Hình 3.26: Mô hình hình học khung xe CH-551
Đây là mô hình đợc xây dựng trong phần mềm SolidWorks, trong mô hình này các yếu tố về kích thớc và trọng lợng của vật liệu đã đợc thể hiện. Mô hình hình học là một yếu tố không thể thiếu để xây dựng mô hình phần tử hữu hạn.
Mô hình phần tử hữu hạn chính là sự kết hợp giữa mô hình hình học, tải trọng tác dụng và các ràng buộc. Việc xây dựng mô hình phần tử hữu hạn qua một số bớc cơ bản sau:
- Xây dựng mô hình hình học bằng phần mềm SolidWorks. - Chuyển mô hình hình học sang phần mềm ANSYS Workbench. - Tiến hành gán tải trọng và các ràng buộc cho mô hình hình học.
Theo phơng pháp phần tử hữu hạn để có đợc giá trị nội lực và ứng suất tại các điểm bất kỳ trên kết cấu cần phải xây dựng mô hình phần tử hữu hạn. Mô hình phần tử hữu hạn mô tả đợc hình dáng hình học và đặc điểm kết cấu cũng nh các đặc trng của vật liệu và các tải trọng ngoài. Nó đợc sử dụng không những để xác định nội lực và ứng suất trong kết cấu mà còn để nghiên cứu ứng xử của kết cấu dới tác dụng của các tải trọng ngoài.
Phơng pháp phần tử hữu hạn đợc sử dụng khá phổ biến, có thể thực hiện bằng các chơng trình tự xây dựng bằng các ngôn ngữ bậc cao gần với ngời sử dụng hoặc các gói ch- ơng trình phần mềm có sẵn có giao diện đồ hoạ rất thuận tiện cho ngời sử dụng.
Các phần mềm phân tích kết cấu ứng dụng phơng pháp phần tử hữu hạn đợc sử dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực. Trên thế giới đã có nhiều phần mềm phân tích cấu trúc dựa trên cơ sở phơng pháp phần tử hữu hạn nh: AnsysWorkbench, VisualNastran, Sap,....
Các phần mềm này có thể chạy trên nhiều môi trờng khác nhau thờng đợc tổ chức thành các mô đun. Các mô đun chính thông thờng là:
- Mô đun tiền xử lý (Pre-Proccesing Module) - Mô đun giải bài toán (Solving Module)
- Mô đun phân tích và xử lý kết quả (Analizing Module)
Các mô đun này có thể nằm trong một gói chơng trình hoặc nằm trong nhiều gói chơng trình riêng biệt khác nhau và chúng có thể móc nối liên kết với các mô
đun đặc biệt khác, để giải quyết các bài toán riêng tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng phần mềm chơng trình.
Khi xây dựng mô hình phần tử hữu hạn của khung xe thờng sử dụng các giả thiết dới đây:
- Khung xe là kết cấu không gian bao gồm các dầm dọc, dầm ngang và các chi tiết phụ trên nó đợc liên kết với nhau thành một khối liên tục.
- Trọng lợng các cụm tổng thành tác dụng trực tiếp lên khung tại các các vị trí lắp đặt chúng.
- Tự trọng của khung xe có thể giả thiết phân bố đều theo chiều dài hoặc xác định bằng việc khai báo các đặc trng của phần tử.
- Khung xe chịu các phản lực từ mặt đờng thông qua các gối đỡ nhíp.
- Khung xe đợc mô tả bằng một lới các nút và các phần tử trong không gian. Các nút đợc xác định bằng các toạ độ trong hệ toạ độ OXYZ. Các phần tử này đợc xác định bởi nút giới hạn chúng và các đặc trng thiết diện, đặc trng vật liệu chế tạo chúng.
3.3.3 Khai báo các tuỳ chọn và tham số tính mỏi khung xe CH-551.a. Ví dụ tính. a. Ví dụ tính.
- Chọn vật liệu
Đối với khung xe này vật liệu là thép hợp kim 45X có các đặc trng thể hiện trong Hình 3.12 và đờng cong mỏi tơng ứng thể hiện trên Hình 3.13
Hệ số bền mỏi Kf = 1. - Chọn dạng tải trọng
Dạng đồ thị Fully Reversed (r=-1) và hệ số tỷ lệ là 1 - Khai báo tuỳ chọn
Kiểu phân tích theo đồ thị SN-Goodman và ứng suất thành phần là trị số ứng suất tơng đơng.
- Khai báo dạng xuất kết quả
Chọn tất cả các dạng xuất kết quả. - Kết quả tính mỏi
Hình 3.27: Tuổi thọ mỏi của khung xe CH-551