Phân tích bất ổn định kết cấu silo vách trụ bằng phương pháp phần tử hữu hạn

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CƠNG NGHIỆP LONG AN HÀ PHƢỚC CƢỜNG PHÂN TÍCH BẤT ỔN ĐỊNH KẾT CẤU SILO VÁCH TRỤ BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ Long An - 2019 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CÔNG NGHIỆP LONG AN HÀ PHƢỚC CƢỜNG PHÂN TÍCH BẤT ỔN ĐỊNH KẾT CẤU SILO VÁCH TRỤ BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 8.580.201 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Trƣơng Tích Thiện Long An – 2019 ii LỜI CẢM ƠN Luận văn cao học hoàn thành kết trình học tập nghiên cứu học viên Trƣờng Đại học Kinh tế Công nghiệp Long An Bên cạnh nỗ lực học viên, hoàn thành chƣơng trình luận văn khơng thể thiếu giảng dạy, quan tâm, giúp đỡ tập thể Thầy Cô khoa Kiến trúc Xây dựng, Trƣờng Đại học Kinh tế Công nghiệp Long An q trình học tập nhƣ hồn thành Luận văn cao học Nhân đây, xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn PGS-TS Trƣơng Tích Thiện tập thể thầy cơ, đồng nghiệp tận tình quan tâm, hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành tốt Luận văn Cũng này, tơi xin trân trọng cám ơn gia đình, bạn bè, tập thể lớp Cao học Xây dựng khoá hỗ trợ tơi q trình học tập thực Luận văn HỌC VIÊN THỰC HIỆN Hà Phƣớc Cƣờng iii BẢN CAM KẾT Ngoài kết tham khảo từ cơng trình khác nhƣ đƣợc ghi Luận văn, xin cam kết Luận văn tơi thực Luận văn đƣợc nộp Trƣờng Đại học Kinh tế Công nghiệp Long An Tôi xin cam đoan rằng: Số liệu kết nghiên cứu Luận văn hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc sử dụng cơng bố cơng trình khác Mọi giúp đỡ cho việc thực Luận văn đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn đƣợc ghi rõ nguồn gốc HỌC VIÊN THỰC HIỆN Hà Phƣớc Cƣờng iv TÓM TẮT Bất ổn định toán cổ điển, nhƣng có nhiều cơng trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề Ngƣời đặt móng cho việc tính tốn bất ổn định kết cấu Leonard Euler cách 200 năm Bắt đầu từ thập niên 30 kỷ trƣớc, ngƣời đại diện cho Euler S.P.Timoshenko tiến thêm bƣớc dài lĩnh vực tính tốn bất ổn định với việc cho đời sách Theory of Elastic Stability Sau đó, với hàng loạt cơng trình tính tốn liên quan tới tính tốn bất ổn định nhà khoa học khác chứng tỏ bất ổn định đề tài có sức hút, có ý nghĩa thực tiễn quan trọng Khi xảy ổn định dù dẫn tới sụp đổ toàn kết cấu Tính chất phá hoại ổn định đột ngột nguy hiểm Vì thiết kế cần đảm bảo ba điều kiện: điều kiện bền, điều kiện cứng điều kiện ổn định Silo dạng thiết bị bảo quản kín thƣờng đƣợc sử dụng để lƣu trữ sản phẩm dạng hạt quy mô lớn từ vài trăm đến vài ngàn Silo dùng để lƣu trữ nhiều loại vật liệu khác từ sản phẩm nông nghiệp nhƣ lúa, gạo, loại hạt đến sản phẩm công nghiệp nhƣ xi măng, than số loại nguyên vật liệu khác Do đó, kết cấu silo giải pháp phù hợp cho trình bảo quản sản phẩm dạng hạt Việt Nam Silo thép dạng vách trụ có kết cấu phức tạp, có chiều cao lớn, vách mỏng nên cần nhiều nghiên cứu để hiểu rõ ứng xử kết cấu mơi trƣờng tự nhiên phức tạp để ngăn ngừa tai nạn hƣ hỏng xảy ra, đặc biệt đặc trƣng học cần đƣợc phân tích cách xác Trong q trình hoạt động, tải trọng tác động lên silo áp lực ngang ma sát bề mặt vách hạt sản phẩm gây Ngoài ra, với silo có chiều cao lớn, cịn có thêm tác động tải trọng gió Với kết cấu vách mỏng, cao chịu tác động tải trọng ngang nên toán bất ổn định kết cấu silo tốn quan trọng cần phân tích, tính tốn xác q trình thiết kế v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii BẢN CAM KẾT iv GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI v MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Silo 1.2 Tình hình nghiên cứu đề tài 1.2.1 Nghiên cứu nƣớc .6 1.2.2 Nghiên cứu nƣớc .7 1.3 Tính cấp thiết đề tài 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .9 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.7 Lợi ích đề tài .10 1.7.1 Lợi ích khoa học 10 1.7.2 Lợi ích thực tiễn 10 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Giới thiệu toán bất ổn định 11 2.1.1 Trạng thái ổn định kết cấu 11 2.1.2 Trạng thái bất ổn định .12 2.2 Lý thuyết bất ổn định 14 2.2.1 Phƣơng pháp giải tích .14 2.2.2 Lý thuyết cổ điển 14 2.2.3 Phƣơng pháp lƣợng - Lý thuyết bất ổn định Ritz cho có gân thẳng sử dụng hàm lƣợng giác 18 2.3 Lý Thuyết Bền 21 2.4 Phƣơng pháp quy đổi lực tác dụng lên silo .22 vi 2.4.1 Áp lực vật liệu chứa tác dụng lên silo 22 2.4.2 Tải gió tác dụng lên silo 24 2.5 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn (PP PTHH) .25 2.5.1 Trình tự giải toán tĩnh theo PP PTHH 26 2.5.2 Ví dụ phân tích dầm chịu uốn PP PTHH 27 2.5.3 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn cho toán bất ổn định 29 2.5.4 Phân tích bất ổn định kết cấu chƣơng trình ANSYS 30 2.6 Qui trình giải tốn bất ổn định chƣơng trình Ansys Workbench .34 Chƣơng PHÂN TÍCH ỨNG XỬ KẾT CẤU SILO BẰNG ANSYS WORKBENCH 35 3.1 Phân tích ứng xử kết cấu Silo 35 3.1.1 Kích thƣớc Silo 35 3.1.2 Thông số vật liệu Silo – vật liệu chứa .36 3.1.3 Mơ hình phần tử hữu hạn 36 3.1.4 Phân tích ứng xử Silo dƣới tác động tải trọng tĩnh 39 3.1.5 Phân tích ứng xử bất ổn định Silo 48 3.2 Phân tích ứng xử kết cấu Silo có cải tiến 51 3.2.1 Kết phân tích tĩnh .53 3.2.2 Kết phân tích bất ổn định 55 3.3 Đánh giá kết 588 3.4 Kết luận 599 3.5 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Tiếng Anh .62 PHỤ LỤC .633 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 So sánh hiệu sử dụng Silo nhà kho Bảng 2.2.1 Giá trị áp lực gió theo đồ phân vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam 25 Bảng 2.2.2 Hệ số k kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình .25 Bảng 3.1 Bảng thông số thiết kế Silo [5] 35 Bảng 3.2 Thông số vật liệu thép CT3 TCVN [5] 36 Bảng 3.3 Thông số vật liệu chứa - Cám 36 Bảng 3.4 Thơng số lƣới mơ hình Silo 37 Bảng 3.5 Giá trị tải tới hạn bất ổn định mơ hình 48 Bảng 3.6 Thơng số vật liệu kích thƣớc gân tăng cứng 51 Bảng 3.7 Giá trị tải tới hạn bất ổn định mơ hình 55 Bảng 3.8 Bảng so sánh kết mơ hình .58 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mơ hình Silo vách trụ Hình 1.2 Hệ thống Silo trạm trộn bê tông Hình 1.3 Silo thép với vách trụ có gợn sóng Hình 1.4 Phân tích bất ổn định kết cấu vỏ trụ ANSYS .6 Hình 2.1 Các dạng ổn định .11 Hình 2.2 Mơ hình chịu nén tâm 12 Hình 2.3 Các trạng thái chịu kéo nén tâm 13 Hình 2.4 Sự nguy hiểm tƣợng bất ổn định kết cấu thực tế 14 Hình 2.5 Mơ hình tốn 15 Hình 2.6 Điều kiện biên mơ hình khảo sát 15 Hình 2.7 Mơ hình khảo sát 16 Hình 2.8 Điều kiện biên toán .17 Hình 2.9 Sơ đồ áp lực tác dụng lên thành silo vật liệu chứa gây 22 Hình 2.10 Sơ đồ áp lực tác dụng lên đáy phễu silo theo chuẩn EuroCode 24 Hình 2.11 Tính hệ số khí động theo mơ hình 25 Hình 2.12 Tính dầm chịu uốn phƣơng pháp PTHH 27 Hình 2.13 Mơ hình phần tử SHELL181 ANSYS 33 Hình 2.14 Lƣợt đồ phân tích bất ổn định kết cấu ANSYS WB 34 Hình 3.1 Sơ đồ mơ hình Silo [5] 35 Hình 3.2 Mơ hình hình học Silo đƣợc import từ SolidWork vào ANSYS 37 Hình 3.3 Chỉ số Skewnees mơ hình PTHH Silo 38 Hình 3.4 Chỉ số Skewnees mơ hình PTHH đỉnh Silo 38 Hình 3.5 Kết cấu Silo làm việc ngồi cơng trình 39 ix Hình 3.6 Mơ hình điều kiện biên .40 Hình 3.7 Khai báo gia tốc trọng trƣờng 41 Hình 3.8 Áp lực cám tác dụng lên silo 41 Hình 3.9 Áp lực theo phƣơng pháp tuyến thân trụ silo 42 Hình 3.10 Áp lực theo phƣơng pháp tuyến đáy silo 43 Hình 3.11 Áp lực theo phƣơng tiếp tuyến thân silo 43 Hình 3.12 Áp lực theo phƣơng tiếp tuyến đáy silo 44 Hình 3.13 Sơ đồ ứng suất tác dụng lên silo với tốc độ gió 160 km/h theo chuẩn Eurocode [5] 45 Hình 3.14 Áp lực gió tác dụng lên thân silo 46 Hình 3.15 Áp lực gió tác dụng lên đáy silo 46 Hình 3.16 Phân bố trƣờng ứng suất tƣơng đƣơng von-Mises Silo 47 Hình 3.17 Phân bố trƣờng chuyển vị tổng Silo 47 Hình 3.18 Dạng bất ổn định (mode 1) 49 Hình 3.19 Dạng bất ổn định (mode 2) 49 Hình 3.20 Dạng bất ổn định (mode 3) 50 Hình 3.21 Dạng bất ổn định (mode 4) 50 Hình 3.22 Dạng bất ổn định (mode 5) 51 Hình 3.23 Mơ hình Silo với gân tăng cứng 52 Hình 3.24 Kích thƣớc gân 53 Hình 3.25 Đánh giá chất lƣợng lƣới qua số Skewnees 53 Hình 3.26 Phân bố Trƣờng ứng suất tƣơng đƣơng von-Mises Silo .54 Hình 3.27 Phân bố trƣờng chuyển vị tổng Silo 54 Hình 3.28 Dạng bất ổn định (mode 1) 55 Hình 3.29 Dạng bất ổn định (mode 2) 56 x 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Song Cầu Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống silo bảo quản hạt nông sản xuất qui mô 200 - 300 Hội thảo "nghiên cứu công nghệ silo bảo quản nông sản xuất khẩu", Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, 2003 [2] http://www.thesaigontimes.vn/42580/Khong-the-thieu-si-lo-vao-luc-nay.html [3] Chu Quốc Thắng Phương pháp phần tử hữu hạn NXB khoa học kỹ thuật – 1997 [4] Nguyễn Tƣờng Long, Trần Thái Dƣơng, Cao Nhân Tiến, Nguyễn Cơng Đạt, Nguyễn Thái Hiền Xây dựng chương trình tính tốn silo dùng Apdl Visual Basic Tạp chí phát triển Khoa học Công nghệ, tập 13, số K5 – 2010 [5] Nguyễn Văn Cƣơng Nguyễn Hoài Tân Tính tốn thiết kế silo tồn trữ cám viên suất 500 Tạp chí khoa học trƣờng Đại học Cần Thơ, số 30, 2014 [6] Ngô Quang Hƣng Tính tốn cấu tạo trịn bê tơng cốt thép theo TCVN 5574:2012 Tạp chí KHCN Xây dựng, số – 2016 [7] Hoàng Xuân Lƣợng, Nguyễn Lê Sinh, Phan Anh Tuấn Xây dựng phương pháp phần tử hữu hạn tính vỏ có gân tăng cường chịu áp lực cao Tuyển tập Cơng trình Khoa học Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học Kỹ thuật - 2001, tr 122-128 [8] Nguyễn Thị Hiền Lƣơng, Nguyễn Hải, Huỳnh Quốc Hùng Nghiên cứu ổn định động mỏng phương pháp độ cứng động lực Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ X, Thái Nguyên, 2010 [9] Nguyễn Trung Quang Phân tích kết cấu nhiều lớp dùng lý thuyết biến dạng cắt bậc phần tử MITC3+ Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2016 GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 62 [10] Trƣơng Đức Thái Phân tích kết cấu nhiều lớp dùng lý thuyết biến dạng cắt bậc phần tử MITC3 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2016 Tiếng Anh [11] Adam J Sadowski, J Michael Rotter A study of buckling in steel silos under eccentric discharge flows of stored solids ASCE Journal of Engineering Mechanics, 136(6), 769-776, 2010 [12] Dhanya Rajendran and Mr Unni Kartha Comparison of lateral analysis of Reinforced concrete and steel silo International Journal Of Civil Engineering And Technology (Ijciet), 2014 [13] Tawanda Mushiri, Kelvin Tengende, Talon Garikayi Finite Element Analysis Of Rom Silo Subjected To 5000 Tons Monotonic Loads At An Anonymous Mine In Zimbabwe International Conference on challenges in IT, Engineering and Technology (ICCIET’2014) Conference Proceeding, 2014 [14] Yu Xie Structural Behaviour Of Grain Bin Steel Silo Master thesis, 2015, Windsor university [15] Reddy J N., Khdeir A A., Buckling and vibration of laminated plates using various plate theories AIAA Journal, 27, (1989), 1808-1817 [16] Michael Bak Nonlinear Buckling Analysis Using Workbench v15 Course of ANSYS, 2014 GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 63 PHỤ LỤC I Quy trình giải tốn bất ổn định chƣơng trình ANSYS WORKBENCH: Gồm bƣớc - Bƣớc 1: Giải toán tĩnh - Bƣớc 2: Sử dụng kết tốn tĩnh bƣớc để phân tích tìm tải tới hạn nhƣ dự đốn mode bất ổn định tƣơng ứng Bài toán tổng quát Với tốn cụ thể có phƣơng pháp giải khác tùy vào điều kiện mà tốn đƣa ra, tốn có đặc trƣng riêng nhƣng trình tự để giải toán ANSYS 17 gần nhƣ giống mặt tổng quát, phải qua trình tự cụ thể có liên quan chặt chẽ định lẫn GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 64 Đối với toán cụ thể, phải thực trình tự giải địi hỏi xác, thống với Các bƣớc giải toán cụ thể đƣợc phần mềm thể dƣới dạng thƣ mục (Tree Outline) giúp định hƣớng, trực quan giải, vị trí bƣớc hệ thống giải Chúng ta thay đổi thông số hay điều kiện bƣớc giải vào lúc trình giải theo ý muốn Tất đƣợc phần mềm cập nhật giải lại theo thơng số Vì thuận tiện trình nghiên cứu lựa chọn phƣơng án thích hợp Chọn hệ thống phân tích Thiết lập thuộc tính vật liệu Xây dựng mơ hình hình học Thiết lập mơ hình PTHH Thiết lập điều kiện biên, tải tác động Giải, phân tích Xử lý xem kết Hình Trình tự giải tốn ANSYS Bài tốn tĩnh GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 65 Đối với toán học dạng tĩnh tức phân tích vật thể trạng thái đứng yên dƣới tác động tải trọng, lực hay moment lực ANSYS phân tích tốn cho thấy đƣợc trạng thái ứng suất, biến dạng chi tiết Cũng ứng dụng để kiểm tra độ bền kết cấu, tìm ứng suất vị trí, vị trí chịu ứng suất lớn mô biến dạng chi tiết Để phân tích tốn kết cấu dạng tĩnh (Static Structural), phải thực bƣớc sau: - Engineering Data: Lựa chọn thiết lập thơng số vật liệu - Geometry: Xây dựng mơ hình hình học - Model: Thiết lập mơ hình phần tử hữu hạn (PTHH) - Set up: Đặt ràng buộc tải - Solution: Phân tích - Results: Kết phân tích Hình Trình tự giải tốn tĩnh ANSYS WORKBENCH 2.1 Engineering Data: Lựa chọn thiết lập thông số vật liệu Kết phân tích tốn phụ thuộc vào loại vật liệu Vì giải tốn với ANSYS cần phải xác lập thông số vật lý vật liệu nhƣ mô đun đàn hồi, hệ số Poisson ANSYS 17 cung cấp thƣ viện vật liệu đầy đủ, ngồi vật liệu cịn thay đổi thơng số vật lý cho phù họp với điều kiện toán Nhấp đúp chuột vào Engineering Data xuất thƣ viện vật liệu phần mềm GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 66 Công việc ngƣời sử dụng lựa chọn vật liệu từ thƣ viện vật liệu có sẵn phần mềm tạo thƣ viện vật liệu mới, thiết lập thơng số vật lý cho thuộc tính vật liệu cho phù họp với yêu cầu mà toán đƣa nhƣ mô đun đàn hồi E hay hệ số Poisson V, tải cho toán chờ sử dụng giải bƣớc sau Sau đƣa cho toán vật liệu cần thiết, gán vật liệu cho chi tiết phận khác nhau, riêng rẽ chi tiết với mục đích cuối mơ tả chi tiết kết cấu cách xác vật liệu sử dụng Tiến hành thiết lập vật liệu cho chi tiết cách thao tác với thƣ mục Model\Geometry môi trƣờng Mechanical (môi trƣờng xuất bƣớc 3: Model) GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 67 Hình Khai báo vật liệu thép ANSYS WORKBENCH Đối với phận hay khối riêng rẽ chi tiết (Solid, Surface, Line), chọn vật liệu hộp thoại Details of “Solid (Surface, Line)”\Material\Assignment chọn vật liệu số vật liệu tải từ bƣớc Engineering Data 2.2 Bƣớc Geometry: Xây dựng mơ hình hình học Sau hồn thành bƣớc chọn cài đặt thông số vật liệu, tiến hành xây dựng mơ hình hình học tốn kết cấu GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 68 Trƣớc tiên, phải chọn kiểu mơ hình hình học xây dựng dạng Line Bodies, Solid, 2D, 3D Cách thao tác: nhấp chuột phải vào Geometry Static Structural chọn New SpaceClaim Geometry Trong toán này, để chia lƣới mơ hình ta dùng SHELL181 cho hệ khung, BEAM188 cho địn tay Do đó, sau xây dựng line cho đòn tay, ta phải xây dựng thêm Beam Profiles để add cho line nhằm chuẩn bị cho việc chia lƣới bƣớc Chọn new để mở SpaceClain Hình Tạo new SpaceClaim để xây dựng mơ hình hình học 2.3 Bƣớc Model: Xây dựng mơ hình PTHH (chia lƣới mơ hình) Sau xây dựng xong mơ hình hình học cho tốn, tiến hành chia lƣới phần tử cho mơ hình vừa tạo đế phần mềm phân tích phần tử đƣa kết xác cho toán Việc chia lƣới chặt chẽ, số lƣợng phần tử sau chia lƣới có kích thƣớc hợp lý tốn phân tích xác Nhấp đúp chuột vào Model, phần mềm tự động xuất môi trƣờng làm việc Mechanical GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 69 Hình Giao diện Mechanical Trong giao diện Mechanical có vùng chính: - Thanh cơng cụ phía hộp thoại Mechanical - Outline: Thứ tự bƣớc thực tốn đƣợc trình bày dƣới dạng - Details View: Chi tiết cho bƣớc thực - Graphics: Nơi mô toán, thể tải, ràng buộc Ở hộp thoại Outline, phần mềm thể bƣớc phải thực thành dạng thƣ mục Trong Model có bƣớc con: - Geometry: Mơ tả dạng hình học thiết lập vật liệu cho phần chi tiết - Coordinate System: Hệ tọa độ (theo mặc định) - Conections: Liên kết (thể liên kết phần tử kết cấu) Chỉ thực bƣớc Conections chi tiết phân tích đƣợc tạo thành từ phần (Part) riêng rẽ khác nhiều ANSYS WORKBENCH 17.2 GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 70 tự động bắt part tiếp xúc với Mơ hình tốn luận văn có 551 part tiếp xúc với - Mesh: Chia lƣới phần tử Trong ANSYS WORKBENCH 17.2 hỗ trợ nhiều phƣơng pháp chia lƣới Để lựa chọn phƣơng pháp chia lƣới, ta click chuột phải vào menu Mesh (thanh outline bên trái hình) đƣa chuột vào menu Insert để chọn Bài tốn luận văn có sử dụng phần tử SHELL nên ta chọn phƣơng pháp chia lƣới Face sizing Sau chọn phƣơng pháp chia lƣới, ta chuyển xuống cửa sổ Details of “Face sizing” để thiết lập việc chia lƣới, cụ thể, ta cần chọn mặt đƣợc chia theo phƣơng pháp Face sizing, ví dụ nhƣ mơ hình luận văn có 2288 mặt cần chia, chọn phƣơng pháp chia quadrilaterals (hình tứ giác) Cuối cùng, ta click chuột phải vào Mesh -> Generate Mesh để hồn tất việc chia lƣới Hình Cách chọn phƣơng pháp chia lƣới ANSYS WORKBENCH GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 71 Hình Thiết lập chia lƣới GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 72 Hình Cách chia lƣới ANSYS WORKBENCH 2.4 Set up: Đặt ràng buộc chuyển vị đặt tải Trong outline, ta bấm chuột phải vào menu Static Structural, chọn Insert để thiết lập điều kiện biên, tải Trong đó: - Acceleration: Khai báo gia tốc - Standard Earth Gravity: Khai báo gia tốc trọng trƣờng - Force, Moment: Khai báo lực, moment - Fixed support: - Displacement: Khai báo ràng buộc chuyển vị … 2.5 Solution Phân tích Trong Outline, ta bấm chuột phải vào menu Solution (A6), chọn Insert để thiết lập điều kiện biên, tải Trong đó: GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 73 - Stress tool: Các cơng cụ phân tích ứng suất - Deformation: Các cơng cụ tính chuyển vị  Total: Tính chuyển vị tổng  Directional: Tính chuyển vị theo phƣơng x, y, z - Strain: Phân tích biến dạng: Biến dạng tƣơng đƣơng von-Mises, biến dạng - Stress: Phân tích ứng suất: ứng suất tƣơng đƣơng von-Mises, ứng suất Sau thiết lập đại lƣợng cần phân tích, ta nhấn chuột trái vào menu Solve cơng cụ Hình Giải tốn Bài tốn bất ổn định Khi có kết phân tích tĩnh, ta chuyển sang tốn phân tích bất ổn định cho kết cấu Trong cửa sổ Project, từ Toolbox ta chọn menu Eigenvalue Buckling GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 74 Hình 10 Chọn module phân tích bất ổn định Sau tạo module phân tích bất ổn định, ta chuyển liệu từ module toán tĩnh (Static Structural) bao gồm: thuộc tính vật liệu, mơ hình hình học, mơ hình PTHH kết ứng suất, biến dạng sang module phân tích bất ổn định (Eigenvalue Buckling) Hình 11 Truyền liệu từ tốn tĩnh sang tốn phân tích bất ổn định Trên module Eigenvalue Buckling, ta chọn menu Setup để thiết lập tốn phân tích bất ổn định Giao diện giao diện Mechanical nhƣng có thêm phần phân tích Bất ổn định - Bƣớc 1: Nhập số mode cần dự đoán: Trên Outline, ta chọn menu Eigenvalue Buckling (B5), tiếp tục chọn Analysis Settings GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng 75 Hình 12 Nhập số Mode cần dự đoán - Bƣớc 2: Thiết lập kết cần phân tích: Chuyển vị tổng, ứng suất tƣơng đƣơng biến dạng tổng Để thiết lập, outline ta chọn Solutiong (B6) insert đại lƣợng cần phân tích Sau thiết lập bƣớc nhƣ trên, ta chọn menu solve cơng cụ Sau giải, ta có kết GVHD: PGS TS Trƣơng Tích Thiện HVTH: Hà Phƣớc Cƣờng ... Phƣơng pháp phần tử hữu hạn cho toán bất ổn định 29 2.5.4 Phân tích bất ổn định kết cấu chƣơng trình ANSYS 30 2.6 Qui trình giải tốn bất ổn định chƣơng trình Ansys Workbench .34 Chƣơng PHÂN... 3.1.3 Mô hình phần tử hữu hạn 36 3.1.4 Phân tích ứng xử Silo dƣới tác động tải trọng tĩnh 39 3.1.5 Phân tích ứng xử bất ổn định Silo 48 3.2 Phân tích ứng xử kết cấu Silo có cải... CƢỜNG PHÂN TÍCH BẤT ỔN ĐỊNH KẾT CẤU SILO VÁCH TRỤ BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 8.580.201 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Trƣơng Tích