Tiểu luận Tin học nâng cao Phần mềm Ansys: Mô phỏng sự vỡ nát của 1 cái lon soda rỗng (Simulate the Crushing of an Empty Soda Can)

Chia sẻ: Hoa Dã Quỳ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:51

Thêm vào BST

Báo xấu

182
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kết cấu của đề tài gồm 4 chương: Chương I - Giới thiệu tổng quan về phần mềm Ansys, Chương II - Các bước thực hiện mô phỏng va chạm giữa 1 thanh thép cứng rơi tự do xuống 1 cái lon soda được đặt trên 1 tấm thép cứng, Chương III - Kết luận, Chương IV - Lời cảm ơn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Tin học nâng cao Phần mềm Ansys: Mô phỏng sự vỡ nát của 1 cái lon soda rỗng (Simulate the Crushing of an Empty Soda Can)

Tiểu luận tin học nâng cao Phần mềm Ansys
Danh sách nhóm 3 • Phạm Trần Bằng • Hoàng Tiến Mạnh • Nguyễn Gia Quân • Hà Minh Đức • Đặng Văn Thuân • Nguyễn Văn Tho • Nguyễn Xuân Trường • Phạm Bùi Giôn Mác • Nguyễn Ngọc Thanh • Nguyễn Văn Minh • Vũ Văn Tiến .
Đề tài :mô phỏng sự vỡ nát của 1 cái lon soda rỗng(Simulate the Crushing of an Empty Soda Can)
Mục lục :  Chương I : Giới thiệu tổng quan về phần mềm Ansys .  Chương II : Các bước thực hiện mô phỏng va chạm giữa 1 thanh thép cứng rơi tự do xuống 1 cái lon soda được đặt trên 1 tấm thép cứng .  Chương III : Kết luận  Chương IV : Lời cảm ơn
Chương I : Giới thiệu tổng quan về phần mềm ansys  ANSYS (Analysi systems) là một hệ thống tính toán đa năng . Trong hệ thống này bài toán kỹ thuật được giải quyết bằng phương pháp phẩn tử hữu hạn lấy chuyển vị làm gốc .  ANSYS được lập ra từ năm 1970 , được nhóm nghiên cứu của Dr.John Swanson, hệ thống tính toán Swanson, Tại Hợp Chủng Quốc Hoa Kỳ , và từ đó nhanh chóng lan sang các nước trên thế giới , qua nhiều phiên bản với những đặc nhưng như sau:  Phiên bản 2.X . Tĩnh học , động lưu học , nhiệt động học , dòng điện ,  Phiên bản 3.X .Mở rộng đến những khả năng cũ , hình thành các module hình học , thư viên phân tử ,  Phiên bản 4.X .Khả năng về trường điện từ , vật liệu composite, âm học, ngôn ngữ APDL(Ansys Parametic Designlanguage) chứa các hàm cơ bản như sin,cos , arcsin, arccos, loga, hàm e mũ, hàm căn, giá trị tuyệt đối, véctơ, các phép tính ma trận .  Phiên bản 5.X .Phép toán Boolean, tạo lưới tự động, dùng thêm “Pmethod”, biến dạng lớn nhất, mặt tiếp xúc , siêu đàn hồi , độ nhớt , dòng lưu chất …
Giới thiệu tổng quan về phần mềm Ansys  =>Ngoài ra cụ thể còn những phiên ban như:  ANSYS 4.4 ANSYS 5.0 ANSYS 5.1 ANSYS 5.3 ANSYS 5.4 ANSYS 5.7 ….Phiên bản mới nhất là ANSYS 13.0… ANSYS đã được dùng để giải quyết những bài toán cho giới kỹ nghệ và phục vụ trong công tác giảng dây cho sinh viên , kỹ sư , cao học , cán bộ giảng dậy cảu các ngành Toán – Cơ kỹ thuật , Kỹ Thuật Giao Thông , Xây Dựng,Cơ Khí … Tại các trương Đai Học Bách Khoa TP.HCM và trường Đại Học Cần Thơ.
Những tính năng nổi bật của Ansys • Khả năng đồ họa mạnh mẽ (như một chương trình CAD), giúp cho việc mô hình cấu trúc rất nhanh , chính xác có khả năng truyền dẫn những mô hình CAD của cấu trúc , thành phần hay hệ thống . • Giải được nhiều bài toán , như tính toán chi tiết máy , cấu trúc công trình ,điện, điện tử ,điên từ, lưu chất… • Thư viện phần tử lớn , có thêm phần tử được thêm vào hoặc loại bỏ (Element Birth and Death). • Dùng để loai bỏ phần tử hay thêm phẩn tử hoặc thay đổi độ cứng phần tử trong mô hình khi tinh toán . • Ví dụ: như bài toán đào đất xây dựng theo từng giai đoạn .Người sử dụng có thể tạo • Thêm phân tử mới • Đa dạng về tải trọng: tải tập trung, phân bố nhiệt , vận tốc góc • Phân sử lý kết quả cao cấp , cho phép vẽ các đồ thị , tính toán tối ưu • Có thể dùng ANSYS như một ngôn ngữ lập trình • Có khả năng nghiên cứu những đáp ứng vật lý như : trường ứng suất ,trường nhiệt độ….
Những tính năng nổi bật của Ansys  Có khả năng nghiên cứu những đáp ứng vật lý như : trường ứng suất ,trường nhiệt độ….  Giảm chi phí sản xuất và có thể tính toán thử nghiệm .  Tạo những mẫu kiểm tra cho những môi trường có điều kiện làm việc khó khăn.  Chương trình có thể truy cập dễ dàng đến các hàm , lệnh , tài liệu tham khảo .  Hệ thống menu có tính trực giác cho người sử dựng địn hướng đi xuyên suốt chương trình ANSYS , người sử dựng có thể nhập dữ liệu bằng chuột , bằng bàn phím hay kết hợp cả hai.
Tổng quan về EXPLIXIT DYNAMIC  Explixit dynamic : là một modul của ansys chuyên sử dụng để giải các bài toán về va chạm.
Một số kiến thức cơ bản về thuyết va chạm  Định nghĩa về va chạm: Va chạm là một trường hợp đặc biệt của chuyển động cơ học, trong đó vận tốc các chất điểm của cơ hệ biến đổi hữu hạn trong một khoảng thời gian rất nhỏ khoảng 103sec đến 102 sec khoảng thời gian đó được gọi là khoảng thời gian va chạm.  Các đặc điểm của quá trình va chạmFreshwater Aquarium Fish  Playlist Freshwater Aquarium Fish Đặc điểm thứ nhất: Quá trình va chạm sẩy ra trong khoảng thời gian rất bé nhưng gây ra sự biến đổi vận tốc hữu hạn, nghĩa là trong va chạm vận tốc lớn nhất. Như vậy trong va cham xuất hiện lực rất lớn để phân biệt với các lực thông thường khác người ta gọi đó là lực va chạm. Lực va chạm bản chất là những lực liên kết do kết quả của sự xuất hiện hoặc biến mật đột ngột các liên kết. Lực va chạm rất lớn so với các lực thông thường khác như trọng lực áp lực…Đó là đặc điểm thứ nhất của hiện tượng va chạm
Một số kiến thức cơ bản về thuyết va chạm Đặc điểm thứ hai: Do hiện tượng xảy ra tức thời nên trong khoảng thời gian va chạm rất bé ,các chất điểm của cơ hệ di chuyển rất ít, người ta đã chứng minh được rằng đoạn di chuyển của các chất điểm trong quá trình va chạm là những đại lượng vô cùng bé cùng bậc với thời gian va chạm.Nói khác đi trong qua trình va chạm các chất điêm của cơ hệ di chuyển không đáng kể. Đó là đặc điểm thứ hai của hiện tượng va chạm
Một số kiến thức cơ bản về thuyết va chạm Đặc điểm thứ ba:Quan sát quá trình va chạm người ta nhận thấy quá trình va chạm tiến triển theo hai giai đoạn , đó là giai đoạn biến dạng va giai đoạn phục hồi .Giai đoạn biến dạng được xảy ra trong thời gian bắt đầu từ lúc hai vật vừa tiếp xúc nhau. Giai đoạn khôi phục kéo dài trong khoảng thời gian A‑2 bắt đầu từ giai đoạn cuối của quá trình biến dạng lúc hai vật có va chạm bằng nhau.Do tính chất đàn hồi, các vật thể lấy lại hình dáng một phần hoặc hoàn toàn và kết thúc khi hai vật rời khỏi nhau  Căn cứ vào mức độ khôi phục hình dạng cũ của các vật va chạm , người ta phân thành va chạm mềm và va chạm đàn hồi.
Một số kiến thức cơ bản về thuyết va chạm  Va chạm mềm:Là quá trình va chạm trong đó không có giai đoạn khôi phục. Đặc điểm của loại va chạm này là khi kết thúc quá trình va chạm những phần tử của hai vật ở miền tiếp xúc có cùng vận tốc pháp tuyến.  Va chạm đàn hồi:Là quá trình va chạm trong đó có giai đoạn khôi phục các vật va chạm khôi phục một phần hay toàn bộ hình dạng trước va chạm của nó.Nếu hình dạng của các vật được khôi phục hoàn toàn thì va chạm được gọi là va chạm hoàn toàn đàn hồi, vận tốc pháp tuyến của những phần tử thuộc hai vật tại miền tiếp xúc là khác nhau.
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can  Mục đích : Nén một vỏ đồ uống bằng nhôm và cho phép nó đàn hồi trở lại  các bước . Tạo ra một hệ thống phân tích động lực học tường minh sử dụng chương trình ansys. Lựa chọn hệ thống đơn vị và xác định các tính chất của vật liệu, hiệu chỉnh và tạo lưới cho đối tượng hình học của vỏ lon nước ngọt. Thiết lập chế độ phân tích, các điều kiện biên , tải trọng tác động từ bên ngoài, bất đầu giải bài toán và cuối cùng xem lại kết quả
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can  Bước 1 :  Bắt đầu với ansys workbench và làm theo bước ở dưới, sử dụng các chữ viết tắt.  DC: click kép chuột trái  CF: click đơn với chuột trái  RMB: chọn chuột phải  D$D : kéo và thả bằng cách giữ chuột trái xuống các mục dưới và kéo chúng thả và vị trí mới.  Tạo ra một hệ thống phân tích động lực học tường minh sử dụng chương trình ansys.
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can  Bước 2.xác định hệ thống đơn vị của hệ thống.  -2a: chọn MKS . cho đơn vị của hệ thống từ danh sách đơn vị được cung cấp sẵn .  Yêu cầu bẵng việc áp dụng sẵn có trong workbench phải có những giá trị của chungs và hiển thị trong đơn gị của dự án.  kiểm tra những hệ thống đơn vị đó để loại trừ những cái xuất hiện trong danh sác đơn vị.  chú ý : các dữ liệu kỹ thuật đã sẵn có trong workbench các tính cơ học không thấy ở thời điểm này nhưng sẽ thấy ở các bước sau đó.
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can • Xác định các thông số kỹ thuật của vật liệu • 3a : chỉnh sửa các bộ phận trong dữ liệu kỹ thuật để thêm vào một vật liệu cho thư viện mặc định. • 3b: lựa chọn các dữ liệu kỹ thuật ở dưới để xác định một vật liệu mới . • Chú ý : tồn tại một mẫu vật liệu trong thư viện vật liệu để có thể đã lựa chọng và có một vài sự giới hạn trên kiểu phần tử mà từ đó có thể sử dụng mẫu vật liệu nhất định và sẽ được nói đến sau. • 3c: nhập tên mẫu vật liệu “ my_ alunium”.
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can  3d: tạo ra mẫu vật liệu mới , xác định các thính chất của nó  3e: thêm vào các thính chất vật lý của vật liệu ở dưới : Density Isotropic elasticity Bilinear isotropic hardening  Từ đó vật liệu có đầy đủ các tính chất, các câu hỏi đánh dấu mầu xanh và các ô màu vàng không xuất hiện trong bảng dữ liệu .  Kết quả của các đường cong ứng xuất chẩy là hoàn toàn đàn hồi dẻo.
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can 3f: nhập vào các giá trị dưới đây. Tỷ trọng =2710 kg/m3 Modul đàn hồi =7e10pa Hệ số passion =0.3 Độ bền dẻo 2.9e8pa Modul tiếp tuyến = 0pa
Chương II : Các bước mô phỏng va chạm của Empty_soda_can  3g: quay trở lại với project schematic.  3h: lưu project bởi lựa chọn “ save as “ thư mục và đường dẫn tới những thư mục nhỏ được xác định bởi instructor của bạn. sử dụng tên “ empty _ soda_can “ cho tên project .