Thiết lập vật liệu và gán vật liệu cho các thành phần Để khảo sát cấu trúc của đối tượng trong abaqus, ta cần phải thiết lập cho đối tượng độ đàn hồi Elastic.. Hình 2.3 dưới đây là ví d
Thiết kế và bản vẽ kỹ thuật trong solidwork
Xác định kích thước bên ngoài máy bay Airbus A320
MTOM (Trọng lượng Tối đa Cất cánh) là trọng lượng tối đa mà máy bay có thể đạt được khi cất cánh, bao gồm trọng lượng máy bay, hành khách, nhiên liệu, hàng hóa và các vật dụng khác Máy bay Airbus A320 được thiết kế với MTOM đạt 12.000 kg.
Hình 1.1: Mối quan hệ giữa MTOM với diện tích cánh, sải cánh và tỉ lệ khung hình
With a Maximum Takeoff Mass (MTOM) of 12,000 kg, we determine the following parameters: wing area of 31 m², span of 16.82 m, aspect ratio (AR) of 8.08, vertical tail area (SVT) of 5.7 m², and horizontal tail area (SHT) of 8 m² Based on these specifications, we can calculate the parameters for the wing, horizontal tail, and vertical tail.
Để tính toán thông số cánh, chọn tỷ lệ côn λ = 0,3 (CT/CR = 0.3) với diện tích cánh là 16.82 m², công thức diện tích cánh được xác định là SW = b × (CT + CR)/2 Từ các phương trình này, ta có thể tính được chiều dài cánh đầu nhỏ CT = 0.86 m và chiều dài cánh đầu lớn CR = 3 m Từ đó, tính được chiều dài trung bình cánh (MAC) là 2.13 m bằng công thức MAC = (2/3 × [(CT + CR) - (CT × CR)/(CT + CR)]).
Tính toán thông số Horizontal Tail: Chọn tỷ lệ côn (Taper Ratio) λ = 0,4 hay CT /
The horizontal tail's root chord (CR) measures 1.84 m and the tip chord (CT) is 0.74 m, resulting in a total horizontal tail area (SHT) of 12.86 m² The aspect ratio (AR) is calculated to be 4.81, while the mean aerodynamic chord (MAC) is determined to be 1.37 m.
Tính toán thông số Vertical Tail: Chọn tỷ lệ côn (Taper Ratio) λ = 0,3 hay CT /
CR = 0.3 Từ diện tích cánh Vertical Taill là 5.7 m^2 hay SHT = 1/2 (CR + CT) × b 5.7 = 1/2(CR + CT) ×4.3 suy ra Root Chord (CR) = 2.9 m và Tip Chord (CT) = 0.97 m;
Aspect Ratio: AR = b^2/SHT = 1.85; MAC = (2/3 × [(CT + CR) - (CT × CR) / (CT + CR)] = 2.09 m.
Thiết kế máy bay Airbus A320 bằng phần mềm Solidworks
Hình 1.2: Hình vẽ 3D – Hình chiếu đứng
Hình 1 3: Hình vẽ 3D – Hình chiếu bằng
Hình 1.4:Hình vẽ 3D – Hình chiếu cạnh
Bản vẽ thiết kế máy bay Airbus
Hình 1.5: Bản vẽ kỹ thuật
Phần mềm Abaqus và các bước khảo sát
Thiết lập vật liệu và gán vật liệu cho các thành phần
Để khảo sát cấu trúc đối tượng trong Abaqus, cần thiết lập độ đàn hồi (Elastic) cho vật liệu, thể hiện khả năng trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng Biến dạng là sự thay đổi hình dạng của vật liệu dưới tác dụng của lực, và có hai loại chính cần được xem xét.
Young's modulus, hay còn gọi là modulus đàn hồi, là một đại lượng vật lý quan trọng dùng để mô tả độ cứng đàn hồi của vật liệu, với đơn vị đo lường là GPa.
Hệ số Poisson, hay còn gọi là Poisson's ratio, là một đại lượng vật lý quan trọng, mô tả mối quan hệ giữa biến dạng theo một hướng và biến dạng theo hướng vuông góc với hướng đó Đại lượng này giúp hiểu rõ hơn về tính chất cơ học của vật liệu trong quá trình giãn nở hoặc co lại.
Các bước để thiết lập vật liệu vật liệu cho đối tượng là: property → create material
Khởi tạo vật liệu trong abaqus với thép s355 được mô tả như trong Hình 2.1 bên dưới:
Hình 2.1: Thiết lập vật liệu
Thiết lập bước (step) trong abaqus
Trong Abaqus, một step là một giai đoạn quan trọng trong quá trình phân tích mô phỏng Mỗi step thể hiện một phần của quá trình, chẳng hạn như một step để áp dụng lực ban đầu, một step cho tải trọng động, và một step cho tải trọng cố định.
Setting up a step in Abaqus is straightforward: navigate to step, select create step, choose the procedure type, define the time period, and click ok The image below illustrates the outcome of the step creation process in Abaqus, featuring a static general type with a time period of 1.
Thiết lập interaction của đối tượng trong abaqus
Interaction trong Abaqus là một tính năng cho phép mô phỏng sự tương tác giữa các đối tượng trong mô hình
Các interaction có thể mô phỏng nhiều hiện tượng vật lý khác nhau như tiếp xúc, ràng buộc và liên kết Để thiết lập interaction cho mô hình, bạn cần thực hiện các bước sau: vào mục interaction, chọn create constraint, sau đó xác định loại interaction Tiếp theo, chọn mặt phẳng master của đối tượng và mặt phẳng slave của đối tượng còn lại mà bạn muốn liên kết, cuối cùng hoàn tất quá trình thiết lập.
Hình 2.3 dưới đây là ví dụ xét tương tác giữa vỏ cánh máy bay và khung xương dầm trong abaqus:
Hình 2.3: Các bước thiết lập tương tác
Đặt lực lên mô hình
Trong phần này có 2 phần ta cần chú ý đó là load và boundary condition
Trong Abaqus, tải trọng được định nghĩa là lực hoặc mô men áp dụng cho mô hình, giúp mô phỏng các tác động thực tế lên cấu trúc và hệ thống Để thiết lập tải trọng cho mô hình, người dùng chỉ cần thực hiện các bước đơn giản: vào mục load, chọn create load, tiếp theo chọn step và loại lực, sau đó xác định mặt phẳng để áp dụng lực, cuối cùng chọn lực đặt và hoàn tất quá trình.
Dưới đây là hình minh họa việc đặt lực với cánh máy bay trong abaqus
Hình 2.4: Đặt lực lên mặt dưới của cánh
Điều kiện biên trong Abaqus là các ràng buộc quan trọng giúp mô phỏng chính xác các điều kiện thực tế của môi trường hoạt động của vật thể Để thiết lập điều kiện biên cho mô hình, người dùng cần thực hiện các bước: vào mục load, chọn create boundary condition, tiếp theo chọn step, loại điều kiện, mặt phẳng và cuối cùng là thông số cho điều kiện biên Hình minh họa dưới đây thể hiện quy trình đặt điều kiện biên với cánh máy bay trong Abaqus.
Hình 2.5: Thêm liên kết cố định cho cánh
Chia lưới cho các đối tượng trong mô hình
Trong Abaqus, mesh là tập hợp các phần tử nhỏ giúp mô phỏng mô hình, đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân tích Mesh ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và hiệu quả của kết quả phân tích Có nhiều loại mesh khác nhau có thể sử dụng trong Abaqus, trong đó một số loại phổ biến nhất được biết đến rộng rãi.
• Triangular mesh: Loại mesh này được tạo thành từ các phần tử tam giác
• Quadrilateral mesh: Loại mesh này được tạo thành từ các phần tử hình chữ nhật hoặc hình thoi
Hexahedral mesh là loại lưới được hình thành từ các phần tử hình lập phương Để thực hiện quá trình chia lưới trong Abaqus, bạn cần truy cập vào mục mesh, chọn phần của mô hình, sau đó vào assign mesh control để chọn loại mesh phù hợp Tiếp theo, hãy seed part và xác định kích thước của lưới trước khi tiến hành mesh part, hoàn tất việc chia lưới cho phần của mô hình.
Hình dưới đây minh họa các bước để chia lưới của đối tượng:
Hình 2.6: Các bước chia lưới
Hình dưới đây là kết quả sau khi chia lưới cho cả mô hình cánh máy bay:
Hình 2.7: Kết quả sau khi chia lưới
Chạy mô phỏng trong abaqus
Sau khi đã hoàn tất các bước trên, ta vào job → create job → edit job → submit
→ results Sau khi submit thành công, vào results để kiểm tra kết quả của mô hình
Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét hai yếu tố chính của mô hình, đó là ứng suất và chuyển vị Ứng suất, ký hiệu là σ, là đại lượng mô tả lực tác dụng lên một đơn vị diện tích của vật thể, với đơn vị đo là Pascal (Pa) Ngược lại, chuyển vị, ký hiệu là u, thể hiện sự dịch chuyển của một điểm trên vật thể, được đo bằng milimet (mm) Dưới đây là hai hình ảnh minh họa cho ứng suất và chuyển vị trong mô hình cánh máy bay.
Hình 2.8: Ứng suất trên cánh máy báy
Hình 2.9: Biến dạng trên cánh máy bay
Khảo sát mô hình cánh máy bay Airbus A320
Cấu tạo cánh
Dưới đây là các thông số chính của cánh:
Hình 3.1: Thông số chính của cánh
Khảo sát ảnh hưởng của góc xoắn
Hình dưới đây mô tả các mô hình khảo sát trong phần này
Hình 3.2: Các mô hình khảo sát ảnh hưởng của góc xoắn Lần lượt từ trái sang phải: góc xoắn 5 độ, góc xoắn 0 độ và góc xoắn -5 độ
Kết quả khảo sát với lực 60000N trong Abaqus được trình bày qua các hình ảnh từ trái sang phải và từ trên xuống dưới, bao gồm các góc xoắn 5 độ, 0 độ và -5 độ Để giảm trọng lượng của gripper, các thành phần trong hình 3.1 đến 3.4 sẽ được chế tạo từ nhựa Chúng tôi chọn vật liệu crom cho ty trượt và sử dụng vòng bi cho con trượt nhằm đảm bảo sự chuyển động trơn tru của tay gắp khi di chuyển vào và ra.
Hình 3.3: Ứng suất trên toàn bộ cánh
Hình 3.4: Chuyển vị trên toàn bộ cánh
Hình 3.5: Ứng suất trên toàn bộ xương, dầm
Hình 3.6: Chuyển vị trên toàn bộ xương, dầm
Dưới đây là kết quả thu được sau khi khảo sát mô hình:
Từ biểu đồ ta có nhận xét như sau:
• Khi giảm góc xoắn từ 5 xuống 0 thì ứng suất lớn nhất trên toàn bộ cánh tăng 0,18% và chuyển vị lớn nhất tăng 0,66%
• Khi giảm góc xoắn từ 0 xuống -5 thì ứng suất lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm 3,3% và chuyển vị lớn nhất tăng 1,27%
• Khi giảm góc xoắn từ 5 xuống 0 thì ứng suất lớn nhất trên xương, dầm tăng 0,15% và chuyển vị lớn nhất tăng 0,67%
• Khi giảm góc xoắn từ 0 xuống -5 thì ứng suất lớn nhất trên xương, dầm giảm 9,75% và chuyển vị lớn nhất tăng 1,19%
=> Khi giảm góc xoắn ứng suất lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm, chuyển vị không thể hiện rõ sự tăng giảm Chọn góc xoắn -5.
Khảo sát ảnh hưởng của số lượng xương
Dưới đây là các mô hình khảo sát:
Hình 3.7: Các mô hình khảo sát lần lượt từ trái sang phải là: mô hình 3 xương, 5 xương, 7 xương
Sau khi thực hiện phân tích trên phần mềm Abaqus, chúng tôi đã thu được các hình ảnh minh họa cho mô hình với 3 xương, 5 xương và 7 xương, được sắp xếp từ trái sang phải và từ trên xuống dưới.
Hình 3.8: Ứng suất trên toàn bộ cánh
Hình 3.9: Chuyển vị trên toàn bộ cánh
Hình 3.10: Ứng suất trên toàn bộ xương, dầm
Hình 3.11: Chuyển vị trên toàn bộ xương, dầm
Dưới đây là kết quả thu được và ghi lại sau khi khảo sát các mô hình trong abaqus
Từ biểu đồ ta có nhận xét như sau:
• Khi tăng số xương từ 3 xuống 5 thì ứng suất lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm 13,53% và chuyển vị lớn nhất giảm 0,24%
• Khi tăng số xương từ 5 xuống 7 thì ứng suất lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm 4,37% và chuyển vị lớn nhất giảm 0,19%
• Khi tăng số xương từ 3 xuống 5 thì ứng suất lớn nhất trên xương, dầm giảm 8,82% và chuyển vị lớn nhất giảm 0,19%
• Khi tăng số xương từ 5 xuống 7 thì ứng suất lớn nhất trên xương, dầm giảm 4,37% và chuyển vị lớn nhất giảm 0,24%
=> Khi tăng số xương ứng suất lớn nhất, chuyển vị lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm Chọn 7 xương.
Khảo sát ảnh hưởng của số lượng dầm
Sau đây là mô hình khảo sát:
Hình 3.12: Các mô hình khảo sát lần lượt từ trái sang phải là: mô hình 1 dầm, 2 dầm
Các hình dưới đây là kết quả sau khi khảo sát trong abaqus Các hình với mô hình
1 dầm, 2 dầm lần lượt theo thứ tự từ trái sang phải
Hình 3.13: Ứng suất trên toàn bộ cánh
Hình 3.14: Chuyển vị trên toàn bộ cánh
Hình 3.15: Ứng suất trên toàn bộ xương, dầm
Hình 3.16: Chuyển vị trên toàn bộ xương, dầm
Dưới đây là kết quả thu được sau khi phân tích trong abaqus:
Từ biểu đồ ta có nhận xét như sau:
• Khi tăng số dầm từ 1 lên 2 thì ứng suất lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm 2,34% và chuyển vị lớn nhất giảm 0,05%
• Khi tăng số dầm từ 1 lên 2 thì ứng suất lớn nhất trên xương, dầm giảm 2,34% và chuyển vị lớn nhất giảm 0,05%
=> Khi tăng số dầm ứng suất lớn nhất, chuyển vị lớn nhất trên toàn bộ cánh giảm Chọn 2 dầm.
Kết luận
Sau khi qua các mô hình khảo sát cho cánh máy bay, ta lựa chọn kết cấu cuối cùng cho cánh máy bay là:
Khảo sát mô hình thân máy bay Airbus A320
Cấu tạo thân máy bay
Trong các nhà máy, gripper gắn cho robot là thành phần quan trọng trong hệ thống tự động hóa, giúp thực hiện các nhiệm vụ khác nhau và tương tác trực tiếp với vật thể Việc điều khiển chính xác trong môi trường nhà máy là rất cần thiết, không chỉ đòi hỏi độ chính xác cao mà còn phải đảm bảo tính linh hoạt để xử lý các vật thể có kích thước và trọng lượng đa dạng Các yêu cầu cụ thể cho hệ thống điều khiển sẽ được phân tích chi tiết.
Hình 4.1: Cấu tạo chi tiết từng phần trong thân máy bay
Vật liệu cho từng thành phần:
Khảo sát ảnh hưởng của số lượng xương
Ta có mô hình khảo sát như sau:
Hình 4.2: Các mô hình khảo sát từ trái sang phải lần lượt là: 6 xương, 9 xương,
Các hình dưới đây là kết quả sau khi khảo sát trong abaqus Các hình với mô hình
6 xương, 9 xương và 12 xương lần lượt theo thứ tự từ trái sang phải và từ trên xuống dưới
Hình 4.3: Ứng suất trên vỏ
Hình 4.4: Chuyển vị trên vỏ
Hình 4.5: Ứng suất trên xương
Hình 4.6: Chuyển vị trên xương
Hình 4.7: Ứng suất trên dầm
Hình 4.8: Chuyển vị trên dầm
Hình 4.9: Ứng suất trên sàn
Hình 4.10: Chuyển vị trên sàn
Dưới đây là kết quả thu được sau khi phân tích trong abaqus:
Từ biểu đồ ta có nhận xét sau:
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 17,44% và 0,67%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 31,1% và 15,79%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng giảm lần lượt 56,62% và 27,16%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng giảm lần lượt 20,94% và 14,02%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9 ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng giảm 33,49%
- Khi tăng số lượng xương từ 9 lên 12 ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng tăng 3,73%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng giảm lần lượt 31,19% và 15,79%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 ứng suất lớn nhất trên sàn tương ứng giảm lần lượt 60,71% và 28,43%
- Khi tăng số lượng xương từ 6 lên 9, từ 9 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên sàn tương ứng giảm lần lượt 84,49% và 68,33%
Khi tăng số lượng xương, các thông số như ứng suất và chuyển vị lớn nhất lên thân máy bay đều giảm, đồng thời hệ số an toàn cũng tăng lên Do đó, lựa chọn cấu trúc 12 xương là hợp lý.
Khảo sát ảnh hưởng của số lượng dầm
Hình dưới đây là các mô hình khảo sát trong phần này:
Hình 4.11: Các mô hình khảo sát từ trái sang phải lần lượt là: 12 dầm, 8 dầm
Các hình dưới đây là kết quả sau khi khảo sát trong abaqus Các hình với mô hình
8 dầm, 12 dầm từ trái sang
Hình 4.12: Ứng suất lên vỏ
Hình 4.13: Chuyển vị lên vỏ
Hình 4.14: Ứng suất lên xương
Hình 4.15: Chuyển vị lên xương
Hình 4.16: Ứng suất lên dầm
Hình 4.17: Chuyển vị lên dầm
Hình 4.18: Ứng suất lên sàn
Hình 4.19: Chuyển vị lên sàn
Dưới đây là kết quả thu được sau khi phân tích trong abaqus:
Từ biểu đồ ta có các nhận xét sau:
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm 13,19%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng tăng 9,69%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng tăng 2,66%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng tăng 5,5%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng giảm 0,16%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng giảm 5,75%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 ứng suất lớn nhất trên sàn tương ứng giảm 11,51%
- Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12 chuyển vị lớn nhất trên sàn tương ứng tăng 1,76%
Khi tăng số lượng dầm từ 8 lên 12, ứng suất lớn nhất giảm đáng kể hơn so với chuyển vị lớn nhất, cụ thể là 5,5% so với 2,8% Hệ số an toàn trong cả hai trường hợp đều lớn hơn 1, do đó, lựa chọn cấu trúc với 12 dầm là hợp lý.
Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi kiểu dầm
Dưới đây là các mô hình khảo sát:
Hình 4.20: Các mô hình từ trái sang phải lần lượt là dầm chữ nhật, dầm vuông và dầm tròn
Các hình dưới đây là kết quả sau khi khảo sát trong abaqus
Hình 4.21: Ứng suất trên vỏ
Hình 4.22: Chuyển vị trên vỏ
Hình 4.23: Ứng suất trên xương
Hình 4.24: Chuyển vị trên xương
Hình 4.25: Ứng suất trên dầm
Hình 4.26: Chuyển vị trên dầm
Hình 4.27: Ứng suất trên sàn
Hình 4.28: Chuyển vị trên sàn
Dưới đây là biểu đồ kết quả thu được và ghi lại sau khi khảo sát trên abaqus
Từ biểu đồ ta có các nhận xét sau:
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm 12,58%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm 0,61%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng tăng 21,63%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm 6,98%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng giảm 2,1%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng tăng 1,28%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng giảm 20,79%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng giảm 6,89%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng giảm 51,37%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng tăng 2,47%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng tăng 38,93%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng giảm 6,27%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông ứng suất lớn nhất trên sàn tương ứng giảm 7,8%
- Khi thay đổi từ dầm tròn sang dầm vuông chuyển vị lớn nhất trên sàn tương ứng tăng 3,21%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật ứng suất lớn nhất trên sàn tương ứng tăng 0,78%
- Khi thay đổi từ dầm vuông sang dầm chữ nhật chuyển vị lớn nhất trên sàn tương ứng giảm 0,95%
Khi thay đổi kiểu dầm, các thông số về ứng suất lớn nhất và chuyển vị lớn nhất sẽ thay đổi không đồng đều Tuy nhiên, hệ số an toàn của dầm vuông thường đạt giá trị cao nhất trong 3 trên 4 trường hợp Do đó, việc lựa chọn dầm vuông là hợp lý.
Kết luận
Trong khảo sát mô hình thân máy bay, ta chọn các kết cấu sau:
Khảo sát mô hình đuôi máy bay Airbus A320
Cấu tạo đuôi máy bay
Các thành phần của đuôi như sau:
Hình 5.1: Cấu tạo từng phần của đuôi máy bay
Chọn vật liệu khảo sát cho từng thành phần:
Khảo sát ảnh hưởng số lượng xương
Sau đây là mô hình khảo sát:
Hình 5.2: Các mô hình lần lượt từ trái sang phải là: mô hình 3 xương, 5 xương, 7 xương
Sau khi thực hiện khảo sát trên phần mềm Abaqus, chúng tôi đã thu được hình ảnh kết quả với các mô hình gồm 4 dầm, 6 dầm và 8 dầm, được sắp xếp theo thứ tự từ trái sang phải và từ trên xuống dưới.
Hình 5.3: Ứng suất trên vỏ
Hình 5.4: Chuyển vị trên vỏ
Hình 5.5: Ứng suất trên xương
Hình 5.6: Chuyển vị trên xương
Hình 5.7: Ứng suất trên dầm
Hình 5.8: Chuyển vị trên dầm
Sau khi khảo sát trên abaqus ta ghi lại được các kết quả như sau:
Từ biểu đồ ta có các nhận xét:
- Khi tăng số lượng xương từ 3 lên 5, từ 5 lên 7 ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 40,22% và 26,82%
- Khi tăng số lượng xương từ 3 lên 5, từ 5 lên 7 chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 74,39% và 31,34%
- Khi tăng số lượng xương từ 3 lên 5, từ 5 lên 7 ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng giảm lần lượt 41,01% và 31,21%
- Khi tăng số lượng xương từ 3 lên 5, từ 5 lên 7 chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng giảm lần lượt 45,85% và 25,31%
- Khi tăng số lượng xương từ 3 lên 5, từ 5 lên 7 ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng giảm lần lượt 48,3% và 23,41%
- Khi tăng số lượng xương từ 3 lên 5, từ 5 lên 7 chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng giảm lần lượt 68,67% và 31,29%
Khi tăng số lượng xương, các thông số về ứng suất và chuyển vị lớn nhất tại đuôi đều giảm, đồng thời hệ số an toàn trong tất cả các trường hợp đều lớn hơn 1.
Khảo sát ảnh hưởng thay đổi số lượng dầm
Các mô hình khảo sát:
Hình 5.9: Các mô hình từ trái sang phải: 4 dầm, 6 dầm, 8 dầm
Các hình dưới đây là kết quả sau khi khảo sát trong abaqus Các hình với mô hình
4 dầm, 6 dầm, 8 dầm lần lượt theo thứ tự từ trái sang phải từ trên xuống dưới
Hình 5.10: Ứng suất trên vỏ
Hình 5.11: Chuyển vị trên vỏ
Hình 5.12: Ứng suất trên xương
Hình 5.13: Chuyển vị trên xương
Hình 5.14: Ứng suất trên xương
Hình 5.15: Chuyển vị trên dầm
Sau khi phân tích ta ghi lại được các kết quả phân tích:
Từ biểu đồ ta nhận xét như sau:
- Khi tăng số lượng dầm từ 4 lên 6, từ 6 lên 8 ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 34,38% và 1,37%
- Khi tăng số lượng dầm từ 4 lên 6, từ 6 lên 8 chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm 12,96% và tăng 5,11%
- Khi tăng số lượng dầm từ 4 lên 6, từ 6 lên 8 ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng giảm lần lượt 7,68% và 5,09%
- Khi tăng số lượng dầm từ 4 lên 6, từ 6 lên 8 chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng giảm 14,04% và tăng 2,29%
- Khi tăng số lượng dầm từ 4 lên 6, từ 6 lên 8 ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng giảm 9,09% và tăng 0,81%
- Khi tăng số lượng dầm từ 4 lên 6, từ 6 lên 8 chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng tăng 17,82% và giảm 10,69%
Khi tăng số lượng dầm, các thông số về ứng suất và chuyển vị lớn nhất tại đuôi bay đều giảm, đồng thời hệ số an toàn luôn lớn hơn 1 Tuy nhiên, khi đạt đến một số lượng dầm nhất định, các thông số này sẽ bắt đầu tăng lên.
Khảo sát ảnh hưởng thay đổi kiểu dầm
Các mô hình khảo sát:
Hình 5.16: Các mô hình lần lượt là: dầm chữ nhật, vuông, chữ I
Các hình ảnh dưới đây thể hiện kết quả khảo sát trong Abaqus Mô hình bao gồm dầm chữ nhật, dầm vuông và dầm chữ I, được sắp xếp từ trái sang phải và từ trên xuống dưới.
Hình 5.17: Ứng suất trên vỏ
Hình 5.18: Chuyển vị trên vỏ
Hình 5.19: Ứng suất trên xương
Hình 5.20: Chuyển vị trên xương
Hình 5.21: Ứng suất trên xương
Hình 5.22: Chuyển vị trên xương
Sau khi phân tích ta ghi lại kết quả và thu được biểu đồ sau:
Từ biểu đồ ta có nhận xét sau:
- Khi thay đổi từ dầm chữ nhật sang dầm vuông, vuông sang tròn ứng suất lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 5,62% và 5,47%
- Khi thay đổi từ dầm chữ nhật sang dầm vuông, vuông sang tròn chuyển vị lớn nhất trên vỏ tương ứng giảm lần lượt 2,23% và 4,46%
- Khi thay đổi từ dầm chữ nhật sang dầm vuông, vuông sang tròn ứng suất lớn nhất trên xương tương ứng tăng 31,77% và giảm 20,3%
- Khi thay đổi từ dầm chữ nhật sang dầm vuông, vuông sang tròn chuyển vị lớn nhất trên xương tương ứng giảm lần lượt 2,51% và 4,92%
- Khi thay đổi từ dầm chữ nhật sang dầm vuông, vuông sang tròn ứng suất lớn nhất trên dầm tương ứng tăng lần lượt 1,875% và 210%
- Khi thay đổi từ dầm chữ nhật sang dầm vuông, vuông sang tròn chuyển vị lớn nhất trên dầm tương ứng giảm lần lượt 1,92% và giảm 4,99%
Khi thay đổi kiểu dầm, các thông số về ứng suất và chuyển vị lớn nhất tại đuôi bay có sự biến đổi không đồng đều, tuy nhiên hệ số an toàn trong tất cả các trường hợp đều lớn hơn 1 Đặc biệt, trong trường hợp dầm tròn, các thông số lên vỏ đuôi đạt được giá trị tốt nhất.
⇒ Chọn cấu trục dầm hình chữ nhật
Kết luận
Trong khảo sát mô hình đuôi máy bay chúng tôi sẽ chọn các kết cấu sau:
- Cấu trúc dầm: chữ nhật