Hình 3. 6 Mô hình 1
Chiều dài thanh dầm : L = 100 in
Diện tích mặt cắt ngang: 0.5 in2 ( với b = 0.5 in, h = 1 in) Mô men quán tính: Iyy = 0.05 in4
Khối vuông nằm phía trên cách thanh dầm 100 in, điểm giữa thanh dầm cách 9 in về bên phải tính từđiểm giữa của thanh dầm Khối vuông và thanh dầm làm cùng vật liệu Hằng số vật liệu: Mô-đun đàn hồi: E = 1x106 psi Mật độ khối lượng:ρ=0.001 lb/in3 Hệ số Poisson: μ =0.3 Trình tự các bước thực hiện :
Khai báo các thông số:
Xác định các loại phần tử cho từng đối tượng chính theo yêu cầu đề bài - Beam188 cho thanh dầm
- Plane182 cho khối vuông
Hình 3. 7 Khai báo loại phần tử
- Chọn dạng Cubic Form cho thanh dầm.
Hình 3. 8 Tùy chọn dạng cho thanh dầm
Chọn loại ứng suất phẳng có bề dày cho khối vuông
Hình 3. 9 Tùy chọn cách thức phần tử
Chọn loại từng bước lập và giới hạn trượt cho tùy chọn trong loại phần tử
Hình 3. 10 Tùy chọn độ cứng va chạm
Nhập dữ liệu mặt cắt của thanh dầm với b = 0.5 in và h = 1 in
Hình 3. 11 Khai báo mặt cắt cho thanh dầm
Nhập hằng số vật liệu thứ nhất cho thanh dầm gồm có mo-đun đàn hồi, hệ số
Poisson và mật độ khối lượng
Hình 3. 13 Nhập giá trị mật độ khối lượng
Tạo 2 điểm và nối lại thành 1 đoạn thẳng tượng trưng cho thanh dầm.
Tạo hình vuông với kích thước và khỏang cách theo yêu cầu đề bài
Hình 3. 15 Tạo khối vuông với kích thước theo đề bài
Chia thanh dầm thành những đoạn nhỏđể chia lưới bước tiếp
Tương tự những đoạn nhỏ cho khối vuông và chia lưới sau đó
Hình 3. 17 Chia lưới cho khối vuông
Tạo cặp Contact với lệnh Contact Pair
Hình 3. 18 Tạo Contact Pair
Thiết lập bài toán Transient
Đặt điều kiện biên
Ngàm hai đầu của thanh dầm
Hình 3. 20Đặt điều kiện biên cho thanh dầm
Ngàm 4 góc của khối vuông để cốđịnh khoảng thời gian đầu trước khi cho rơi tự do để va chạm với thanh dầm
Gán khoảng thời gian đầu cho bước thiết lập điều kiện cho khối vuông
Hình 3. 22 Gán khoảng thời gian ban đầu để giữ khối vuông
Và giải bài toán với khoảng thời gian nhỏđầu để giữ khối vuông đứng yên trong lúc thiết lập điều kiện ban đầu
Sau đó bỏ tất cả ngàm cho khối vuông
Hình 3. 24 Xóa bỏđiều kiện biên cho khối vuông
Thiết lập khoảng thời gian là 3 giây cho bài toán va chạm với bước thời gian là 0.02 giây
Chọn lệnh Solve để giải bài toán Transient trong 3 giây
Hình 3. 26 Bài toán Transient đã giải xong
Xuất biểu đồ chuyển vịđể quan sát tổng quan quá trình chuyển động của thanh dầm và khối vuông.
Ta có thể phỏng đoán khoảng thời gian gần 0.8 giây thì quả cầu chạm thanh dầm và nhiệm vụ là tìm ra chính sát thời điểm va chạm đó.
Xuất biểu đồ phản lực
Hình 3. 28 Biểu đồ phản lực mô hình 1
Thời điểm khối vuông va chạm thanh dầm lần đầu tiên Tại thời điểm t = 0.75 giây
Hình 3. 29 Khối vuông va chạm tại thời điểm t = 0,75 giây
Tại thời điểm t = 0.76 giây
Hình 3. 30 Khối vuông va chạm tại thời điểm t = 0,76 giây
Tại thời điểm t = 0.77 giây
Hình 3. 31 Khối vuông va chạm tại thời điểm t = 0,77 giây
Xuất biểu đồ moment tại thời điểm khối cầu va chạm với thanh dầm sâu nhất