Phần mềm SOLIDWORKS là một trong những phần mềm CAD/CAE đang được sử
dụng rông rãi ở Việt Nam. Phần mềm này lấy cơ sở là các định luật vật lý và phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng ứng suất và biến dạng của cụm chi tiết ở dạng mơ hình 3D chân thực của kết cấu khi chịu tác dụng của tải trọng bên ngồi. Q trình kiểm nghiệm được thực hiện qua các công việc cụ thể sau:
a. Xây dựng mơ hình ở dạng 3D
Hình 4.1. Xây dựng mơ hình
b. Đặtđiều kiện đầu vào của bài tốn
Mục đích của bài tốn là kiểm nghiệm độ bền và chuyển vị của phần đế
cabin khi nâng kết cấu bằng xe nâng hàng Force lift. Việc nâng chuyển được thực hiện khi càng nâng của xe được đưa vào dưới 2 thân thép U160. Khối lượng kết cấu được nâng bao gồm: phần khung đế, robot và đồ gá hàn.
c. Chọn vật liệu cho khung đế cabin trong phần mềm
Vật liệu của khung đế làthép CT3 với một số thông số cơ bản sau:
Modul đàn hồi: 2.100000031e+011 N/m^2
Hệ số Poisson 0.28 N/A
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Khối lượng riêng 7800 kg/m^3
Độ bền 380000000 N/m^2
Ứng suất chảy dẻo 235000000 N/m^2
d. Đặt các gối tựa
Hình 4.2. Đặt gối tựa cho mơ hình( gối đỡ dạng cố định )
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.3. Đặt tải
e. Xác định lực tải:
Tải trọng của bài toán gây ra do khối lượng của robot, 2 đồ gá một trục quay và khối lượng của các tấm vách.
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.4. Nhập các dữ liệu Khối lượng của robot: 180 Kg
Khối lượng của đồ gá: 170Kg/ đồ gá Khối lượng phôi, phụ tùng : 50 Kg Vị trí đặt lực:
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.5. Vị trí đặt lực
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.6. Đặt tải trọng
Hình 4.7. Mơ hình lưới Khối lượng robot
Khối lượng đồ gá
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.8. Tổng số nút của lưới
g. Chạy (run) và xuất kết quả
Kiểm tra bằng phần mềm cho ta kết quả khi nâng phần đế Cabin Robot bằng FORCE LIFT như sau:
- Chuyển vị trung bình lớn nhất ∆l <0.3mm thỏa mãn trong trường hợp tải trọng tĩnh. Chuyển vị của đế đồ gá phần phía khơng đặt tủ điều khiển là nhiều hơn, do không tăng cường. Chuyển vị của khung đế nằm trong phạm vi chấp nhận được
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.9. Kiểm tra bền a
- Ứng suất tương đương theo thuyết bền ứng suất lớn nhất σ =70484168( N/m2) ≈ 70,5Mpa
Từ đó suy ra ứng suất tương đương σ tđ < [σ] của thép CT3 thỏa mãn.
Dưới đây là một số hình ảnh của việc kiểm tra kết cấu trên bằng và kết quả thu được thông qua hiển thị màu:
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.10. Kiểm tra bền b
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Hình 4.12. Biến dạng tổng
Trong tính tốn ứng suất và biến dạng của kết cấu khi chịu tác dụng của tải trọng bên ngồi thì phần mềm ANSYS là một trong những phần mềm được sử dụng rộng rãi hơn cả. Phần mềm này lấy cơ sỏ là các định luật vật lý và phương pháp phần tử hữu hạn để cho ra hình ảnh chân thực của kết cấu khi chịu tác dụng của tải trọng bên ngoài.
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT
Kiểm tracho ta kết quả khi nâng phần đế cabin robot bằng FORCE LIFT như sau:
- Chuyển vị trung bình lớn nhất ∆l = 2,2mm thỏa mãn
- Ứng suất tiếp lớn nhất σ =37MPa - Ứngsuất cắt lớn nhất ε = 18MPa
Từ đó suy ra ứng suất tương đương σ tđ < [σ] của thép CT3 thỏa mãn
Kết luận chương 4
Trong chương 4 tác giả đã thực hiện được các nội dung sau:
- Lực chọn hợp lý sơ đồ đặt tải và chia lưới
- Sử dụng phần mềm chuyên dụng Solidworks để kiểm tra độ bền của kết cấu cabin và chuyển vị lớn nhất khi cabin chất tải đầy đủ (tức là bao gồm 01 robot, 02 đồ gá,
phôi).
- Các kết quả kiểm tra cho thấy chuyển vị lớn nhất là 2.2mm, nằm trong giới hạn
cho phép.
- Ứng suất tiếp lớn nhất σ =37MPa, Ứngsuất cắt lớn nhất ε = 18Mpa nhỏ hơn ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo là thép CT3.
LUẬN VĂN THẠCSĨ KỸ THUẬT