Phương pháp tính bằng phần mềm SolidWorks

Một phần của tài liệu nghiên cứu phương pháp tính toán hợp lý kết cấu cổng trục dựa trên thành tựu của công nghệ thông tin (Trang 115 - 117)

Để khắc phục nhược điểm này, chúng ta nên sử dụng thành tựu của công nghệ thông tin, ưu điểm lớn nhất của phần mềm tin học là thực hiện các công đoạn tính toán giống nhau với thông số đầu vào khác nhau một cách nhanh chóng và cho kết quả chính xác. Hiện nay, các phần mềm phân tích kết cấu thép thông dụng như: RDM6, SolidWorks, SAP2000, ANSYS, ABAQUS … đều có thể ứng dụng để tính toán kết cấu thép nói chung. Nhưng để thay thế được nhiều công đoạn tính toán kết cấu cổng trục trong phương pháp tính truyền thống thì SolidWorks là phần mềm rất phù hợp.

Trang 100 Nội dung tính toán kết cấu cổng trục bằng phần mềm SolidWorks bao gồm các bước sau: Xây dựng mô hình tính; Phân tích nội lực; Và tính tối ưu.

* Xây dựng mô hình tính.

Thông số đầu để xây dựng mô hình tính bằng SolidWorks là các thông số cơ bản tính bằng phương pháp truyền thống. SolidWorks cho phép xây dựng mô hình đầy đủ các bộ phận kết cấu hoặc xây dựng mô hình từng bộ phận kết cấu cổng trục.

Mọi chi tiết nào tham gia vào mô hình tính đều ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của toàn bộ kết cấu. SolidWorks có thể thực mô phỏng đầy đủ các chi tiết được sử dụng trong thực tế bởi các tính năng kỹ thuật như: đường ray xe nâng, gân chịu lực, tấm gia cường, tấm bịt đầu lắp thép, bulông, đinh tán, dàn cáp điện, lan can, cầu thang, sàn, buồng điều khiển,... mà ở phương pháp truyền thống chỉ ước lượng hoặc lấy tương đương.

* Phân tích nội lực.

SolidWorks cho phép phân tích nội lực cho từng bộ phận hay toàn bộ kết cấu. Trên một kết cấu, SolidWorks cho phép phân tích nhiều trường hợp đặt tải trọng khác nhau. Các bước thực hiện phân tích nội lực kết cấu bao gồm các nội dung cơ bản sau: vật liệu chế tạo; loại phần tử; điều kiện biên; đặt tải trọng; và kết quả tính.

Danh sách kim loại của thư viện vật liệu SolidWorks theo tiêu chuẩn ASTM của Mỹ, nên có sự hạn chế trong việc lựa chọn vật liệu. Nhưng được khắc phục bằng cách SolidWorks cho phép thay đổi hay tạo mới từ một cái có sẵn.

SolidWorks phân loại phần tử như sau: phần tử thanh (Beam), phần tử khối (Solid) và phần tử vỏ mỏng (Shell). Để thuận lợi cho tối ưu hóa, ta phải chuyển các loại phần tử thanh sang dạng phần tử khối. Vì các Sensor không đo được kết quả ứng suất và hệ số an toàn của phân tích nội lực cho phần tử thanh.

SolidWorks cho phép đặt điều kiện biên lên các vị trí điểm, đường và mặt. Mỗi một vị trí có thể tùy chọn khống chế số bật tự do hoặc chọn nhanh các kiểu: ngàm, trượt, bản lề.

Trong phương pháp tính truyền thống đã phân tích và tính toán được mọi ảnh hưởng từ bên ngoài kết cấu trong quá trình cổng trục đứng yên và trong quá trình vận hành. Trên mô hình tính của SolidWorks cho phép đặt một cách lý hợp lý vị trí, phương và chiều của từng tải trọng.

Trang 101 Results của SolidWorks thể hiện đầy đủ kết quả tính toán nội lực cho từng phần tử hoặc toàn bộ kết cấu. Đối với phần tử thanh có thể xem kết quả ở mọi vị trí phần tử và thể hiện được biển đồ kết cấu: ứng suất, chuyển vị và biến dạng (gây ra bởi lực dọc, lực cắt, phản lực, mômen uốn, trường hợp nguy hiểm nhất); hệ số an toàn (có 4 tiêu chuẩn khác nhau). Đối với phần tử khối và vỏ mỏng có thể xem kết quả ở mọi vị trí phần tử: ứng suất, chuyển vị và biến dạng (gây ra bởi lực dọc, lực cắt, phản lực, trường hợp nguy hiểm nhất); hệ số an toàn (có 4 tiêu chuẩn khác nhau).

* Tính tối ưu.

Tính tối ưu trong SolidWorks thực chất là tính toán liên tục nhiều trường hợp phân tích nội lực khác nhau, qua kết quả thống kê chọn ra một trường hợp đạt yêu cầu nhất. Kết quả cuối cùng phụ thuộc vào yêu cầu của người thiết kế thông qua các bước: khai báo biến, đặt điều kiện kiểm tra và đặt điều kiện mục tiêu.

Số lượng các trường hợp tính toán tăng cấp số nhân theo số lượng khai báo biến, số bước thay đổi của từng biến. Vậy để hạn chế được số lượng các trường hợp tính ta cần phải nhận xét đánh giá một số điều kiện kiểm tra để làm giảm số lượng biến và số bước thay đổi của từng biến.

Bước thay đổi của từng biến càng bé thì cho kết quả càng chính xác.

Một phần của tài liệu nghiên cứu phương pháp tính toán hợp lý kết cấu cổng trục dựa trên thành tựu của công nghệ thông tin (Trang 115 - 117)