (poglavje 1.7.2.1).

Obremenitev poimenujte Sila, dodajte jo v korak Staticna_analiza in jo usmerite v negativni smeri

y osi: CF1 = 0, CF2 = -1, CF3 = 0 (slika 2.17).

Slika 2.17: Prikaz robnih pogojev

Mreženje



ta naj znaša 20.



• V model Analiza_I_profila dodajte novo analizo z imenom I_profil (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo I_profil in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje

1.9.1.3).

Rezultati - Analiza pomikov - prvič





• Iz legende lahko razberete, da znaša največji poves I profila 1 = 4, 3∙10-4 mm (slika 2.18). Sedaj

izračunajmo koeficient, ki podaja razmerje med izračunanim in dopustnim povesom k = udop / uo =

8398. Torej moramo silo 0 = 1 N pomnožiti s k = 8398, da dobimo obremenitev, pri kateri bo

poves I profila znašal 4 mm. Zapisano bomo preverili s simulacijo, v kateri bomo vrednost sile

spremenili na 8398 N.


- 35 -

Slika 2.18: Prikaz polja skupnih pomikov I profila obremenjenega s silo 1 N

Ponovni izračun povesa pri povečani sili

• Izračunali bomo poves I profila pri novi, povečani sili. Najprej je potrebno spremeniti velikost

obremenitve Sila. Sledite navodilom poglavja (1.7.2.5) in velikost sile povečajte iz 1 na 8398 (da

bo sila delovala v smeri negativne y koordinatne osi, je potrebno dodati še negativni predznak).

• Nato ponovno izvedite analizo I_profil (1.9.1.3) in prikažite rezultate.

Rezultati - Analiza pomikov - drugič

• Ponovno vklopite prikaz vrednosti z barvnim poljem na deformirani obliki (poglavje 1.10.1.3).


• Iz legende lahko razberete, da sedaj največji poves I profila dejansko znaša dop = 4,00 mm (slika

2.19). S tem smo potrdili izračun prejšnjega poglavja in našli tisto silo, pri kateri se obremenjen I

profil povesi za natanko 4 mm.

Slika 2.19: Prikaz polja skupnih pomikov I profila obremenjenega s silo 8398 N


• V grafičnem oknu prikažite Von Misesove primerjalne napetosti (poglavje 1.10.2.1).


iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost obremenjenega I profila 113,0 MPa

(slika 2.20). Če to primerjalno napetost primerjamo z mejo plastičnosti materiala S235, ki znaša

235 MPa, lahko ugotovimo, da napetosti v materialu ne presežejo meje plastičnosti.

2.4 Vaja - L profil

- 36 -

Slika 2.20: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti I profila obremenjenega s silo 8398 N

2.4 Vaja - L profil

L profil (slika 2.21) je na eni strani obremenjen s silo F = 2,5 kN, na drugi strani pa je privarjen na

nosilno konstrukcijo. Narejen je iz konstrukcijskega jekla S355. L profil analizirajte s pomočjo

volumskih, ploščinskih in linijskih elementov (pazite na orientacijo prereza L profila 0,0,+1) ter

primerjajte vrednosti največjega skupnega pomika in vrednosti primerjalne Von Misesove napetosti na

mestu zvara.

Slika 2.21: Dimenzije, podpore in obremenitev L profila


• obremenitev bomo modelirali s koncentrirano silo in koncentracij napetosti, ki zaradi tega

nastanejo, ne bomo upoštevali;





Rezultati

Tabela 1: Skupni pomiki in primerjalne napetosti v odvisnosti od vrste končnih elementov

Vrsta končnih elementov

Volumski Ploščinski Linijski

Skupni pomik [mm]

Primerjalna Von Misesova napetost [MPa]

3.1 Natezni preizkušanec

- 37 -

3 Statične linearne analize v dveh dimenzijah 2D


Določite primerjale Von Misesove napetosti v nateznem preizkušancu na sliki 3.1, če ga na nateznem

preizkuševalnem stroju raztegnemo za 0,1 mm. Natezni preizkušanec je narejen iz konstrukcijskega

jekla S235 in je na obeh straneh vpet v čeljusti preizkuševalnega stroja. Ena čeljust je nepomična, z

drugo pa preizkušanec raztegnemo.

Slika 3.1: Dimenzije nateznega preizkušanca


• preizkušanec je obremenjen v ravnini, v kateri leži, zato lahko primer poenostavimo iz treh v dve

dimenziji;

• v tankih ploščah, ki so obremenjene v ravnini, v kateri ležijo, se pojavi ravninsko napetostno stanje,

zato moramo za mreženje preizkušanca uporabili končne elemente za ravninsko napetostno stanje

Plain Stress.








• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_preizkušanca (poglavje

1.1.1.4) in zaprite okno Model Manager.

• V model dodajte novo komponento z imenom Preizkusanec (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj

bo dvodimenzionalna (2D), deformabilna (Deformable), pripravite pa jo na geometrijski osnovi

ploskev (Shell). Približna velikost skice naj znaša 200. Narišite skico preizkušanca tako, ko je

prikazano na sliki 3.2 (poglavje 1.2.3) in zaključite skiciranje (enote so mm).


- 38 -

Slika 3.2: Skica preizkušanca




• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom S235_volumen, volumske geometrije, homogenega tipa, z

materialnimi lastnostmi jekla S235 in debeline 3 mm (poglavje 1.3.3.1).

• Na koncu še pripišite lastnosti sekcije S235_volumen vsem delom geometrije preizkušanca

(poglavje 1.3.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Preizkusanec v sestavo.


• Komponenta Preizkusanec je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za

statično simulacijo z imenom Staticna_analiza, in ga uvrstite za že obstoječ korak z imenom

Initial (poglavje 1.5.1.1).


• Najprej bomo določili potrebno podporo, nato pa še obremenitev. Preizkušanec na eni strani drži

nepomična čeljust (rob 1 na sliki 3.3), zato morate na tem mestu dodati nepomično podporo z

imenom Vpetje v koraku Initial. Sledite navodilom v poglavju 1.7.1.1 in vpnite pomike v smereh x

in y ter rotacije okoli z osi.

• Druga stran preizkušanca je vpeta v pomično čeljust (rob 2 na sliki 3.3), zato morate na tem mestu

dodati obremenitev s pomikom. Obremenitev s pomikom se predpiše enako kot podpora, le da

morate podati tudi velikost pomika. Sledite poglavju 1.7.2.3 in dodajte podporo z imenom Pomik v

korak Staticna_analiza (za vse obremenitve velja, da jih ni mogoče definirati v koraku Initial).

Ker je preizkušanec obremenjen na nateg, ga je potrebno obremeniti v pozitivni smeri x

koordinatne osi U1 s pomikom 0,1.

Slika 3.3: Prikaz robov za določitev robnih pogojev


- 39 -

Mreženje



ta naj znaša 1.

• Nato predpišite vrsto končnih elementov. Uporabite končne elemente iz družine za ravninsko

napetostno stanje Plane Stress linearnega reda Linear (poglavje 1.8.1.2).



• V model Analiza_preizkusanca dodajte novo analizo z imenom Preizkusanec (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Preizkusanec in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje

1.9.1.3).






• Iz legende lahko razberete, da znaša največji pomik obremenjenega kotnika 0,1 mm (slika 3.4), in

je pričakovano enak predpisanemu pomiku.

Slika 3.4: Prikaz polja skupnih pomikov raztegnjenega preizkušanca




iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost raztegnjenega preizkušanca 227,5 MPa

(slika 3.5). Če to primerjalno napetost primerjamo z mejo plastičnosti materiala S235, ki znaša 235

MPa, lahko ugotovimo, da napetosti v materialu meje plastičnosti ne presežejo.


- 40 -

Slika 3.5: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti obremenjenega preizkušanca

3.2 Bakrena cev

- 41 -

3.2 Bakrena cev

Določite primerjalne Von Misesove napetosti in spremembo premera v bakreni cevi 15x1 prikazani na

sliki 3.6, če je v njej medij pod tlakom 10 barov. Cev je narejena iz 99,9 % bakra in se uporablja za

izvedbo strojnih inštalacij.

Slika 3.6: Dimenzije bakrene cevi 15x1


• cev je obremenjena s konstantnim tlakom po svoji dolžini, tako so tudi napetostne razmere v

njenem prerezu neodvisne od mesta prereza in lahko primer poenostavimo iz treh v dve dimenziji;

• v dolgih elementih, ki so po svoji dolžini konstantno obremenjeni, nastopa ravninsko

deformacijsko stanje, zato moramo za mreženje cevi uporabili končne elemente za ravninsko

deformacijsko stanje Plain Strain.



• za material 99,9 % baker bomo uporabili modul elastičnosti E = 130000 MPa, Poissonovo število

= 0,355 in mejo plastičnosti = 70 MPa.




• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_cevi (poglavje 1.1.1.4) in


• V model dodajte novo komponento z imenom Cev (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo

dvodimenzionalna (2D), deformabilna (Deformable), pripravite pa jo na geometrijski osnovi

ploskev (Shell). Približna velikost skice naj znaša 50. Narišite skico cevi tako, ko je prikazano na

sliki 3.7 (poglavje 1.2.3) in zaključite skiciranje (enote so mm).

Slika 3.7: Skica prereza cevi

3.2 Bakrena cev

- 42 -

Delitev komponente

• Cev bomo vpeli na način, da se bo lahko deformirala v radialni in obodni smeri, vendar se njeno

središče ne bo premikalo. Da jo bomo lahko tako vpeli, cev razdelite s pomočjo skice (poglavje

1.2.2.2), kot je prikazano na sliki 3.8.

Slika 3.8: Skica delitve prereza cevi


• V bazo je potrebno dodati nov material z imenom Baker (poglavje 1.3.1.1). Temu materialu

dodajte še njegove elastične lastnosti (poglavje 1.3.1.2) in zaprite okno Material Manager.

• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom Baker_volumen, volumske geometrije, homogenega tipa,

z materialnimi lastnostmi materiala Baker (poglavje 1.3.3.1).

• Na koncu še pripišite lastnosti sekcije Baker_volumen vsem delom geometrije cevi (poglavje

1.3.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Cev v sestavo.


• Komponenta Cev je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično


(poglavje 1.5.1.1).


• Najprej bomo določili potrebni podpori, nato pa še obremenitev. Prerezu cevi je potrebno

preprečiti, da bi se premikal v smeri x in y osi, a hkrati dopustiti deformacijo v radialni smeri. Zato

bomo dodali dve podpori, z prvo bomo preprečili pomike v x smeri, z drugo pa pomike v y smeri.

• Tako na navpičnih robovih (robova 1 na sliki 3.9) dodajte podporo z imenom x v koraku Initial in

sledite navodilom v poglavju 1.7.1.1 ter vpnite smo pomike v smeri x osi.

• Nato na vodoravna robova (robova 2 na sliki 3.9) dodajte podporo z imenom y v koraku Initial in

sledite navodilom v poglavju 1.7.1.1 ter vpnite samo pomike v smeri y osi. Na ta način se prerez

cevi ne more več premikati v ravnini, lahko pa se deformira v radialni smeri.

• Cev je obremenjena v notranjosti s tlakom 10 bar. Obremenitev Tlak predpišite na celoten notranji

rob cevi, v koraku Staticna_analiza (poglavje 1.7.2.2), kot prikazuje slika 3.9. Velikost tlaka je

3.2 Bakrena cev

- 43 -

podana v enotah bar, kar je potrebno pretvoriti v sistem izbranih enot (1 bar = 100000 Pa = 0,1

MPa). Tako znaša velikost obremenitve 1 (MPa).


Mreženje



ta naj znaša 0,2.

• Nato predpišite vrsto končnih elementov. Uporabite končne elemente iz družine za ravninsko

deformacijsko stanje Plane Strain linearnega reda Linear (poglavje 1.8.1.2).



• V model Analiza_cevi dodajte novo analizo z imenom Cev (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Cev in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje 1.9.1.3).






• Rezultati kažejo, da največji pomik nastopi v notranjosti cevi in znaša 3,31∙10-4 mm medtem ko je

pomik na zunanji strani enak 3, ∙10-4 mm. Torej se premer cevi poveča za , ∙10-4 mm.

3.2 Bakrena cev

- 44 -

Slika 3.10: Prikaz polja skupnih pomikov obremenjene cevi




iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost v cevi 6,81 MPa (slika 3.11). Če to

primerjalno napetost primerjamo z mejo plastičnosti bakra, ki znaša 70 MPa, lahko ugotovimo, da

napetosti v materialu meje plastičnosti ne presežejo.

Slika 3.11: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti obremenjene cevi

3.3 Tlačna posoda

- 45 -

3.3 Tlačna posoda

Določite primerjalne Von Misesove napetosti v plašču tlačne posode, ki je prikazana na sliki 3.12, če

je v njej medij pod tlakom 15 bar. Cev je narejena iz jekla S235 debeline 20 mm in je namenjena

shranjevanju stisnjenega zraka. Spodnji in zgornji pokrov tlačne posode imata obliko elipsoida.

Slika 3.12: Dimenzije tlačne posode


• tlačno posodo bomo nepomično vpeli v eni točki, tako se ne bo premikala, dovoljena pa bo njena

deformacija v vse smeri;

• tlačna posoda je osno-simetrične oblike, prav tako kot njene obremenitve in podpore, zato lahko

primer poenostavimo v osno-simetrično analizo; pri osno-simetrični analizi je potrebno modelirati

le eno polovico prereza komponente;








• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_tlacne_posode (poglavje

1.1.1.4) in zaprite okno Model Manager.

• V model dodajte novo komponento z imenom Posoda (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo osno-

simetrična (Axsisymmetric), deformabilna (Deformable), pripravite pa jo na geometrijski osnovi

ploskev (Shell). Približna velikost skice naj znaša 4000. Narišite skico tlačne posode tako, ko je

prikazano na sliki 3.13 (poglavje 1.2.3). Upoštevajte opis naloge, da imata zgornji in spodnji

pokrov posode obliko elipsoida. Najprej skicirajte zunanjo obrobo pločevine, nato jo z ukazom

zamik geometrije (Offset Curves) zamaknite za 20 enot proti notranjosti. Skica mora biti zaprta,

3.3 Tlačna posoda

- 46 -

zato na koncu še povežite zunanje in notranje obrobe pločevine z navpičnima črtama na simetrijski

osi in zaključite skiciranje (enote so mm).

Slika 3.13: Skica prereza polovice tlačne posode




• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom S235_volumen, volumske geometrije, homogenega tipa in

z materialnimi lastnostmi jekla S235 (poglavje 1.3.3.1).

• Na koncu še pripišite lastnosti sekcije S235_volumen vsem delom geometrije tlačne posode

(poglavje 1.3.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Posoda v sestavo.


• Komponenta Posoda je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično


(poglavje 1.5.1.1).


• Najprej bomo določili potrebno podporo, nato pa še obremenitev. Prerezu tlačne posode je

potrebno preprečiti, da bi se premikal v smeri y osi, zato je dovolj, da vpnemo pomike le ene točke

v y smeri.

• Tako dodajte podporo z imenom y v koraku Initial na točko zunanje površine spodnjega pokrova,

ki leži na simetrijski osi (poglavje 1.7.1.1). V tej točki vpnite samo pomike v smeri y osi.

3.3 Tlačna posoda

- 47 -

• Posoda je obremenjena v notranjosti s tlakom 15 bar. Obremenitev Tlak predpišite na celoten

notranji rob posode, v koraku Staticna_analiza (poglavje 1.7.2.2), kot prikazuje slika 3.14.

Velikost tlaka je podana v enotah bar, kar je potrebno pretvoriti v sistem izbranih enot (1 bar =

100000 Pa = 0,1 MPa). Tako znaša velikost obremenitve 1,5 (MPa).


Mreženje



ta naj znaša 4.



• V model Analiza_tlacne_posode dodajte novo analizo z imenom Posoda (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Posoda in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje

1.9.1.3).


• Najprej bomo polovični presek posode zavrteli v prostor, da bodo rezultati bolje razvidni. Sledite

navodilom poglavja 1.10.1.9 in zavrtite presek posode od kota 0° do kota 180° z delitvijo kota na

18 delov.

• Nato vklopite prikaz vrednosti z barvnim poljem na deformirani obliki (poglavje 1.10.1.3).


3.3 Tlačna posoda

- 48 -



• Rezultati kažejo, da največji pomik nastopi na zgornjem pokrovu tlačne posode in znaša 1,5 mm.

Tak rezultat je pričakovan, saj smo vpeli točko na spodnjem pokrovu posode in se zato posoda med

deformacijo širi navzgor.

Slika 3.15: Prikaz polja skupnih pomikov obremenjene tlačne posode




iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost v plašču tlačne posode 112,2 MPa

(slika 3.16). Če to primerjalno napetost primerjamo z mejo plastičnosti jekla S235, ki znaša 235

MPa, lahko ugotovimo, da napetosti v materialu meje plastičnosti ne presežejo.

3.3 Tlačna posoda

- 49 -

Slika 3.16: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti obremenjene tlačne posode

4.1 Palica – Modul elastičnosti

- 50 -

4 Materialni modeli


Palico na sliki 4.1 izdelamo iz treh različnih materialov. Enkrat iz konstrukcijskega jekla S235, enkrat

iz bakra in enkrat iz aluminija. Določite največje pomike in primerjalne napetosti po Von Misesu za

vsako od teh palic, če so obremenjene s tlačno osno silo 5 kN. Nato določite še primerjalne napetosti v

palicah, če so namesto s silo, obremenjene z osnim pomikom 0,03 mm v tlačni smeri. Palice vpnite

tako, da prečna deformacija palic ne bo ovirana.

Slika 4.1: Dimenzije palice


• modelirali bomo le eno palico in jo preračunali; nato bomo zamenjali materialne lastnosti palice in

izračun ponovili še za druge materiale in obremenitve;

• silo 5 kN bomo modelirali s tlakom;




mejo plastičnosti = 235 MPa;

• za material baker bomo uporabili modul elastičnosti E = 117000 MPa, Poissonovo število = 0,3

in mejo plastičnosti = 70 MPa;

• za material aluminij bomo uporabili modul elastičnosti E = 70000 MPa, Poissonovo število = 0,3

in mejo plastičnosti = 60 MPa.




• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_palice (poglavje 1.1.1.4) in


• V model dodajte novo komponento z imenom Palica (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo




- 51 -



Slika 4.2: Skica osnovne ploskve palice


• V bazo bomo dodali tri materialne modele in njim pripadajoče sekcije, da bomo kasneje lahko

zamenjali material palice.

• V bazo dodajte nov material z imenom S235 (poglavje 1.3.1.1). Temu materialu dodajte še njegove

elastične lastnosti (poglavje 1.3.1.2). Na enak način dodajte še materiala z imenom Baker in

Aluminij ter njune elastične lastnosti.

• Dodajte še novo sekcijo z imenom S235_volumen, volumske geometrije, homogenega tipa in z

materialnimi lastnostmi jekla S235 (poglavje 1.3.3.1). Nato dodajte še sekciji Baker_volumen in

Aluminij_volumen na enak način z ustreznimi materialnimi lastnostmi.

• Najprej bomo analizirali palico iz jekla. Zato pripišite lastnosti sekcije S235_volumen celotni

geometriji palice (poglavje 1.3.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Palica v sestavo.


• Komponenta Palica je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično


(poglavje 1.5.1.1).


• Najprej bomo določili potrebne podpore, nato pa še obremenitev. Palico bomo vpeli tako, da bomo

preprečili njen pomik v osni smeri, hkrati pa dovolili njene prečne deformacije. Tako na spodnji

strani palice (ploskev označena z 1 na sliki 4.3) dodajte podporo z imenom Z v koraku Initial.

Sledite navodilom poglavja 1.7.1.1 in vpnite samo pomike v smeri koordinatne osi z.

• Da se palica ne bi vrtela okoli koordinatne osi z, jo je potrebno vpeti še v smeri koordinatnih osi x

in y. Najprej na spodnji strani palice (rob 2 na sliki 4.3) dodajte podporo z imenom Y v koraku

Initial. Sledite navodilom poglavja 1.7.1.1 in vpnite samo pomike v smeri koordinatne osi y.

• Nazadnje dodajte še podporo z imenom X v koraku Initial na rob 3 na sliki 4.3. Sledite navodilom

poglavja 1.7.1.1 in vpnite samo pomike v smeri koordinatne osi x.


- 52 -

• Obremenitev bomo modelirali s tlakom. Velikost tlaka izračunamo po enačbi p = F / A. Sila znaša

F = 5 kN in deluje na površini A = 10 ∙ 10 = 100 mm. Tako znaša velikost tlaka p = F / A = 5000 /

100 = 50 MPa. Sedaj dodajte tlačno obremenitev velikosti 50 MPa na tisto ploskev palice, ki leži

nasproti površine označene z 1 na sliki 4.3. Obremenitev poimenujte Tlak in jo dodajte v korak

Staticna_analiza (poglavje 1.7.2.2).

Slika 4.3: Prikaz ploskev in robov za določitev robnih pogojev

Mreženje

• Za izvedbo računalniških simulacij po metodi končnih elementov moramo pripraviti mrežo


ta naj znaša 2.



• V model Analiza_palice dodajte novo analizo z imenom Palica (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Palica in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje 1.9.1.3).






• Iz legende lahko razberete, da znaša največji pomik obremenjene palice 0,024 mm (slika 4.4).

Barvno polje skupnega pomika kaže, da pomik linearno raste od mesta podpore do mesta

obremenitve.




- 53 -


iz legende razberete, da znaša največja primerjalna napetost obremenjene palice 50,0 MPa (slika

4.5). Barvno polje napetosti kaže, da je celotna geometrija palice obremenjena z enako napetostjo,

kar je posledica osne tlačne obremenitve in podpore, ki dovoljuje prečne deformacije.

• Če primerjamo največjo primerjalno Von Misesovo napetost v palici med obratovanjem z mejo

plastičnosti materiala S235, ki znaša 235 MPa, lahko ugotovimo, da bi analizirana palica zdržala

predpisano obremenitev brez trajne plastične deformacije.

Slika 4.4: Prikaz polja skupnih pomikov

obremenjene jeklene palice

Slika 4.5: Prikaz polja Von Misesovih

primerjalnih napetosti obremenjene jeklene

palice

Primerjava rezultatov med palicami iz različnih materialov

• Primerjavo rezultatov bomo predstavili v obliki tabele. V tabeli bomo podali največji skupen pomik

in največjo Von Misesovo primerjalno napetost v palici v odvisnosti od materiala palice (tabela 2).

Tabela 2: Primerjava največjih skupnih pomikov in primerjalnih napetosti po Von Misesu za palice iz

različnih materialov

Obremenitev Material Jeklo S235 Baker Aluminij

Tlak Pomik [mm] 0,024

Napetost po Von Misesu [MPa] 50,00

Pomik Napetost po Von Misesu [MPa]

Sprememba materialnih lastnosti

• Pri enakem tipu obremenitve bomo najprej spremenili lastnosti sekcije, ki je predpisana palici. V

obstoječi povezavi med sekcijo in geometrijo, zamenjajte lastnosti sekcije S235_volumen, z

lastnostmi sekcije Baker_volumen (poglavje 1.3.4.2). Nato ponovno zaženite simulacijo palice in

analizirajte rezultate. Vrednosti največjih skupnih pomikov in primerjalnih Von Misesovih

napetosti vpišite v tabelo 2.

4.2 Kocka – Poissonovo število

- 54 -

• Postopek spremembe materialnih lastnosti in analizo rezultatov ponovite še za sekcijo

Aluminij_volumen in v tabelo 2 vpišite vrednosti največjih skupnih pomikov in primerjalnih Von

Misesovih napetosti.

Sprememba obremenitve

• Sedaj bomo spremenili še obremenitev palice iz obremenitve s tlakom na obremenitev s pomikom

in simulacijo ponovno izvedli za vse tri materiale.

• Najprej izbrišite obstoječo obremenitev Tlak (poglavje 1.7.2.6).

• Obremenitev s pomikom se predpiše enako kot podpora, le da morate podati tudi velikost pomika.

Sledite poglavju 1.7.2.3 in dodajte podporo z imenom Pomik v korak Staticna_analiza (za vse

obremenitve velja, da jih ni mogoče definirati v koraku Initial) na tisto ploskev, na kateri je bila

predpisana obremenitev Tlak. Ker je palica obremenjena na tlak, jo je potrebno obremeniti v

negativni smeri koordinatne osi z, torej s pomikom U3 = -0,03 (enote so mm).

• Sedaj ponovite simulacijo palice in analizo rezultatov ter v tabelo 2 vpišite vse tri največje skupne

pomike in največje Von Misesove primerjalne napetosti.


Vpliv Poissonovega števila na deformacijo materiala bomo ponazorili s pomočjo kocke na sliki 4.6.

Kocko bomo modelirali s pomočjo materiala, kateremu bomo spreminjali Poissonovo število od 0,0 do

0,5 s korakom 0,1. Modul elastičnosti materiala naj znaša E = 1000 MPa. Za vsako vrednost

Poissonovega števila določite spremembo prostornine kocke med deformacijo V ter Von Misesove

primerjalne napetosti po obremenitvi, če je kocka na eni ploskvi obremenjena z osnim pomikom 10

mm v tlačni smeri, na drugi strani pa vpeta tako, da njena prečna deformacija ni ovirana.

Slika 4.6: Dimenzije kocke


• modelirali bomo eno kocko in spreminjali Poissonovo število njenega materiala od 0,0 do 0,5 s

korakom 0,1;




- 55 -




• Spremenite ime v bazi obstoječega modela Model-1 v ime Analiza_kocke (poglavje 1.1.1.4) in


• V model dodajte novo komponento z imenom Kocka (poglavje 1.2.1.1). Komponenta naj bo





Slika 4.7: Skica osnovne ploskve kocke


• V bazo dodajte nov material z imenom Poisson (poglavje 1.3.1.1). Temu materialu dodajte še

njegove elastične lastnosti (poglavje 1.3.1.2). Za Poissonovo število najprej uporabite vrednost 0,0.

• Nato dodajte še novo sekcijo z imenom Poisson_volumen, volumske geometrije, homogenega tipa

in z materialnimi lastnostmi materiala Poisson (poglavje 1.3.3.1).

• Na koncu pripišite lastnosti sekcije Poisson_volumen celotni geometriji kocke (poglavje 1.3.4.1).


• Sledite navodilom poglavja 1.4.1.1 in vstavite komponento Kocka v sestavo.


• Komponenta Kocka je obremenjena s statično obremenitvijo, zato ustvarite nov korak za statično


(poglavje 1.5.1.1).


• Najprej bomo določili potrebne podpore, nato pa še obremenitev. Kocko bomo vpeli tako, da bomo

preprečili njen pomik v smeri obremenitve, hkrati pa dovolili njene prečne deformacije. Tako na

spodnji strani kocke (ploskev označena z 1 na sliki 4.8) dodajte podporo z imenom Z v koraku


- 56 -

Initial. Sledite navodilom poglavja 1.7.1.1 in vpnite samo pomike v smeri koordinatne osi z. Da se

kocka ne bi vrtela okoli koordinatne osi z, jo je potrebno vpeti še v smeri koordinatnih osi x in y.

• Na spodnji strani kocke (rob 2 na sliki 4.8) dodajte podporo z imenom X v koraku Initial. Sledite

navodilom poglavja 1.7.1.1 in vpnite samo pomike v smeri koordinatne osi x.

• Nazadnje dodajte še podporo z imenom Y v koraku Initial na rob 3 na sliki 4.8. Sledite navodilom

poglavja 1.7.1.1 in vpnite samo pomike v smeri koordinatne osi y.

• Obremenitev s pomikom se predpiše enako kot podpora, le da morate podati tudi velikost pomika.

Sledite poglavju 1.7.2.3 in dodajte podporo z imenom Pomik v korak Staticna_analiza (za vse

obremenitve velja, da jih ni mogoče definirati v koraku Initial) na ploskev, ki leži nasproti ploskve,

označene z 1 na sliki 4.8. Ker je kocka obremenjena na tlak, jo je potrebno obremeniti v negativni

smeri koordinatne osi z, torej s pomikom U3 = -10 (enote so mm).

Slika 4.8: Prikaz ploskev in robov za določitev robnih pogojev

Mreženje

• Za izvedbo računalniških simulacij po metodi končnih elementov moramo pripraviti mrežo


ta naj znaša 10.



• V model Analiza_kocke dodajte novo analizo z imenom Kocka (poglavje 1.9.1.1).

• Zaženite analizo Kocka in počakajte, da se analiza zaključi ter prikažite rezultate (poglavje

1.9.1.3).






• Iz legende lahko razberete, da znaša največji pomik obremenjene kocke 10 mm (slika 4.9). Barvno

polje skupnega pomika kaže, da pomik linearno raste od mesta podpore do mesta obremenitve.


- 57 -

Slika 4.9: Prikaz polja skupnih pomikov obremenjene kocke




iz legende razberete, da znaša največja Von Misesova primerjalna napetost obremenjene kocke

100,0 MPa (slika 4.10). Barvno polje napetosti kaže, da je celotna geometrija kocke obremenjena z

enako primerjalno napetostjo. To je rezultat enakomerne tlačne obremenitve in podpore, ki

dovoljuje prečne deformacije.

Slika 4.10: Prikaz polja Von Misesovih primerjalnih napetosti obremenjene kocke

Rezultati – Sprememba prostornina kocke

• Spremembo prostornine kocke bomo določili na podlagi začetne V1 in končne V2 prostornine kocke

po enačbi V = V1 - V2.

• Začetna prostornina kocke znaša V1 = 100 ∙ 100 ∙ 100 = 1000000 mm3.

• Končno prostornino kocke bomo določili s pomočjo dolžine njenih stranic. Dolžino stranic kocke

po obremenitvi izmerite s pomočjo ukaza Distance (poglavje 1.11.1).

• Po izbiri obeh točk se razdalja med točkama izpiše v okvirju za sporočila. Za nas je pomembna

velikost (Magnitude) razdalje na deformiranem modelu Deformed distance (unscaled).


- 58 -

• Izmerjene dolžine stranic deformirane kocke znašajo 100 mm, 100 mm in 90 mm. Tako znaša

končna prostornina kocke V2 = 100 ∙ 100 ∙ 90 = 900000 mm3.

• Sprememba prostornine kocke pri vrednosti Poissonovega števila 0,0 tako znaša V = V1 - V2 =

100000 mm3.

Vpliv Poissonovega števila na rezultate simulacije

• Primerjavo rezultatov bomo predstavili v obliki tabele. V tabeli bomo podali največjo Von

Misesovo primerjalno napetost v kocki in spremembo prostornine kocke v odvisnosti od

Poissonovega števila materiala kocke (tabela 3).

Tabela 3: Primerjava največjih Von Misesovih primerjalnih napetosti in spremembe prostornine kocke

V v odvisnosti od Poissonovega števila materiala

Poissonovo število 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Napetost po Von Misesu [MPa] 100,0

Simulacija V [mm3] 100000

Sprememba Poissonovega števila

• Po končani simulaciji spremenite Poissonovo število materiala Poisson iz 0,0 na 0,1 (poglavje

1.3.1.5) in ponovno zaženite simulacijo ter analizirajte rezultate.

• Za vsako vrednost Poissonovega števila od 0,1 do 0,5 vpišite v tabelo 3 največje Von Misesove

primerjalne napetosti in spremembo prostornine kocke V, določeno s pomočjo simulacije.

Abaqus_04

Documents

Transcript of Abaqus_04