Introduksjon til strukturelle beregninger med ANSYS® Mechanical ...

Recommendations

Info

HIN IBDK RA 20.03.10 Side 6 av 27 Med PC-ene våre kan vi greit løse problemer omkring 100 000 frihetsgrader. Universitetslisensen (2008) er begrenset til 256 000 noder, hvilket også er en omtrentlig grense for ”fornuftig” bruk av ”vanlige PC-er”, dvs. en problemstørrelse som kan beherskes i 32-bit operativsystem med tilhørende minne-grense på 2 GB RAM. Helautomatisk meshing på kompliserte geometrier (laget i DAK) kan lett overskride nodebegrensningen, eller gi modeller med urimelig lang beregningstid – uansett datamaskinstørrelse. Man må derfor lære seg både å benytte effektive elementer og å styre meshingen. Resultatene Når løsningen er vellykket, kan verdier for forskyvninger, spenninger, tøyninger osv. hentes ut og plottes. Ofte har man like stor nytte av å få resultater opplistet eller skrevet ut enkeltvis. Ansys skal dekke svært mange problemområder og kan virke litt tungvint for visse ting, som for eksempel momentdiagrammer og annet som betegnes ”rammestatikk”. Det finnes f.eks. heller ikke bjelkebibliotek (med tverrsnittskonstanter osv.) i utgangspunktet 12 . Spesielle egenskaper i elementene I noen tilfeller må man sette visse options (valg, brytere) i elementene før meshingen for å få ut spesielle resultater. Eksempel: Skjærspenninger i visse typer bjelkeelementer 13 . Andre ganger må man gjøre visse knep i etterkant for å få det man ønsker. Eksempler: Bjelkeelementer er meshet av en linje. Man må slå på bredde-visning for å visualisere høyden av bjelken og dermed få plass til å vise farger for spenningene. Noen ganger er man interessert i varierende geometriske overdrivelser for å få et godt grafisk bilde av deformasjonene. Dette må gjøres i ettertid ved å sette egenskaper for plottingen. Verifisering av metodeanvendelsen. Ansys er gjennomprøvd og regner korrekt. Men som ellers i dataverdenen gjelder det at ”rubbish inn = rubbish out”. Og farger får man alltid! Det er derfor veldig viktig at man starter med å benytte den valgte metoden på et problem som har en kjent analyttisk løsning. Man kan også prøve forskjellige modeller, f.eks. lage en bjelke både med volumelementer og med bjelkeelementer og sjekke om man får god nok overensstemmelse mellom resultatene. En annen metode er å gradvis gjøre elementene mindre og mindre. Hvis resultatene synes å konvergere, kan man øke sin tillit til dem. Man må alltid sjekke om resultatene ligger innenfor manuelle overslagsberegninger. Man bør spesielt kontrollere og vurdere opplagerkreftene i så måte. Dersom man benytter metoden med å lage finere mesh, må man være klar over at visse problemer er fysisk singulære. F.eks. spenningen under en punktlast eller spenningen i en skarp overgang. På slike steder vil resultatverdiene ikke konvergere. 12 .. men man kan legge inn databaser for det. 13 BEAM188. I BEAM3 som vi skal bruke i eksempelet er skjærspenning ikke definert.
HIN IBDK RA 20.03.10 Side 7 av 27 2 Oppbyggingen av ANSYS Mechanical ANSYS er en samling databaserte simuleringsverktøy som er kjøpt opp av ANSYS Inc. og pakket sammen i én installasjon som kan benyttes på forskjellige måter. Målet er at flest mulige simuleringer skal kjøres i et felles miljø betegnet "Workbench". Vi skal utelukkende se på noen av de strukturelle simuleringene. Strukturelle simuleringer kan gjøres to varianter: 1) Ansys Mechanical APDL er et brukermiljø for å styre alle detaljer i modellbyggingen. Vi vil i dette kurset starte med Mechanical APDL fordi man jobber direkte med selve ”koden” i elementmetoden for strukturelle elementer. APDL står for "ANSYS Parametric Design Language", som er et "skript-språk" for å lage "skript-filer" til ANSYS' sin strukturelle elementmetode-kode. 2) Ansys Workbench Structural. Her kan man lage geometri eller importere geometri (f.eks. fra Inventor) og bygge et mer brukervennlig modell-tre bestående av geometrien, elementgenereringen, laster og opplagre samt løsningsmetoder. Dette modell-treet sendes over til behandling av den samme koden som benyttes i 1). Man kan også aktivisere analyser fra tilkoblede DAK-programmer (f.eks. med en ”Ansys”knapp i Inventor). Workbench et moderne bruker-grensesnitt for å få gjort analyser, men ennå er langt fra alle muligheter i Mechanical APDL gjort tilgjengelig i Workbench. Selve ”beregningsmotoren” er altså den samme for begge typer, men analysene formuleres og resultatene presenteres på forskjellige måte og i to brukermiljøene. 2.1 Ansys Mechanical APDL (tidligere kalt ANSYS Classic) Det er noen viktige datatekniske momenter ved bruk av Mechanical APDL som man må ta hensyn til, særlig når programmet brukes på datasaler med delte PC-er. 1) Start alltid Ansys slik at man har kontroll med plasseringen av arbeidsfiler. Viktig: Ansys lager ofte svært store arbeidsfiler. Opprett ditt eget område på den lokale PCens C-disk. Hvis du lar arbeidsfilene ligge i (Windows-standard) mappa ”Mine Dokumenter”, havner filene i ditt ”profil”-område (C\Documents and Settings\\...). Dette forsøker å følge med deg til en annen PC (via nettstasjonen H:\). Når filene blir store overskrides grensen for H:\, og du risikerer å ikke få lov til å logge av lokal PC! 2) Ansys (Classic) bruker en gammel fil-angivelsesmetode. Man setter alltid et ”jobname” / ”jobbnavn” først. Så kan man lagre kopier i nye filnavn, og det opprinnelige jobbnavnet beholdes. Altså helt ulikt standarden i Microsoft Windows (der det aktive filnavnet endres ved lagring av nytt filnavn). I Ansys må man bruke en endre-kommando for å endre jobbnavnet. OBS Ansys opererer med ”jobname” og ikke filnavn fordi det lages en mengde filer under arbeidet. Hovedfila kalles en database ”jobname.db”. Flere andre filer oppstår under arbeidet, f.eks. ”jobname.esav”, ”jobname.rst” m.fl.
Page 1 and 2: HIN IBDK RA 20.03.10 Side 1 av 27 I
Page 3 and 4: HIN IBDK RA 20.03.10 Side 3 av 27 1
Page 5: HIN IBDK RA 20.03.10 Side 5 av 27 V
Page 9 and 10: HIN IBDK RA 20.03.10 Side 9 av 27 M
Page 11 and 12: HIN IBDK RA 20.03.10 Side 11 av 27
Page 27: HIN IBDK RA 20.03.10 Side 27 av 27

Introduksjon til strukturelle beregninger med ANSYS® Mechanical ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?