Báo cáo bài tập lớn môn phương pháp số đề tài phân tích dầm chịu lực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - - BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN PHƯƠNG PHÁP SỐ ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH DẦM CHỊU LỰC Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Trương LỚP: L04 Nhóm sinh viên thực hiện: nhóm 20 Thành viên Lê Hồ Hữu Nghĩa Nguyễn Đức Sơn Lưu Hà Quang Huy MSSV 2114176 2114661 2113492 TP HCM, 12/2022 I II Giới thiệu toán Đề tài: Phân tích dầm chịu lực Mơ tốn:  Một dầm có chiều dài 6m bị ngàm đầu Dầm gồm phần tử, phần tử gồm nút Phần tử thứ có chiều dài 2m, phần tử thứ hai có chiều dài 4m  Sử dụng phần mềm Abaqus mô ứng suất, biến dạng, chuyển vị dầm phần tử thứ chịu tải phân bố p = 20 kN Thông số vật liệu: - Vật liệu thép: Module đàn hồi Young: E = 2,1.1011 N/m2 Hệ số Poison: v = 0,3 Ứng suất giới hạn: 345 MPa Phân tích ứng suất, chuyển vị biến dạng Mơ hình hóa - Vào phần mềm Abaqus, module Part chọn phần “Create Part”, chọn thơng số hình 1.1: Hình 1.1 - Sau khởi động giao diện vẽ đồ họa chiều, chọn “Create Lines: Rectangle (4 lines)” vẽ hình chữ nhật có kích thước hình 1.2 (đơn vị mét(m) ): - Hình 1.2 Sau hồn thành bấm chọn “Done” -> xuất hộp thoại Edit Base Extrusion, thiết lập thông số “Depth: 6” chọn OK Mơ hình dầm hồn thành cho hình 1.3 Hình 1.3 Định nghĩa vật liệu thuộc tính mặt cắt - Chọn module “Property”, sau chọn “Create Material” -> xuất hộp thoại Edit Material Name: thép, sau chọn Mechanical -> Elasticity -> Elastic, thiết lập thơng số Young’s Modulus: 2.1e11; Poison’s Ratio: 0.3 Hình 2.1 Tiếp tục chọn Mechanical -> Plasticity -> Plastic Thiết lập thông số Yield Stress: 3.45e8, Plastic Strain: Sau chọn OK để xác nhận Hình 2.2 - Nhấn biểu tượng “Create Section” -> xuất hộp thoại Create Section, thiết lập hình 2.3 2.4, sau chọn OK để hồn thành định nghĩa thuộc tính mặt cắt Hình 2.3 - Hình 2.4 Chọn biểu tượng “Assign Section” -> chọn mơ hình dầm vùng đồ họa -> nhấn Done, xuất hộp thoại Edit Section Assignment, nhấn OK để hoàn thành định nghĩa thuộc tính mặt cắt dầm đơn Định nghĩa lắp ghép cấu kiện Chọn module “Assembly” Chọn biểu tượng “Create Instance” -> xuất hộp thoại Create Instance, chấp nhận mặc định nhấn OK Thiết lập phân tích Chọn module “Step” - Chọn biểu tượng “Create Step” -> xuất hộp thoại Create Step, thiết lập hình 4.1 chọn Continue… Hình 4.1 Xuất cửa sổ Edit Step (hình 4.2), chấp nhận mặc định nhấn OK Hình 4.2 Tải trọng điều kiện biên Chọn module “Load” a Định nghĩa tải trọng - Chọn biểu tượng “Create Load” -> xuất hộp thoại Create Load Thiết lập thơng hình 5.1 bấm Continue… Hình 5.1 - Vùng thông báo hiển thị “Select surfaces for the load” (lựa chọn phần gán tải trọng), lựa chọn phần gán tải trọng mặt phần tử thứ bấm “Done” Hình 5.2 - Sau bấm “Done”, xuất hộp thoại Edit Load, thiệt lập thơng số hình 5.3 bấm OK để hồn thành định nghia tải trọng Sau hồn thành, mơ hình dầm chịu tải trọng hiển thị hình 5.4 Hình 5.3 Hình 5.4 b Thiết lập điều kiện biên - Chọn biểu tượng “Create Boundary Condition” -> xuất hộp thoại Create Boundary Condition, thiết lập hình 5.5 bấm Continue… Hình 5.5 - Vùng thơng báo hiển thị “Select regions for the boundary condition”, chọn miền gán điều kiện biên đầu dầm hình 5.6 bấm “Done” - Xuất hộp thoại Edit Boundary Condition, chọn ràng buộc chuyển vị thẳng U1=U2=0, chuyển vị xoay UR2=UR3=0 hình 5.7 bấm OK Hình 5.6 Hình 5.7 - Tiếp tục làm v với đầu lại dầm - Đối với điều kiện biên nút lại phần tử dầm thứ nhất, điều kiện biên thiết lập hình 5.8 Hình 5.8 Chia lưới - Chọn module “Mesh” -> mục “Object” chọn Part: beam - Chọn biểu tượng “Seed Part” -> xuất hộp thoại Global Seed, thiết lập hình 6.1 bấm chọn Apply Hình 6.1 - Chọn biểu tượng “Mesh Part”, sau chọn Yes vùng thơng báo để hồn thành việc chia lưới Mơ hình sau chia lưới hiển thị hình 6.2 Hình 6.2 Cơng việc phân tích - Chọn module “Job” - Chọn biểu tượng “Create Job” -> xuất hộp thoại Create Job -> Chọn Continue… - Thiết lập hình 7.1, sau chọn OK để xác nhận Hình 7.1 - Chọn biểu tượng “Job Manager” -> xuất hộp thoại Job Manager -> chọn Submit để bắt đầu q trình phân tích - Chọn Monitor để theo dõi q trình phân tích, thơng báo xuất hình 7.2 nghĩa việc phân tích hồn thành Hình 7.2 - Chọn Results để xem kết Chọn biểu tượng “Plot Contours on Deformed Shape” thông số muốn xem Toolbar: S(ứng suất), U(chuyển vị), PE(biến dạng) Hình 7.3 Ứng suất tương đương Hình 7.4 Chuyển vị tương đương Hình 7.5 Biến dạng tương đương Nhận xét Kết thu phù hợp với thực tế, nhiên mơ hình thực cịn đơn giản thời gian mơ cịn ngắn