Ứng dụng phần mềm ansys để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ANSYS ĐỂ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU CHI TIẾT MÁY CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Mai Vĩnh Phúc SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Thanh Long (MSSV: 1110387) Mai Quốc Việt (MSSV: 1110447) Ngành: Cơ khí chế tạo máy – Khóa: 37 Tháng 5/2015 Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy LỜI CẢM ƠN Bốn năm học đại học cho nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu, đóng góp quan trọng để thực hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Ngoài nổ lực thân, nhận quan tâm, động viên giúp đỡ gia đình, người thân, thầy cô bạn bè nhiều mặt Chúng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Trước hết, xin cảm ơn giảng viên, cán viên chức Khoa Công Nghệ, trường Đại Học Cần Thơ nói chung môn Kỹ Thuật Cơ Khí nói riêng giúp đỡ, hỗ trợ tận tình suốt trình làm luận văn Tiếp theo, muốn gửi đến gia đình người thân chỗ dựa vững cho vật chất, tinh thần chuyên môn Đặc biệt, xin trân trọng cảm ơn Th.s Mai Vĩnh Phúc, người tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn tập thể lớp khí chế tạo máy khóa 37 trường Đại Học Cần Thơ góp ý, giúp đỡ động viên tạo điều kiện cho mặt vật chất tinh thần để hoàn thành luận văn Sinh viên thực Nguyễn Thanh Long CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -i- Mai Quốc Việt SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy TÓM TẮT ĐỀ TÀI Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) từ lâu trở thành phương pháp yếu cho việc tính toán mô trạng thái vật lý xảy hệ thống kỹ thuật Với việc đời Phương pháp phần tử hữu hạn (PP PTHH) nhiều phần mềm tính toán (dựa PP PTHH) đời Trong có ANSYS phần mềm lớn mạnh mẽ việc tính toán mô Trên giới phần mềm ANSYS trở thành phần mềm chủ yếu ứng dụng rộng rãi đễ phân tích mô ngành Cơ khí chế tạo, Xây dựng, … Phần mềm ANSYS phổ biến Việt Nam khoảng mười năm trở lại ANSYS giải toán tuyến tính, phi tuyến lĩnh vực học vật rắn, học lưu chất, sinh học, truyền nhiệt, … Đề tài ―Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy‖ giới thiệu tổng quan mô đun sản phẩm hãng ANSYS Technology, trình bày bước phân tích toán ANSYS, ứng dụng ANSYS vào tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Do đề tài mẽ Việt Nam, tài liệu nghiên cứu hạn chế nên tập trung vào việc phân tích mô ứng suất, biến dạng chi tiết máy quan trọng hệ thống truyền động khí CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -ii- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ĐỀ TÀI ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH .vi DANH MỤC BẢNG ix CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Khái niệm thiết kế 1.1.2 Nội dung trình tự thiết kế máy 1.1.2.1 Nội dung thiết kế máy 1.1.2.2 Trình tự thiết kế máy 1.1.2.3 Một số đặt điểm tính toán thiết kế chi tiết máy 1.2 Sơ lượt Phương pháp phần tử hữu hạn 1.3 Tổng quan phần mềm ANSYS CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU ANSYS/ANSYS MECHANICAL 19 2.1 Giới thiệu ANSYS/ANSYS Mechanical 19 2.2 Cách cài đặt ANSYS 26 2.3 Khởi động ANSYS 15 28 2.4 Giao diện ANSYS 15 28 CHƢƠNG 3: TRÌNH TỰ PHÂN TÍCH BÀI TOÁN TRONG ANSYS 31 3.1 Bài toán tổng quát 31 3.2 Bài toán tĩnh 33 CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU CHI TIẾT MÁY 48 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -iii- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.1 Giới thiệu 48 4.2 Tính toán thiết kế bánh trụ thẳng 49 4.2.1 Giới thiệu truyền bánh 49 4.2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán bánh trụ thẳng 51 4.2.3 Mô hình lắp ráp bánh trụ thẳng 53 4.2.4 Lập mô hình phần tử hữu hạn 58 4.2.4.1 Thiết lập thông số vật liệu 59 4.2.4.2 Xác định vùng tiếp xúc 60 4.2.4.3 Chia lưới phần tử hữu hạn 61 4.2.4.4 Đặt ràng buộc tải trọng 62 4.2.5 Kết thảo luận 63 4.2.9.1 Ứng suất uốn chân 63 4.2.9.2 Ứng suất tiếp xúc bề mặt ăn khớp 66 4.3 Tính toán thiết kế trục 68 4.3.1 Giới thiệu 69 4.3.2 Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế trục biết trước kích thước theo chiều dọc trục 71 4.3.3 Mô hình trục 72 4.3.4 Lập mô hình phần tử hữu hạn 73 4.3.4.1 Thiết lập thông số vật liệu 73 4.3.4.2 Chia lưới phần tử hữu hạn 74 4.3.4.3 Đặt tải trọng 75 4.3.5 4.4 Kết thảo luận 75 Tính toán ứng suất tiếp xúc ổ lăn 82 4.4.1 Giới thiệu 82 4.4.1.1 Cấu tạo ổ lăn 82 4.4.1.2 Phân loại 83 4.4.1.3 Ưu nhược điểm ổ lăn: 84 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -iv- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.4.2 Cơ sở lý thuyết tính toán ứng suất tiếp xúc ổ lăn 85 4.4.3 Mô hình ổ lăn 86 4.4.4 Lập mô hình phần tử hữu hạn 87 4.4.4.1 Thiết lập thông số vật liệu 88 4.4.4.2 Xác định vùng tiếp xúc 88 4.4.4.3 Chia lưới phần tử hữu hạn 89 4.4.4.4 Đặt ràng buộc tải trọng 90 4.4.5 Kết thảo luận 91 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 5.1 Kết luận 94 5.2 Kiến nghị 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -v- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy DANH MỤC HÌNH Hình 1 Quá trình thiết kế Hình Sơ đồ thiết kế Hình Xe ô tô thể thao kết hợp thiết kế mỹ thuật chức Hình Bố trí kết cấu máy phay điều khiển chương trình số phụ thuộc vào phối hợp chuyển động phận máy Hình Phân tích ứng suất biến dạng ANSYS 10 Hình Thiết kế kết cấu trung tâm cần cẩu thủy lực cân 11 Hình Các đường đồng mức nhiệt độ đường dòng từ phân tích truyền nhiệt liên hợp (CHT) thực ANSYS FLUENT sau xử lý CFDPost 12 Hình Động đốt mô hình hóa ANSYS FLUENT 13 Hình Điện trường lọc khoang mô HFSS 14 Hình 10 Mô hình bình chứa dầu cột dây điện sử dụng công cụ mô hình hóa phần tử dầm ANSYS DesignModeler 15 Hình 11 ANSYS tích hợp SolidWorks 17 Hình ANSYS Mechanical cho phép khả tính toán toán lớn chi tiết khung xe ô tô 19 Hình 2 Tự động chia lưới phần tử hữu hạn vật thể - vật thể, mô hình lắp ghép điện thoại phức tạp cho phân tích thả rơi 20 Hình Tự động nhận dạng tiếp xúc thực mô hình nhập Courtesy Pratt & Miller 21 Hình Hình vẽ phân miền tính toán khối động 24 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -vi- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình Biểu đồ đường viền vật thể 25 Hình Các kết hiển thị phận vật thể 25 Hình Trình tự để giải toán ANSYS 32 Hình Bộ truyền bánh côn thẳng 48 Hình Các dạng truyền bánh 50 Hình Ứng suất tiếp xúc bề mặt 52 Hình 4 Nhập thông số hình học bánh dẫn bánh bị dẫn 54 Hình Bánh dẫn 55 Hình Bánh bị dẫn 56 Hình Bánh dẫn với 57 Hình Bánh trụ thẳng lắp ráp 58 Hình Thông số vật liệu thép C40 59 Hình 10 Xác định tiếp xúc 60 Hình 11 Chia lưới phần tử hữu hạn mô hình 3D 61 Hình 12 Chia lưới phần tử hữu hạn mô hình 2D 62 Hình 13 Ràng buộc tải trọng 63 Hình 14 Ứng suất uốn mô hình 3D 64 Hình 15 Ứng suất uốn mô hình 2D 65 Hình 16 Ứng suất tiếp xúc mô hình 3D 67 Hình 17 Ứng suất tiếp xúc mô hình 2D 67 Hình 18 Trục truyền 69 Hình 19 Trục tâm 69 Hình 20 Trục khuỷu 70 Hình 21 Trục mềm 70 Hình 22 Trục tâm 70 Hình 23 Trục trơn 70 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -vii- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 24 Trục bậc 70 Hình 25 Mô hình trục 73 Hình 26 Thông số thép C45 74 Hình 27 Chia lưới phần tử hữu hạn 74 Hình 28 Ràng buộc tải trọng 75 Hình 29 Biểu đồ Mô men uốn xoắn 77 Hình 30 Biến dạng trục 79 Hình 31 Ứng suất tương đương 79 Hình 32 Ứng suất theo phương z 80 Hình 33 Ứng suất xoắn 80 Hình 34 Hệ số an toàn 81 Hình 35 Cấu tạo ổ lăn 83 Hình 36 Lực tác dụng lên ổ 85 Hình 37 Ổ bi đỡ chặn 46307 86 Hình 38 Mô hình ổ bi đỡ chặn sau cắt 87 Hình 39 Thông số vật liệu thép Crom SUJ2 88 Hình 40 Xác định vùng tiếp xúc 89 Hình 41 Chia lưới phần tử hữu hạn 90 Hình 42 Ràng buộc tải trọng 90 Hình 43 Bán kính cong lăn vòng 92 Hình 44 Ứng suất tiếp xúc 93 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -viii- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy DANH MỤC BẢNG Bảng Thông số thép C40 cải thiện 50 Bảng Thông số hình học bánh dẫn 53 Bảng Thông số hình học bánh bị dẫn 53 Bảng 4 Thông số bánh dẫn 58 Bảng So sánh ứng suất uốn lớn thu từ công thức Hertz ANSYS 15 65 Bảng So sánh ứng suất tiếp xúc lớn thu từ công thức Hertz ANSYS15 68 Bảng Thông số thép C45 71 Bảng So sánh giá trị ứng suất ANSYS Sức bền vật liệu 81 Bảng Thông số thép Crom SUJ2 82 Bảng 10 So sánh ứng suất tiếp xúc lớn thu từ công thức Hertz ANSYS15 93 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -ix- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 34 Hệ số an toàn Kết thu từ hai phương pháp tính toán khác đáng kể Bảng So sánh giá trị ứng suất ANSYS Sức bền vật liệu  td SBVL ANSYS Sai số (MPa) (MPa) % 89,74 79,02 11,95%  72,32 60,68 16,5% τ 30,68 23,479 23,47% Sở dĩ có sai khác lớn kết tính toán hai phương pháp do:  Để đơn giản tính toán Sức bền vật liệu ta giả định trục dầm nằm gối tựa ổ trục Lực mô men tác dụng lên trục tập trung vào chiều dài mayơ thực tế lực phân bố  Kết cấu trục hoàn chỉnh thể đầy đủ tính toán phần mềm ANSYS CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -81- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.4 Tính toán ứng suất tiếp xúc ổ lăn 4.4.1 Giới thiệu Ổ lăn dạng ổ đỡ trục, cấu khí giúp giảm thiểu lực ma sát cách chuyển ma sát trượt phận tiếp xúc chuyển động thành ma sát lăn lăn viên bi đặt cố định khung hình khuyên Trong phần trình phân tích ứng suất tiếp xúc lăn vòng ổ bi đỡ chặn 46307 cho trục hình 4.25 Kết tính toán phần mềm ANSYS 2015 so sánh với kết thu tử phương trình Herzt Trong chương này, vật liệu chế tạo bánh thép Crom SUJ2 Đặt tính vật liệu cho bảng sau: Bảng Thông số thép Crom SUJ2 Đặt tính vật liệu Đơn vị Giá trị Kg/m3 7830 - 0.3 MPa 2.08E+5 Tensile Yield (giới hạn mỏi) Mpa 370 Tensile Ultimate (gới hạn bền) MPa 570 Density (khối lượng riêng) Poisson Ratio (hệ số Poisson) Young’s Modulus( mô đun đàn hồi Young) 4.4.1.1 Cấu tạo ổ lăn Gồm phận chính: vòng ngoài, vòng trong, lăn vòng cách CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -82- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 35 Cấu tạo ổ lăn 4.4.1.2 Phân loại Con lăn có dạng sau: bi (ball), đũa trụ (cyclindrical roller), đũa côn (taper roller), đũa hình trống đối xứng không đối xứng (spherical roller), đũa kim (needle roller) Theo hình dạng lăn: ổ bi, ổ đũa Theo khả chịu lực: ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ chặn CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -83- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Theo số dãy lăn: dãy, hai dãy Theo đường kính ngoài: đặc biệt nhẹ, nhẹ, trung bình, nặng, … Theo 4.4.1.3 cỡ chiều rộng: ổ hẹp, bình thường, rộng, rộng, … Ƣu nhƣợc điểm ổ lăn: Ưu điểm:  Ma sát nhỏ (ổ bi: f = 0,00012 ~ 0,00015, ổ đũa: f = 0,002 ~ 0,006)  Chăm sóc bôi trơn đơn giản  Kích thước chiều rộng nhỏ  Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành rẻ Nhược điểm:  Kích thước hướng kính lớn  Lắp ghép tương đối khó khăn  Làm việc có nhiều tiếng ồn, khả giảm chấn CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -84- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.4.2 Cơ sở lý thuyết tính toán ứng suất tiếp xúc ổ lăn Khi biết giá trị F0, F1, F2,… Fk ta xác định ứng suất tiếp xúc chổ lăn tiếp xúc với vòng ổ (trường hợp ổ bi)  H  0,388 Fn E 2 Trong đó:  bán kính cong tương đương lăn vòng ổ điểm tiếp xúc   X   Y 1 X  2 X  1Y   2Y Tính đến ảnh hưởng khe hở hướng tâm độ không xác kích thước chi tiết ổ, giá trị F0 xác định (F0 lực tác dụng lên lăn có giá trị lớn nhất) F0  5Fr z Hình 36 Lực tác dụng lên ổ CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -85- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.4.3 Mô hình ổ lăn Ở ta quan tâm đến ứng suất tiếp xúc lăn vòng ổ nên ta không cần mô hình vòng cách, mô hình lăn, vòng vòng sau lắp ghép chúng lại với Việc mô hình ổ lăn 46307 thực phần mềm SolidWorks 2015 Hình 37 Ổ bi đỡ chặn 46307 Do tính chất đối xứng để việc tính toán xác tốn thời gian ta cắt ổ lăn thành phần xét phần với giả thuyết lực tác dụng lên lăn lớn CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -86- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 38 Mô hình ổ bi đỡ chặn sau cắt 4.4.4 Lập mô hình phần tử hữu hạn Sau có mô hình, ta tiến hành suất vào môi trường ANSYS Workbench 15 để tiến hành phân tích Ta chọn kiểu phân tích phân tích tĩnh (Static Structural) Ta có: Số lăn z  2,9 Dd  7, ; suy ra: lăn Dd Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: 2 Fr1  RAx  RAy  5030,562  2289,632  5527,1 N Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ D: 2 Fr  RDx  RDy  4479, 432  128,632  4481, 27 N Tính theo Fr1 F0  5Fr1 5.5527,1   3454, N z CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -87- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.4.4.1 Thiết lập thông số vật liệu Vì thép Crom SUJ2 sẵn thư viện vật liệu phần mềm, ta phải tạo vật liệu để sử dụng cho toán Hình 39 Thông số vật liệu thép Crom SUJ2 Xác định vùng tiếp xúc 4.4.4.2 Xác định vùng tiếp xúc tương tự mục 4.1 Tiếp xúc lăn vòng không ma sát (Fictionless) Thay đổi xử lý giao diện (Interface Treatment) mặt định chương trình kiểm soát (Program Controlled) thành điều chỉnh để chạm (Adjust to Touch) CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -88- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 40 Xác định vùng tiếp xúc Chia lƣới phần tử hữu hạn 4.4.4.3 Ta làm mịn lưới bề mặt tiếp lăn vòng ổ, kích thước phần tử 0,15 mm CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -89- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 41 Chia lưới phần tử hữu hạn 4.4.4.4 Đặt ràng buộc tải trọng Đặt ràng buộc Fixed Support vị trí lắp ghép vòng trục, ta cắt ổ lăn làm hai theo mặt phẳng ZY nên ta ràng buộc Displacement với giá trị theo phương X Z đặt lục F0 = 3454,4 N lăn theo phương Y Hình 42 Ràng buộc tải trọng CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -90- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy 4.4.5 Kết thảo luận Ta có: F0 = 3454,4 N E = 2,08E+5 MPa Bán kính cong tương đương: 1 1  1    X         5, mm  7, 21,5   1 X 2 X  1 1  1    Y         266, mm  7, 7,   1Y 2Y  1 1  1            5,3 mm  5, 266,    X Y  Suy ra:  H  0,388 F0 E 2 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc  0,388 3454, 4.(2, 08 E  5)  6773,5 MPa 5,32 -91- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 43 Bán kính cong lăn vòng Ứng suất tiếp xúc lăn vòng trong: CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -92- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 44 Ứng suất tiếp xúc Ta có :  VonMises  0,57 H Suy ra:  H = 6788,07 MPa Kết ứng suất tiếp xúc thu từ ANSYS 15 6788,07 MPa Trong kết thu từ phương trình lý thuyết Hertz 6773,5 MPa Kết cho thấy phù hợp với khác biệt sai số 0,21% Bảng 10 So sánh ứng suất tiếp xúc lớn thu từ công thức Hertz ANSYS15  H (Hertz)  H (ANSYS) Sai số MPa MPa % 6773,5 6788,07 0,21% CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -93- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận  Tìm hiểu Phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm ANSYS  Ứng dụng ANSYS để giả nhanh chóng xác vần đề phức tạp toán học đặt  Giúp kiểm tra kết tính toán từ phương trình lý thuyết qua đưa giải pháp thay đổi kết cấu để phù hợp với yêu cầu toán  Tiết kiệm chi phí thực nghiệm 5.2 Kiến nghị  Ứng dụng ANSYS vào tính toán thiết kế cụm máy máy Phân tích toán động học  Ứng dụng mô đun như: Transient Structural (kết cấu độ), Explicit Dynamic (động lực học) để tính toán thiết kế kết cấu máy  Ứng dụng ANSYS tính toán thiết kế kết cấu thép, nhà tiền chế, kết cấu công trình… CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -94- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Thành Trung – ANSYS – Phân tích ứng suất biến dạng, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2013 [2] Nguyễn Hữu Lộc – Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2011 [3] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm – Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất Giáo Dục, 2010 [4] Nguyễn Hồng Thái – Ứng dụng SolidWorks thiết kế khí, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2006 [5] Phan Đức Huynh, Nguyễn Hoàng Sơn – Ứng dụng ANSYS vào toán kỹ thuật, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2013 [6] Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn – Bài tập vẽ kỹ thuật khí, tập 1,2 Nhà xuất Giáo Dục [7] Trần Thiên Phúc – Thiết kế chi tiết máy công dụng chung, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2011 [8] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2, Nhà xuất Giáo Dục, 1999 [9] Vũ Quốc Anh, Phạm Thanh Hoan – Tính kết cấu phần mềm ANSYS, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2013 [10] Zeping Wei – Tresses and deformations in involute Spur Gear by Finnite Element Method, M.Sc Thesis, University of Saskatchewan, 2004 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -95- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt [...]... sư liên quan đến thiết kế chức năng CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -3- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 1 3 Xe ô tô thể thao được kết hợp giữa thiết kế mỹ thuật và chức năng Lĩnh vực thiết kế máy là một tập hợp con của thiết kế cơ khí, và tập trung vào kết cấu và chuyển động máy (H.1.4) Hình 1 4 Bố trí kết cấu máy phay điều khiển... BladeModeler, ANSYS Composite PrepPost, ANSYS Vista TF CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -17- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Ở đây chúng ta nghiên cứu sản phẩm Geometry Interfaces được tích hợp trực tiếp trên phần mềm SolidWorks và Structural Mechanics với mô đun sản phẩm con là ANSYS Mechanical để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy CBHD:... Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy CHƢƠNG 2 GIỚI THIỆU ANSYS/ ANSYS MECHANICAL 2.1 Giới thiệu ANSYS/ ANSYS Mechanical Phần mềm ANSYS Mechanical cung cấp lời giải toàn diện trong quá trình phân tích sản phẩm với những kết cấu tuyến tính, phi tuyến và phân tích động học Modun sản phẩm này cũng cung cấp đầy đủ các tùy chọn cho thiết lập ứng xử của phần tử, các... là phần tử đệm, phần tử liên kết, phần tử chuyển tiếp, phần tử lớp cho kết cấu composite Những phần tử này cung cấp hiệu suất cao và tính chức năng Những phần tử này cũng hỗ cho các mô hình vật liệu và phương thức tiên tiến như chia lại lưới, phân CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -21- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy vùng chia lại lưới,... liên quan khác Phần mềm này đưa ra các khả năng phân tích dòng chất lỏng chưa từng có, cung cấp tất cả các công cụ cần thiết để thiết kế và tối ưu thiết bị mới và sửa chữa các hệ thống đã được lắp đặt Bộ động lực học ANSYS chứa đồng thời phần mềm tính toán CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -12- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy động lực học... để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy  Lập sơ đồ tính toán , trong đó kết cấu đã được đơn giản hóa, các lực tác dụng được coi như tập trung hoặc phân bố theo một quy luật nào đó  Xác định tải trọng tác dụng lên chi tiết máy  Chọn vật liệu thích hợp với điều kiện làm việc của chi tiết máy, khả năng gia công và có xét đến các yếu tố kinh tế (giá thành, vấn đề cung ứng vật liệu, tuổi thọ cần thiết, ... 1.1 là thiết kế cơ khí và thiết kế máy Phạm vi thiết kế trong hình 1.1 có thể khai triển như sơ đồ hình 1.2 Khi đó, thiết kế được sử dụng với hai mục đích chính: diễn đạt xúc cảm cá nhân và phát triển sản phẩm hoặc quá trình, có thể biểu diễn theo sơ đồ bên dưới CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -2- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình... Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy High-Performance Computing: ANSYS HPC cho phép xử lý song song các bài toán khó khăn nhất, các mô hình có độ chính xác cao - bao gồm nhiều chi tiết hình học hơn, hệ thống lớn hơn và bài toán vật lý phức tạp hơn Kết quả mang lại là nâng cao hiệu suất của sản phẩm có thể mang lại hiệu quả kinh doanh to lớn Sử dụng ANSYS HPC để hiểu... vẽ… Trong ngành cơ khí thì ta có thể định nghĩa thiết kế là quá trình biến đổi các khái niệm và ý tưởng thành máy móc hữu ích Vị trí thiết kế máy và thiết kế cơ khí được thể hiện trong hình 1.1 CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -1- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy Hình 1 1 Quá trình thiết kế Tổ chức giải quyết các vấn đề là lĩnh vực có thứ... Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy  Giải pháp trường điện từ của ANSYS đưa ra các công cụ để hiểu :  Các đặt tính hiệu năng với nguồn kích thích  Hình ảnh mô phỏng cho trường điện từ trong và xung quanh thiết bị  Hiệu ứng nhiệt Joule, nhiệt độ tạo ra  Lực phân bố và kết quả biến dạng  Các tham số quan trọng trong thiết kế: mô-men xoắn, lực, ... Mechanical để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy CBHD: Th.s Mai Vĩnh Phúc -18- SVTH: Nguyễn Thanh Long Mai Quốc Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy CHƢƠNG... để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy giới thiệu tổng quan mô đun sản phẩm hãng ANSYS Technology, trình bày bước phân tích toán ANSYS, ứng dụng ANSYS vào tính toán thiết kế kết cấu chi tiết. .. Việt Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán thiết kế kết cấu chi tiết máy DANH MỤC HÌNH Hình 1 Quá trình thiết kế Hình Sơ đồ thiết kế Hình Xe ô tô thể thao kết hợp thiết kế