Mẫu bìa Đề cương luận văn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM HUỲNH KIM HOÀNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY KHẮC GỖ CNC DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành Kỹ Thuật Cơ Điện Tử[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - HUỲNH KIM HOÀNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY KHẮC GỖ CNC DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử Mã số ngành: 60520114 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - HUỲNH KIM HOÀNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY KHẮC GỖ CNC DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử Mã số ngành: 60520114 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS BÙI THANH LUÂN TP HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2016 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Bùi Thanh Luân (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 02 tháng 10 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ tên Chức danh Hội đồng PGS.TS Nguyễn Thanh Phương Chủ tịch TS Võ Tường Quân Phản biện TS Nguyễn Duy Anh Phản biện TS Võ Hoàng Duy TS Ngô Hà Quang Thịnh Ủy viên Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP HCM PHỊNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày … tháng … năm 2016 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH KIM HỒNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 18 / 05 / 1967 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử MSHV:1441840004 I Tên đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo Máy khắc gỗ CNC di động II Nhiệm vụ nội dung T ng uan v ĩnh v c nghiên c u Thiết kế kết cấu khí máy Mô ng suất biến dạng phần m m Ansys Chế tạo, th c nghiệm kết uận III Ngày giao nhiệm vụ: (Ngày bắt đầu thực LV ghi QĐ giao đề tài) 22/12/2015 (theo Quyết định giao đ tài số 3128/QĐ-ĐKC) IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5/9/2016 V Cán hướng dẫn: TS Bùi Thanh Luân CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS Bùi Thanh Luân KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) Huỳnh Kim Hồng ii LỜI CÁM ƠN Trong q trình thực Luận văn, việc tự nghiên cứu thân, nhận giúp đỡ nhiều từ Thầy hướng dẫn bạn bè, đồng nghiệp Nhân đây, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành tới Thầy hướng dẫn - TS Bùi Thanh Luân – Khoa Cơ Điện, Điện Tử Trường Đại Học Công Nghệ Tp.HCM nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu thực Luận văn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, q thầy, tận tình truyền đạt kiến thức tạo điều kiện tốt cho lớp suốt q trình học cao học Cuối cùng, tơi xin cảm ơn bạn động viên, chia kinh nghiệm giúp đỡ tơi hồn thành Luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên thực Luận văn Huỳnh Kim Hồng iii TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu thiết kế, chế tạo Máy CNC gia cơng gỗ (khắc gỗ) có kích thước nhỏ gọn, sách tay di chuyển dễ dàng; máy gia cơng mặt phẳng lớn đặt nằm ngang đứng như: mặt bàn, mặt tủ, mặt giường (sopha), hay tường, tranh vị trí nằm ngang, đứng nghiêng - Máy có trục X, Y, Z chuyển động độc lập, chi tiết gia cơng đứng n Hành trình gia cơng X, Y, Z: 150, 200, 80; - Máy dùng động bước (Step motor) để quay trục X, Y, Z - Tốc độ spindle 10.000 đến 24000 v/ph; - Hệ thống vít me bi trượt vng với hệ thống dẫn động xác; - Nguồn 220V; - Đường kính dao phay từ 1 đến 12mm; - Sai số cho phép: 0.1mm - Trọng lượng: khoảng 40 kg - Máy tích hợp điều khiển riêng thân máy, khơng cần máy tính để truyền liệu điều khiển Cổng kết nối cung cấp từ USB, hình LCD nút bấm trực quan, hiển thị rõ ràng thao tác chọn tiến trình thực Nội dung Luận văn bao gồm chương: Chương 1: Tổng quan l nh vực nghiên cứu Chương 2: Chọn phương án, thiết kế kết cấu khí Chương 3: Thiết kế kết cấu khí máy Chương 4: Tính tốn mơ phần mềm Ansys Chương 5: Chế tạo thực nghiệm Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài iv ABSTRACT This thesis is about researching, designing and manufacturing CNC machine, which fabricate wood (wood carving), in compact size and portable; the machine can process on a large flat surface horizontally or vertically as: the table, the cabinet, the bed (sofa), or the walls, paintings in horizontal position, vertical position or tilt position - The machine have axis X, Y, Z which have independent motions, stationary workpiece X, Y, Z axis working area: 150, 200, 80; - The machines have step motor to control axis X, Y, Z - Spindle speed: 24,000 r/min; - Ball screws system and square slider with precision drive system; - Power source 220V; - Blade diameter from to 12mm; - Accuracy: 0.1mm - Weight: 40 kg - The machines equipped with a separate controller on the body, no need for a PC to transfer data and control Interface connection has USB, LCD monitor and visually buttons, a clear display of selected operations and the progress being made Content of thesis: Chapter 1: Overview Chapter 2: Chosen embodiment, the mechanical structure design Chapter 3: Designing a mechanical structure Chapter 4: Calculation, simulation Chapter 5: Manufacture and experiment Chapter 6: Conclusions and development v MỤC LỤC Tên đề mục luận văn Trang Lời cam đoan - i Lời cám ơn ii Tóm tắt luận văn - iii Abstract iv Mục lục - v Danh mục bảng - vii Danh sách hình ảnh - viii Chương 1: Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài, ý ngh a khoa học thực tiễn đề tài - 1.3 Nhiệm vụ luận văn 1.4 Giới hạn phạm vi thực đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu - Chương 2: Chọn phương án thiết kế kết cấu khí 2.1 Giới thiệu sơ máy khắc gỗ CNC di động 2.2 Lựa chọn phương án thiết kế kết cấu khí - 10 2.3 Chọn động dẫn động - 13 2.4 Tính tốn lực cắt lớn gia công gỗ - 16 2.5 Tính chọn động - 19 2.6 Lựa chọn phương án truyền động trục tọa độ - 19 2.7 Tính chọn truyền vít me-đai ốc bi cho trục X, Y, Z 20 2.8 Kết luận lựa chọn động 24 2.9 Kết luận lựa chọn kết cấu khí hệ thống truyền động 25 vi Chương 3: Thiết kế kết cấu khí máy 3.1 Thiết kế trục X - 26 3.2 Thiết kế trục Y - 26 3.3 Thiết kế trục Z 26 3.4 Thiết kế đế máy 27 3.5 Thiết kế đế lắp trục X - 28 3.6 Thiết kế đế lắp trục Y - 29 3.7 Thiết kế đế lắp trục Z 30 3.8 Thiết kế đế lắp trược trục Z - 31 3.9 Thiết kế mặt bên trái 32 3.10 Thiết kế mặt bên phải - 33 3.11 Bản vẽ lắp tổng thể 34 Chương 4: Tính tốn mơ 4.1 Mô chi tiết máy phần mềm Ansys - 37 4.2 Kết luận kết mơ tính tốn ứng suất biến dạng 44 Chương 5: Chế tạo thực nghiệm 5.1 Một số hình ảnh máy sau chế tạo lắp ráp hoàn chỉnh - 45 5.2 Thực nghiệm - 51 5.3 Xác định sai số thực nghiệm so với mô - 58 Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài 6.1 Kết luận - 62 6.2 Hướng phát triển đề tài - 62 Tài liệu tham khảo 63 Phụ lục luận văn (báo cáo kết phân tích Ansys) Volume Mass Centroid X Centroid Y Centroid Z Moment of Inertia Ip1 Moment of Inertia Ip2 Moment of Inertia Ip3 Nodes Elements Mesh Metric Properties 80776 3.1294e+005 6.9163e+005 7.0629e+005 mm³ mm³ mm³ mm³ 0.22375 kg 0.86686 kg 1.9158 kg 1.9564 kg 54.561 mm 74.933 mm 276.45 mm -115.67 mm 220.13 mm 189.99 mm 241.2 mm 243.49 mm 74.486 mm 156.37 mm 4.0793 mm 2.1577 mm 240.98 1280 kg·mm² 640.37 kg·mm² 5647.9 kg·mm² 5882 kg·mm² kg·mm² 384.71 1448.9 kg·mm² 13204 kg·mm² 21411 kg·mm² 22408 kg·mm² kg·mm² 177.15 178.44 kg·mm² 12584 kg·mm² 15809 kg·mm² 16573 kg·mm² kg·mm² Statistics 13480 33933 31174 23345 7401 19728 17636 13006 None 1.4327e+005 mm³ 0.39686 kg -19.57 mm 245.01 mm -93.607 mm Object Name State Visible Transparency Suppressed Stiffness Behavior Coordinate System Reference Temperature TABLE Model (A4) > Geometry > Parts Part Part Part Suppressed Meshed Graphics Properties No Yes Definition Yes No Flexible Default Coordinate System Part Part 10 By Environment Material Assignment Nonlinear Effects Thermal Strain Effects Length X Length Y Length Z Volume Mass Centroid X Centroid Y Centroid Z Moment of Inertia Ip1 Moment of Inertia Ip2 Moment of Inertia Ip3 380 mm 101 mm 12 mm 3.7563e+005 mm³ 1.0405 kg 80.684 mm 196.51 mm -129.64 mm 999.61 kg·mm² 12970 kg·mm² 13944 kg·mm² Aluminum Alloy Yes Yes Bounding Box 60 mm 134 mm 15 mm 10 mm 162 mm 48.5 mm 10 mm 13 mm Properties 1.2058e+005 13528 mm³ 30461 mm³ mm³ 3.7471e-002 kg 0.33401 kg 8.4377e-002 kg 73.57 35.57 121.56 mm 62.09 mm mm mm 292.12 mm 289.93 mm 286.09 mm 23.81 mm 29.78 mm 19.926 mm 9.7699 kg·mm² 655.66 kg·mm² 185.11 kg·mm² 17.241 kg·mm² 942.61 kg·mm² 2.8187 kg·mm² 8.0959 kg·mm² 291.97 kg·mm² 185.55 kg·mm² Statistics Nodes Elements Mesh Metric Object Name State Visible Transparency Suppressed Stiffness Behavior Coordinate System Reference Temperature 0 TABLE Model (A4) > Geometry > Parts Part 11 Part 12 Part 13 Part 14 Meshed Graphics Properties Yes Definition No Flexible Default Coordinate System Part 15 Material Aluminum Alloy Yes Yes 135 mm 160 mm 12 mm Mass Centroid X Centroid Y 280.4 mm Centroid Z -8.081 mm Moment of Inertia Ip1 1208 kg·mm² Moment of Inertia Ip2 712.53 kg·mm² Moment of Inertia Ip3 1909.9 kg·mm² Nodes Elements Mesh Metric 1324 702 By Environment 1.9241e+005 mm³ 0.53297 kg 77.522 mm Volume 16732 9252 None Assignment Nonlinear Effects Thermal Strain Effects Length X Length Y Length Z 4765 2455 32571 18498 Object Name State Visible Transparency Suppressed Bounding Box 250 mm 15 mm 13 mm Properties 47245 mm³ 380 mm 200 mm 20 mm 414 mm 12 mm 309 mm 1.0531e+006 mm³ 2.9172 kg 74.038 mm 8.2581e+005 mm³ 2.2875 kg 76.334 mm 0.13087 kg 93.87 mm 224.96 301.86 247.39 mm mm mm -35.182 mm -49.828 mm 685.59 kg·mm² 10909 kg·mm² 4.3613 kg·mm² 31782 kg·mm² 686.27 kg·mm² 42522 kg·mm² Statistics 1792 49935 941 29461 None TABLE Model (A4) > Geometry > Parts Part 16 Part 17 Part 18 Meshed Graphics Properties Yes Definition No Part 19 143.68 mm -5.8745 mm 22884 kg·mm² 65762 kg·mm² 42930 kg·mm² 74119 41583 Part 20 Stiffness Behavior Coordinate System Reference Temperature Assignment Nonlinear Effects Thermal Strain Effects Length X Length Y Length Z Volume Mass Centroid X Centroid Y Centroid Z Moment of Inertia Ip1 Moment of Inertia Ip2 Moment of Inertia Ip3 Nodes Elements Mesh Metric Object Name State Visible Transparency Suppressed Stiffness Behavior Coordinate System Reference Temperature Assignment Nonlinear Effects Thermal Strain Effects Length X Length Y Length Z Volume Mass Centroid X Centroid Y Flexible Default Coordinate System By Environment Material Aluminum Alloy Yes Yes Bounding Box 34 mm 60 mm 34 mm 60 mm 34 mm 24.8 mm 24.8 mm 60 mm Properties 41580 mm³ 0.11518 kg 73.57 mm 35.57 mm 69.57 mm 246.74 mm 263.78 mm 224.96 mm 301.86 mm 127.11 mm 9.2226 mm -24.486 mm 2.0181 mm 39.908 kg·mm² 18.237 kg·mm² 47.575 kg·mm² Statistics 2410 1396 None TABLE Model (A4) > Geometry > Parts Part 21 Part 22 Part 23 Part 24 Part 25 Meshed Graphics Properties Yes Definition No Flexible Default Coordinate System By Environment Material Aluminum Alloy Yes Yes Bounding Box 34 mm 15 mm 24.8 mm 13 mm 60 mm 360 mm Properties 41580 mm³ 67518 mm³ 0.11518 kg 0.18702 kg -86.258 mm 246.74 mm -86.258 mm 246.74 mm 127.11 mm 116.41 mm Centroid Z 88.802 mm 2.0181 mm 88.802 mm Moment of Inertia Ip1 39.908 kg·mm² Moment of Inertia Ip2 18.237 kg·mm² Moment of Inertia Ip3 47.575 kg·mm² Statistics Nodes 2410 Elements 1396 Mesh Metric None 9.5866 mm 2024.6 kg·mm² 6.2693 kg·mm² 2025.6 kg·mm² 2626 1397 TABLE Model (A4) > Geometry > Parts Part 26 Object Name State Meshed Graphics Properties Visible Yes Transparency Definition Suppressed No Stiffness Behavior Flexible Coordinate System Default Coordinate System Reference Temperature By Environment Material Assignment Aluminum Alloy Nonlinear Effects Yes Thermal Strain Effects Yes Bounding Box Length X 490 mm Length Y 12.016 mm Length Z 405 mm Properties Volume 1.1653e+006 mm³ Mass 3.228 kg Centroid X 87.349 mm Centroid Y 106.24 mm Centroid Z -8.9402 mm Moment of Inertia Ip1 47295 kg·mm² Moment of Inertia Ip2 1.1895e+005 kg·mm² Moment of Inertia Ip3 71723 kg·mm² Statistics Nodes 49497 Elements 28137 Mesh Metric None TABLE Model (A4) > Coordinate Systems > Coordinate System Object Name Global Coordinate System State Fully Defined Definition Type Cartesian Ansys System Number Origin Origin X mm Origin Y mm Origin Z mm Directional Vectors X Axis Data [ 0 ] Y Axis Data [ ] Z Axis Data [ 0 ] TABLE 10 Model (A4) > Connections Object Name Connections State Fully Defined Auto Detection Generate Contact On Update Yes Tolerance Type Slider Tolerance Slider Tolerance Value 1.7239 mm Face/Face Yes Face/Edge No Edge/Edge No Priority Include All Group By Bodies Search Across Bodies Revolute Joints Yes Fixed Joints Yes Transparency Enabled Yes Object Name State Scoping Method Contact Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region TABLE 11 Model (A4) > Connections > Contact Regions Contact Contact Contact Contact Contact Region Region Region Region Region Suppressed Fully Defined Scope Geometry Selection No Selection Face No Selection Face Faces Face Faces Part Part Part Part Part 14 Part 15 Part Part Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Program Controlled Never Program Controlled TABLE 12 Model (A4) > Connections > Contact Regions Object Name State Scoping Method Contact Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region Contact Contact Region Region Fully Defined Contact Region Suppressed Scope Contact Contact Region Region 10 Fully Defined Geometry Selection Face Faces Faces Faces Faces No Selection Faces Part Part Part Part 15 Part Part 14 Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Faces Faces Part 15 Program Controlled Never Program Controlled TABLE 13 Model (A4) > Connections > Contact Regions Contact Region Contact Contact Contact Region Object Name 11 Region 12 Region 13 14 State Suppressed Fully Defined Suppressed Scope Scoping Geometry Selection Method Contact Faces Faces No Selection Target No Selection Faces Faces Faces Contact Part Part Bodies Target Bodies Part Part 14 Part 15 Definition Type Bonded Scope Mode Automatic Behavior Symmetric Suppressed No Advanced Formulation Pure Penalty Normal Program Controlled Stiffness Update Never Stiffness Pinball Region Program Controlled Contact Region 15 Fully Defined Faces Faces Part Part TABLE 14 Model (A4) > Connections > Contact Regions Object Name Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region 16 17 State Scoping Method Contact Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region 18 Fully Defined Scope 19 20 Geometry Selection Face Face Faces Faces Faces Faces Part Part 11 Part Part Part 10 Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Part 16 Part 17 Program Controlled Never Program Controlled TABLE 15 Model (A4) > Connections > Contact Regions Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Object Name 21 22 23 24 25 State Fully Defined Scope Scoping Geometry Selection Method Contact Faces Face Target Faces Face Contact Part Part 10 Part 11 Bodies Target Bodies Part 16 Part 17 Part 16 Part 17 Part 18 Definition Type Bonded Scope Mode Automatic Behavior Symmetric Suppressed No Advanced Formulation Pure Penalty Normal Program Controlled Stiffness Update Never Stiffness Pinball Region Program Controlled TABLE 16 Model (A4) > Connections > Contact Regions Object Name Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region 26 27 State Scoping Method Contact Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region 28 Fully Defined Scope 29 30 Faces Faces Faces Faces Geometry Selection Face Face Part 11 Part 19 Faces Faces Faces Faces Part 12 Part 13 Part 14 Part 18 Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Part 14 Part 19 Program Controlled Never Program Controlled TABLE 17 Model (A4) > Connections > Contact Regions Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Object Name 31 32 33 34 35 State Fully Defined Scope Scoping Geometry Selection Method Contact Faces Face Target Faces Faces Face Contact Part 14 Part 15 Bodies Target Bodies Part 15 Part 18 Part 19 Part 20 Part 21 Definition Type Bonded Scope Mode Automatic Behavior Symmetric Suppressed No Advanced Formulation Pure Penalty Normal Program Controlled Stiffness Update Never Stiffness Pinball Region Program Controlled TABLE 18 Model (A4) > Connections > Contact Regions Object Name Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region 36 37 State Scoping Method Contact Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region Object Name State Scoping Method Contact Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region 38 Fully Defined Scope 39 40 Faces Face Faces Faces Geometry Selection Face Face Faces Faces Part 15 Part 22 Part 20 Part 23 Part 25 Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Part 21 Part 26 Part 24 Program Controlled Never Program Controlled TABLE 19 Model (A4) > Connections > Contact Regions Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region Contact Region 41 42 43 44 45 Fully Defined Scope Geometry Selection Faces Faces Faces Faces Faces Face Faces Face Faces Face Part 21 Part 22 Part 23 Part 26 Part 24 Part 26 Part 25 Part 26 Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Program Controlled Never Program Controlled TABLE 20 Model (A4) > Connections > Contact Regions Object Name Contact Region 46 Contact Region 47 State Fully Defined Scope Scoping Method Geometry Selection Contact Faces Target Contact Bodies Target Bodies Type Scope Mode Behavior Suppressed Formulation Normal Stiffness Update Stiffness Pinball Region Faces Part 24 Part 25 Part 26 Definition Bonded Automatic Symmetric No Advanced Pure Penalty Program Controlled Never Program Controlled TABLE 21 Model (A4) > Mesh Mesh Object Name State Solved Defaults Physics Preference Mechanical Relevance Sizing Use Advanced Size Function Off Relevance Center Coarse Element Size Default Initial Size Seed Active Assembly Smoothing Medium Transition Fast Span Angle Center Coarse Minimum Edge Length 4.e-002 mm Inflation Use Automatic Tet Inflation None Inflation Option Smooth Transition Transition Ratio 0.272 Maximum Layers Growth Rate 1.2 Inflation Algorithm Pre View Advanced Options No Advanced Shape Checking Standard Mechanical Element Midside Nodes Program Controlled Straight Sided Elements No Number of Retries Default (4) Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced Mesh Morphing Disabled Pinch Pinch Tolerance Please Define Generate on Refresh No Statistics Nodes 360315 Elements Mesh Metric 204405 None TABLE 22 Model (A4) > Analysis Object Name Static Structural (A5) State Solved Definition Physics Type Structural Analysis Type Static Structural Solver Target ANSYS Mechanical Options Environment Temperature 22 °C Generate Input Only No TABLE 23 Model (A4) > Static Structural (A5) > Analysis Settings Object Name State Number Of Steps Current Step Number Step End Time Auto Time Stepping Solver Type Weak Springs Large Deflection Inertia Relief Force Convergence Moment Convergence Displacement Convergence Rotation Convergence Line Search Calculate Stress Calculate Strain Calculate Contact Calculate Results At Solver Files Directory Future Analysis Scratch Solver Files Directory Save ANSYS db Delete Unneeded Files Nonlinear Solution Analysis Settings Fully Defined Step Controls 1 s Program Controlled Solver Controls Program Controlled Program Controlled Off Off Nonlinear Controls Program Controlled Program Controlled Program Controlled Program Controlled Program Controlled Output Controls Yes Yes No All Time Points Analysis Data Management C:\Users\Tommy_Phan\AppData\Local\Temp\WB_PC20_3172_2\unsav ed_project_files\dp0\SYS\MECH\ None No Yes No Solver Units Solver Unit System Active System nmm TABLE 24 Model (A4) > Static Structural (A5) > Loads Object Name State Scoping Method Geometry Type Define By Coordinate System X Component Y Component Z Component Suppressed Force Fixed Support Fully Defined Scope Geometry Selection 24 Faces Faces Definition Force Fixed Support Components Global Coordinate System N (ramped) -300 N (ramped) N (ramped) No FIGURE Model (A4) > Static Structural (A5) > Force TABLE 25 Model (A4) > Static Structural (A5) > Solution Object Name Solution (A6) State Solved Adaptive Mesh Refinement Max Refinement Loops Refinement Depth TABLE 26 Model (A4) > Static Structural (A5) > Solution (A6) > Solution Information Object Name Solution Information State Solved Solution Information Solution Output Solver Output Newton-Raphson Residuals Update Interval 2.5 s Display Points All TABLE 27 Model (A4) > Static Structural (A5) > Solution (A6) > Results Equivalent Stress Object Name Total Deformation State Solved Scope Scoping Method Geometry Selection Geometry All Bodies Definition Type Total Deformation Equivalent (von-Mises) Stress By Time Display Time Last Calculate Time History Yes Identifier Results mm 2.8848e-011 MPa Minimum 12.002 MPa Maximum 9.3477e-002 mm Minimum Occurs On Part 26 Maximum Occurs On Part Information Time s Load Step Substep Iteration Number Integration Point Results Display Option Averaged TABLE 28 Aluminum Alloy > Constants Density 2.77e-006 kg mm^-3 Coefficient of Thermal Expansion 2.3e-005 C^-1 Specific Heat 8.75e+005 mJ kg^-1 C^-1 TABLE 29 Aluminum Alloy > Compressive Ultimate Strength Compressive Ultimate Strength MPa TABLE 30 Aluminum Alloy > Compressive Yield Strength Compressive Yield Strength MPa 280 TABLE 31 Aluminum Alloy > Tensile Yield Strength Tensile Yield Strength MPa 280 TABLE 32 Aluminum Alloy > Tensile Ultimate Strength Tensile Ultimate Strength MPa 310 TABLE 33 Aluminum Alloy > Isotropic Secant Coefficient of Thermal Expansion Reference Temperature C 22 TABLE 34 Aluminum Alloy > Isotropic Thermal Conductivity Thermal Conductivity W mm^-1 C^-1 Temperature C 0.114 -100 0.144 0.165 100 0.175 200 TABLE 35 Aluminum Alloy > Alternating Stress R-Ratio Alternating Stress MPa Cycles R-Ratio 275.8 1700 -1 241.3 5000 -1 206.8 34000 -1 172.4 1.4e+005 -1 137.9 8.e+005 -1 117.2 2.4e+006 -1 89.63 5.5e+007 -1 82.74 1.e+008 -1 170.6 50000 -0.5 139.6 3.5e+005 -0.5 108.6 3.7e+006 -0.5 87.91 1.4e+007 -0.5 77.57 5.e+007 -0.5 72.39 1.e+008 -0.5 144.8 50000 120.7 1.9e+005 103.4 1.3e+006 93.08 4.4e+006 86.18 1.2e+007 72.39 1.e+008 74.12 3.e+005 0.5 70.67 1.5e+006 0.5 66.36 1.2e+007 0.5 62.05 1.e+008 0.5 TABLE 36 Aluminum Alloy > Isotropic Resistivity Resistivity ohm mm Temperature C 2.43e-005 2.67e-005 20 3.63e-005 100 TABLE 37 Aluminum Alloy > Isotropic Elasticity Temperature C Young's Modulus MPa Poisson's Ratio Bulk Modulus MPa Shear Modulus MPa 71000 0.33 69608 26692 TABLE 38 Aluminum Alloy > Isotropic Relative Permeability Relative Permeability