járműelemek és jármű-szerkezetanalízis tanszék

Devecz János2021.10.18

| 2

Tartalom

1. Kompresszor elrendezés áttekintése

2. Femap kezelőfelület áttekintése

3. Geometria importálása

4. Felhasználói koordinátarendszer definiálás

5. Anyagjellemzők megadása, hálózás

6. Terhelések megadása

7. Kényszerek definiálása

8. Analízis futtatása

9. Eredmények megjelenítése

| 3

1. Kompresszor elrendezés (3D)

6

5

4

1

3

2

Megjegyzés:

(1) forgattyúsház(2) hajtórúd(3) forgattyús tengely(4) dugattyú(5) dugattyúcsapszeg(6) hengerfej a szelepekkel

| 4

1.1 Kompresszor elrendezési vázlat

6

5

4

1

3

2

Megjegyzés:

(1) forgattyúsház(2) hajtórúd(3) forgattyús tengely(4) dugattyú(5) dugattyúcsapszeg(6) hengerfej a szelepekkel

| 5

1.2 Kompresszor főméretek (vázlat)

Megjegyzés:

d henger/dugattyú átmérő [mm]x90 felső él távolság (90) [mm]h dugattyú magasság [mm]l hajtórúd hossz [mm]r forgattyúsugár [mm] hajtórúd szög [] forgattyú szög []k talp támaszköz [mm]

| 6

1.3 Kompresszor erőhatások (vázlat)

Megjegyzés:

p1, p2 szívó-, nyomó nyomások [MPa]p=p effektív nyomás [MPa]T1, T2 hőmérsékletek [C]F=pA dugattyú erő [N]FH, FN hajtórúd erő, normálerő [N]Fat alternáló tömegerő [N]Fft forgó tömegerő [N]Fhc hengerfej tömítőerő [N]Ff1, Ff2 fedélrögzítő-csavar erők [N]Fc1, Fc2 csapágyerők [N]Ft1, Ft2 talprögzítő-csavar erők [N]Fm billentőnyomaték erőpár [N]Mbe behajtó nyomaték [Nmm]

| 7

1.4 Forgattyús tengely erőhatások (vázlat)

Megjegyzés:

Mbe behajtó nyomaték [Nmm]FH hajtórúd erő [N]Fft forgó tömegerő [N]

| 8

1.5 Forgattyús tengely kényszerek (vázlat)

Megjegyzés:

CR radiális elmozdulás letiltásaCT tengelykörüli elfordulás letiltásaTX X-tengely irányú elmozdulás letiltása

| 9

2. Femap kezelőfelület áttekintése

Koordináta-rendszer

Globális origó

Eszköztárak

Üzenet ablak

Munkaterület

Entitás editor

Státuszsor

Menüsor

Alsó fülsor

Oldalsó fülsor

Modell információ

| 10

2.1 Femap beállítások: Preferences…

Megjegyzés:

• a Preferences… menüpont alatt lehet beállítani a program alapvető működését, mint a geometriai kernel típusát, a geometriai skálafaktort, az anyagkönyvtárat (anyagjellemzők), stb.

File -> Preferences...

| 11

2.2 Femap beállítások: Geometry/Model

Megjegyzés:

• geometriai kernel típusának beállítása• geometriai skálafaktor beállítása

| 12

2.3 Femap beállítások: Interfaces

Megjegyzés:

• a megoldó interface típusának beállítása (NX Nastran)

• az alapértelmezett megoldó típus beállítása (Static)

• Femap munkakönyvtár beállítása0: Rendszer alapértelmezett (nem javasolt opció)1: Modell fájl könyvtár (lehetséges opció)2: Megadott könyvtár (javasolt opció)

[munkakönyvtár elérési útvonal kiválasztása]

| 13

2.4 Femap beállítások: Library/Startup

Megjegyzés:

• az anyagkönyvtár beállítása(mat_eng_mm-N-tonne-degC-Watts)

• a mértékegységek közötti káosz elkerülése érdekében fontos a megfelelő anyagkönyvtár beállítása

| 14

3. Geometria importálása

Bevezetés

•A 3D-s geometriai modellt a legtöbb esetben külső CAD szoftverrel készítjük el, amelyet importálni kell a végeselemes programba. A Femap olvassa az ismertebb CAD szoftverek által támogatott formátumokat.

•A legtöbb interface verziófüggő (ha Femap interface verziója korábbi, mint a CAD szoftver interface verziója -> nincs beolvasás -> másik interfacehasználata szükséges).

•A geometriai modell beolvasásának legbiztosabb módja a Femap natív parasolid formátumának (.x_t) használata, melyet szinte az összes CAD szoftver támogat.

| 15

3.1 Modell fájl beolvasása (1)

Megjegyzés:

• az importálás során elvégzendő tennivalók: a 3D-s geometriai modell kiválasztása a geometriai skálafaktor alkalmazása a beolvasott modell megjelenítése

File -> Import -> Geometry…

| 16

3.1 Modell fájl beolvasása (2)

Megjegyzés:

• a modell fájl: crankshaft.x_t• [Megnyitás]

| 17

3.2 Geometria skálafaktor alkalmazása

Megjegyzés:

• a geometriai méretek a parasolid kernelben [m]-ben értelmezettek, ezért ha a CAD modellben a méretek [mm]-ben vannak megadva, skálafaktort kell alkalmazni (1 m = 1000 mm)

• a skálafaktor beállítása: 1000

| 18

3.3 Az importált geometria megjelenítése

Megjegyzés:

• a modell nézetei között a View Orient eszöztár segítségével lehet gyorsan váltani

• a megjelenített nézet: Isometric

[Isometric] [View Orient]

| 19

4. Felhasználói koordinátarendszer készítés

Bevezetés

•Rendszer szintű globális koordinátarendszerek (Basic Coordinate Systems):

Derékszögű koordinátarendszer (Basic Rectangular) {X; Y; Z}Alapértelmezett (jobbsodrású) koordinátarendszer

Henger-koordinátarendszer (Basic Cylindrical) {r; t; z}Tengelyirányok értelmezése (jobbsodrású): r (radiális), t (tangenciális), z (axiális)A henger- és a globális XYZ koordinátarendszer megfeleltetése: r X; t Y; z Z

Gömbi-koordinátarendszer (Basic Spherical) {r; p; t}A tengelyirányok értelmezése (jobbsodrású): r (radiális), p (szög), t (tangenciális)A gömbi- és a globális XYZ koordinátarendszer megfeleltetése: r X; p Y; t Z

• Felhasználói koordináta rendszerek (User Coordinate Systems)

| 20

4.1 Koordinátarendszer parancs

Megjegyzés:

• a forgattyús tengely forgástengelyének irányába mutató felhasználói henger-koordinátarendszer alkalmazásával a modell forgásszimmetrikus hálózására és a forgómozgásból adódó terhelés definiálására nyílik lehetőség

• amennyiben az alap henger-koordinátarendszer nem megfelelő a modell számára, új felhasználói henger-koordinátarendszert kell definiálni

• új felhasználói koordinátarendszert egy meglévő koordinátarendszer alapján, koordináta-transzformáció(k) megadásával hozunk létre

Model -> CSys...

| 21

4.2 Új henger-koordinátarendszer definiálás (1)

Megjegyzés:

• az új koordinátarendszer azonosítója (ID)• az új koordinátarendszer nevének megadása:

Title |Henger-X| (egyedi név)• a referencia koordinátarendszer kiválasztása:

[Basic Rectangular] (alap derékszögű)• a definiálás módszerének kiválasztása:

Method Angles (szögekkel megadva)• az új koordinátarendszer típusának kiválasztása:

Type Cylindrical (henger-koordinátarendszer)• a befejezéshez: [OK]

| 22


Megjegyzés:

• az új henger-koordinátarendszer origójának megadása (a referencia koordinátarendszerben):

X [0.] Y [0.] Z [0.] (origó [mm]-ben)• tovább az elforgatás szögének definiáláshoz: [OK]• az elforgatás szögének megadása (a referencia

koordinátarendszerben):X [0.] Y [90.] Z [0.] (elforgatás []-ban)

• tovább a befejezéséhet: [OK]• kilépés a parancsból: [Cancel]

| 23


Megjegyzés:

• az ábrán sárga körrel jelölve a „Henger-X” (3) új felhasználói henger-koordinátarendszer látható(a definiált henger-koordinátarendszer z-tengelye egybeesik a forgattyús tengely forgástengelyével)

| 24

5. Anyagjellemzők megadása, hálózás

Bevezetés

•A hálózás előtt az analízishez szükséges anyagjellemzőket meg kell adni.

• Ez elvégezhető az anyagkönyvtárból (megfelelő beállítás szükséges) történő kiválasztással vagy az értékek kézzel történő beírásával.

•Az analízishez elengedhetetlenül szükséges anyagjellemzők száma függ az analízis típusától. Elégtelen megadás esetén a megoldó hibaüzenetet ad.

• Statikus (lineárisan rugalmas) analízis esetében elegendő a rugalmassági modulus (E), a Poisson-tényező () és a sűrűség () értékeinek megadása.

•A végeselemes analízis eredményének pontossága függ az alkalmazott elem típusától és mérettől, ami külön vizsgálatot igényel (konvergencia)!

| 25

5.1 Anyagjellemzők megadása (1)

Mesh -> Geometry -> Solids...

Megjegyzés:

• a végeselemes analízishez először a 3D geometriai modellt diszkretizálni kell (hálózás)

• a hálózás előtt (ha korábban nem adtuk meg) az anyagjellemzőket kell megadni

| 26

Megjegyzés:

• első lépésként az anyagjellemzőket kell megadni (kiválasztással vagy beírással)

• statikus tisztán rugalmas analízishez elegendő a Youngs Modulus, E (rugalmassági modulus) [MPa], a Poisson’ Ratio, (Poisson-tényező) [-] és a Mass Density, (sűrűség) [t/mm3] megadása

• jelen esetben az anyagkönyvtárból választunk anyagot, az alapértelmezett anyagkönyvtár megnyitáshoz nyomjuk meg a [Load...] gombot

• (a File->Preferences menüpontban választhatjuk ki az alapértelmezett anyagkönyvtárat)


| 27

Megjegyzés:

• (másik anyagkönyvtár megadásához nyomjuk meg a [Choose Library] gombot és válasszuk ki a megfelelő anyagkönyvtárat)

• (mindig győződjünk meg anyagjellemzők helyes mértékegységéről az aktuális anyagkönyvtárban)

• a forgattyús tengely anyagának válasszuk ki az anyagkönyvtárból: |4330 Alloy Steel, tempered,Ultra High Strength|

• visszalépés az anyag megadáshoz: [OK]


| 28

Megjegyzés:

• a választott anyag szükséges anyagjellemzői statikus analízishez (E, , )

• (ellenőrizzük, hogy az anyagjellemzők a megfelelő mértékegységben vannak-e)

• továbblépés az automatikus hálózáshoz: [OK]


| 29

Megjegyzés:

• válasszuk ki a korábban elkészített felhasználói henger-koordinátarendszert: Henger-X

• élközi csomópontok generálásának kikapcsolása 4-csomópontos tetra-elemek esetén:Midside Nodes (kikapcsolva)

• tovább az átlagos elemméret beállításához:[Update Mesh Sizing...] (elemméret megadása)

5.2 Hálózási paraméterek beállítása (1)

| 30

Megjegyzés:

• elemtípus választás:Size For TetMeshing (tetra-elemek)

• átlagos elemhossz (gúla élhosszúság) megadása:Element Size 1.5 (mm)

• vissza az automatikus hálózáshoz: [OK]


| 31

Megjegyzés:

• az ábra az egyes élek átlagos elemméret szerinti felosztását mutatja

• (az átlagos elemhossz méretének módosításához: [Update Mesh Sizing…], majd megadjuk az új átlagos elemméret az előző lépés szerint)

• tovább a hálózás befejezéséhez: [OK]


| 32

Megjegyzés:

• az ábra az átlagos elemmérettel behálózott modellt mutatja (a 3D geometria is látható a behálózott végeselemes modell „mögött”)

• az [Entity Display] eszköztáron kikapcsolható a [View Geometry Toggle] gombbal a 3D geometria, a [View Coordinate System Toggle] gombbal a felhasználói koordinátarendszer szimbólumának és [View Nodes Toggle] gombbal a csomópontok zöld szimbólumainak () megjelenítése, amely visszakapcsolható a későbbiekben (ON/OFF)

5.3 A behálózott modell (1)

[Entity Display]

| 33

Megjegyzés:

• az ábra a kész hálót mutatja (kikapcsolva a 3D geometria, a felhasználói koordinátarendszer és a csomópontok megjelenítése)

5.3 A behálózott modell (2)

| 34

6. Terhelések megadása

Bevezetés

•A terhelések meghatározásához általában előszámításokat kell végezni, amely során figyelembe kell venni a vizsgált modell és a vele kapcsolatban lévő elemek kölcsönhatását.

•Meg kell állapítani a terhelések hatásfelületét, a terhelés típusát (erő, nyomás, stb.), az irányát (komponensekkel vagy egységvektorral megadva) és nagyságát. A terhelések hatásfelületének kialakítását előzetesen el kell végezni figyelembe véve az egymással kapcsolódó alkatrészek közötti terhelésátadás mechanizmusát.

• Lehetőleg felületen ható terhelésekkel dolgozzunk (valóságban ez van)!

| 35

6.1 Terhelések a forgattyús tengelyen

Megjegyzés:

Mbe = 1333500 [Nmm]FH = 38100 [N] (total) Fft = 385 [N] (total) (nem vesszük figyelembe)

| 36

6.2 Terhelési adatkészlet definiálása (1)

Model -> Load -> Create/Manage Set…

Megjegyzés:

• a terhelés(eke)t egy terhelési adatkészletben kell elhelyezni, amelyet létre kell hozni a Load Set Manager-ben

| 37


Megjegyzés:

• új terhelési adatkészlet létrehozása:[New Load Set…]

• az adatkészlet nevének megadása:Title: |Terhelés|

• vissza a Load Set Manager-hez: [OK]

| 38


Megjegyzés:

• kilépés a parancsból: [Done] • a létrehozott Terhelés adatkészlet a

Model Info struktúrában

[Model Info]

| 39

6.3 Terhelések definiálása: hajtórúd erő (1)

Model -> Load -> On Surface…

Megjegyzés:

• a terhelés(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti terheléseket)

| 40


Megjegyzés:

• a forgattyúcsapon ébredő hajtórúd erő (FH)• a piros nyíllal jelölt kék kontúrral kiemelt (fél)

hengerfelület kijelölése• az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview]

gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k)• továbblépés a terhelés megadásához: [OK]

[Preview]

| 41


Megjegyzés:

• megadjuk a terhelés nevét (opcionális):Title |Hajtórúd erő|

• kiválasztjuk a listából a terhelés típusát:[Bearing Force]

• kiválasztjuk a terhelés irányát:Direction Magnitude Only

• beírjuk az erő értékét (a megadott érték az összes kijelölt felületen hat): Magnitude 38100 (N)Load Angle 120 ()Total Load (kikapcsolva)

• tovább az irány megadáshoz: [OK]

| 42


Megjegyzés:

• a hajtórúd erő irányának egységvektora:Base X [0.] Y [0.] Z [0.]Tip X [0.] Y [0.] Z [-1.]

• a [Preview] gomb megnyomásával a hajtórúd erő vektor irányát ellenőrizhetjük (sárga téglalappal keretezett fehér nyíl)

• terhelés definiálás befejezéshez: [OK]

[Preview]

| 43


[View Loads Toggle]

Megjegyzés:

• a terhelések megjelenítésére szolgáló zöld () szimbólumok (sárga körben) elrejthetők a [View] eszköztár [View Loads Toggle] gombjával (ON/OFF)

• a definiált terhelés megjelenik a Model Info fastruktúrában: Loads – Terhelés – Hajtórúd erő

• a parancs befejezése és kilépés: [Cancel]

[Model Info]

| 44

6.4 Terhelések definiálása: behajtó nyomaték (1)

Model -> Load -> On Surface…

Megjegyzés:

• a terhelés(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti terheléseket)

| 45


Megjegyzés:

• a behajtó tengelyvégen ébredő, a hajtórúd erő által kifejtett nyomatékkal ellentétes irányban ható csavarónyomaték (Mbe)

• a piros nyíllal jelölt félhenger-felületek kijelölése• az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview]

gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k)• továbblépés a terhelés megadásához: [OK]

[Preview]

| 46


Megjegyzés:

• megadjuk a terhelés nevét (opcionális):Title |Behajtó nyomaték|

• kiválasztjuk a listából a terhelés típusát:[Torque]

• kiválasztjuk a terhelés irányát:Direction Magnitude Only

• beírjuk a csavarónyomaték értékét (a megadott érték az összes kijelölt felületen hat): Magnitude 1333500 (Nmm)Total Load (bekapcsolva)

• tovább az irány megadáshoz: [OK]

| 47


Megjegyzés:

• a csavarónyomaték irányának egységvektora:Base X [0.] Y [0.] Z [0.]Tip X [1.] Y [0.] Z [0.]

• a [Preview] gomb megnyomásával a hajtórúd erő vektor irányát ellenőrizhetjük (sárga téglalappal keretezett fehér nyíl)

• terhelés definiálás befejezéshez: [OK]

[Preview]

| 48


[View Loads Toggle]

Megjegyzés:

• a terhelések megjelenítésére szolgáló zöld () szimbólumok (sárga körben) elrejthetők a [View] eszköztár [View Loads Toggle] gombjával (ON/OFF)

• a definiált terhelés megjelenik a Model Info fastruktúrában: Loads – Terhelés – Behajtó nyomaték


[Model Info]

| 49

6.5 Terhelések definiálása: forgómozgás (1)

Model -> Load -> Body…

Megjegyzés:

• a teljes modellre ható terhelések (Body Loads) definiálásával figyelembe vehető hatások: egyenesvonalú gyorsulás (mm/s2) változó egyenesvonalú gyorsulás (mm/s2) forgó gyorsulás (radian/s2) forgómozgás (fordulat/s) környezeti hőmérséklet (C)

| 50


Megjegyzés:

• a forgattyús tengely forgásából származó hatások figyelembe vétele (forgómozgás)

• a fordulatszám megadása:Rotational Velocity (revolutions/time)Activate (bekapcsolva)

• a fordulatszám értéke: Wx 36.667 (fordulat/s)

(a forgás tengelye a globális X-tengely)• a terhelés befejezéséhez: [OK]

| 51


Megjegyzés:

• a globális koordinátarendszer ikonján az aktivált teljes testre ható terhelés (Body Loads) narancs () szimbóluma látható a fordulatszám értékkel (sárga körben)

[View Loads Toggle]

| 52

7. Kényszerek definiálása

Bevezetés

•A végeselemes analízis a kis alakváltozásokat végző, lineárisan rugalmas anyagú szerkezeteknél egy lineáris egyenletrendszer megoldása, ami mindig megoldható, ha a szerkezet megtámasztása statikailag határozott vagy határozatlan. Ez azt jelenti, hogy a geometriai kényszerekkel lekötött szabadságfokok száma azonos, vagy több, mint a szerkezet merevtest szerű mozgásának szabadságfoka (6 db. szabadságfoka van: X, Y, Z tengely irányú elmozdulás és a tengelyek körüli elfordulás).

•A kényszerek definiálásakor a merevtest szerű mozgást akadályozzuk meg.

• Lehetőleg felületen ható kényszerekkel dolgozzunk (valóságban ez van)!

| 53

7.1 Kényszerek a forgattyús tengelyen

Megjegyzés:

• a kényszereket a piros körrel jelölt helyeken, a forgattyús tengely csapágycsap felületein (A, B) és a B-jelű csapágyváll felületén (C) definiáljuk

• az (A) csapágycsap hengeres felületein lekötjük a radiális irányú elmozdulást (CR)

• a (B) csapágycsap hengeres felületein lekötjük a radiális irányú elmozdulást (CR) és a tengely irányú elfordulást (CT)

• a (B) csapágyváll felületén (C) lekötjük az Xirányú elmozdulást (TX)

BA C

| 54

7.2 Kényszer adatkészlet definiálása (1)

Model -> Constraint -> Create/Manage Set…

Megjegyzés:

• a kényszer(eke)t egy kényszer adatkészletben kell elhelyezni, amelyet létre kell hozni a Constraint Set Manager-ben

| 55


Megjegyzés:

• új kényszer adatkészlet létrehozása:[New Constraint Set…]

• az adatkészlet nevének megadása:Title: |Kényszer|

• vissza a Constraint Set Manager-hez: [OK]

| 56


Megjegyzés:

• a létrehozott Kényszer adatkészlet megjelenik a Model Info struktúrában

• kilépés a parancsból: [Done]

[Model Info]

| 57

7.3 Kényszer definiálása: „A”-csapágy (1)

Model -> Constraint -> On Surface…

Megjegyzés:

• a kényszer(eke)t célszerű a geometriai felületen (On Surface) elhelyezni a korábbi geometriai előkészítésnek megfelelően (3D modell esetén lehetőleg kerülni kell a pontszerű és vonalmenti kényszereket)

• bizonyos esetekben a kényszerek értelmezése koordinátarendszer-függő (Arbitrary in CSys)

| 58


Megjegyzés:

• a forgattyús tengely (A) csapágycsap (fél) palást-felületein hat a kényszer (radiális elmozdulás)

• a piros nyíllal jelölt felületek kijelölése• az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview]

gomb megnyomásával (ON/OFF) kiemelhető(k)• továbblépés a kényszer megadásához: [OK]

[Preview]

A

| 59


Megjegyzés:

• megadjuk a kényszer nevét (opcionális):Title |A-csapágy|

• kiválasztjuk a megfelelő kényszer típusát:Advanced TypesCylinder/HoleConstrain Radial Growth

(radiális irányú elmozdulás letiltása a hengeres felület henger-koordinátarendszerében, amely ilyenkor automatikusan létrejön)

• a kényszer definiálás befejezéshez: [OK]

| 60


[View Loads Toggle]

[Model Info] Megjegyzés:

• a kényszereket jelölő ciánkék () szimbólumok (sárga körben) elrejthetők az eszköztáron a [View Loads Toggle] gombbal (ON/OFF)

• a definiált kényszer megjelenik a Model Info fastruktúrában: Constraints – Kényszer – A-csapágy


| 61

7.4 Kényszer definiálása: „B”-csapágy (1)


Megjegyzés:



| 62


Megjegyzés:

• a forgattyús tengely (B) csapágycsap (fél) palást-felületein hatnak a kényszerek (radiális elmozdulás és tengely körüli elfordulás)

• a piros nyíllal jelölt felületek kijelölése• az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview]


[Preview]B

| 63


Megjegyzés:

• megadjuk a kényszer nevét (opcionális):Title |B-csapágy|

• kiválasztjuk a megfelelő kényszer típusát:Advanced TypesCylinder/HoleConstrain Radial GrowthConstrain Rotation around Axis

(radiális irányú elmozdulás és tengely körüli elfordulás letiltása a hengeres felület henger-koordinátarendszerében, amely ilyenkor automatikusan létrejön)

• a kényszer definiálás befejezéshez: [OK]

| 64


[View Loads Toggle]



• a definiált kényszer megjelenik a Model Info fastruktúrában: Constraints – Kényszer – B-csapágy


| 65

7.5 Kényszer definiálása: Axiális (1)


Megjegyzés:



| 66


Megjegyzés:

• a forgattyús tengely (B) csapágycsap vállfelületén (C) hat a kényszer (X-irányú elmozdulás)

• a piros nyíllal jelölt felület kijelölése• az aktuálisan kijelölt (sárga) felület(ek) a [Preview]


[Preview]C

| 67


Megjegyzés:

• megadjuk a kényszer nevét (opcionális):Title |Axiális|

• kiválasztjuk a megfelelő kényszer típusát:Advanced TypesArbitrary in CSys [Nodal Output CSys]TX TY TZ RX RY RZ

(X tengely irányú elmozdulás letiltása)• szükség esetén a koordinátarendszer kiválasztása

(amelyikben értelmezzük)• a kényszer definiálás befejezéshez: [OK]

| 68


[View Loads Toggle]



• a definiált kényszer megjelenik a Model Info fastruktúrában: Constraints – Kényszer – Axiális


| 69

8. Analízis futtatása

Bevezetés

•A végeselemes analízis futtatása előtt ellenőrizzük:

a geometriai modell megfelelőségét

a kontakt felületek definiálását (ha vannak)

az anyag(ok) és tulajdonság(ok) definiálását és modellhez rendelését

a háló méretének és minőségének megfelelőségét

a terhelés(ek) definiálását és modellhez rendelését

a kényszer(ek) definiálását és modellhez rendelését

•Az analízisnek megfelelő analízis típus kiválasztása (pl. statikus (lineárisan rugalmas), kihajlás, nemlineáris, stb.)

| 70

8.1 Analízis parancs

Model -> Analysis…

Megjegyzés:

• az analízis parancs indítása

| 71

8.2 Új analízis definiálása

Megjegyzés:

• új analízis létrehozása: [New…]• az analízis elnevezése (opcionális):

Analysis Set Title |Forgattyús tengely|Analysis Program [36..NX Nastran] (megoldó)Analysis Type [1..Static] (analízis típusa)

• továbblépés: [OK]

| 72

8.3 Analízis indítása

Megjegyzés:

• a definiált analízis megjelenik az Analysis Set Manager-ben

• az analízis indítása: [Analyze]

| 73

[Message]

[Analysis Monitor] és [Model Info]

8.4 Analízis monitor

Megjegyzés:

• az analízis folyamata az Analysis Monitor-ban nyomon követhető

• az analízis megjelenik a Model Info fastruktúrában• az analízis befejezését az Analysis Monitor alján

lévő [Load Results] gomb aktívvá válása jelzi(ne nyomjuk meg a gombot, mert az eredmények automatikusan betöltődnek)

• a futtatással kapcsolatos további információk is megjelennek az üzenet ablakban [Message]

• kilépés az Analysis Monitor-ból: [X]

| 74

9. Eredmények megjelenítése

Bevezetés

•Az analízis különböző eredményeinek megjelenítése, mint:

kontúr/metszet megjelenítés

deformáció nagyítás (megjelenítéshez) beállítás

deformálatlan/deformált alak megjelenítés

animált kontúr megjelenítés

csomóponti (kontúr) adat lekérdezés képernyőről

•A megjelenített képernyőképek a legnépszerűbb bitmap formátumban fájlba menthetők a dokumentáláshoz (File -> Picture -> Save…)

| 75

9.1 Eredmények megjelenítése parancs

View -> Select…

Megjegyzés:

• a megjelenítendő eredmények kiválasztása parancs indítása

| 76

9.2 Deformált alak és kontúr megjelenítése (1)

Megjegyzés:

• a deformált alak megjelenítése:Deformed Style Deform (kijelölni)

• a kontúr eredmény megjelenítése:Contour Style Contour (kijelölni)

• a deformált alak és a kontúr adatok beállítása:[Deformed and Contour Data…]

| 77


Megjegyzés:

• eredménykészlet kiválasztása:Output Set [1..NX Nastran Case 1]

(megjelenítendő futtatási eredmények adatkészlete)

• deformált alak és kontúr kiválasztása:Output VectorsDeform [1..Total Translation]

(deformált alak: a teljes elmozdulás)Contour [60031..Solid Von Mises Stress]

(kontúr: a Von Mises-féle feszültség)• a megjelenítendő kontúr további opciói:

[Contour Options…]

| 78


Megjegyzés:

• a csomóponti eredmények megjelenítése: Contour Type Nodal (kijelölni)

(a modellről közvetlenül lekérdezett eredmények a csomóponti adatokat fogják mutatni)

• vissza a deformált alak és a kontúr adatok beállításhoz: [OK]

| 79


Megjegyzés:

• a kiválasztott adatok elfogadása: [OK]

| 80


Megjegyzés:

• a kiválasztott eredmények megjelenítése: [OK]

| 81

9.3 A megjelenített Von Mises-féle feszültség

Megjegyzés:

• a bal alsó sarokban a megjelenítésre kiválasztott adatok láthatók (a max. deformáció [mm]-ben):Output Set: NX Nastran Case 1Deformed(#): Total TranslationNodal Contour: Solid Von Mises Stress

• jobb oldalt található a színekkel megjelenített„Contour” adatok színskálája, itt a Von Mises-féle feszültségek ([MPa]-ban)

[Színskála]

[Megjelenítésre kiválasztott adatok]

| 82

9.4 Elem-élek megjelenítésének be/kikapcsolása

Megjegyzés:

• elem-élek megjelenítésének kikapcsolása a jobb láthatóság érdekében a [View] eszköztáron a [View Style] gombbal (ON/OFF)

[View Style]

[View Style] -> Filled Edges

| 83

9.5 Dinamikus metszősík definiálása (1)

Megjegyzés:

• dinamikus metszősík definiálása a metszeti megjelenítéshez

View -> Advanced Post -> Dynamic Cutting Plane…

| 84


Megjegyzés:

• a dinamikus metszősík kiválasztás megkezdéséhez nyomjuk meg a [Plane…] gombot

• a metszősík megadásához válasszuk a [Methods ^] gombot, majd a felugró menüből válasszuk a [Global Plane] opciót (a globális koordináta-síkok közül fogunk választani)

| 85


Megjegyzés:

• megadjuk a metszősík egy pontját:Base X [30.] Y [0.] Z [0.]

• valamint kiválasztjuk a globális koordináta-síkot:Direction NegativeYZ Plane (kijelölni)

• a kiválasztott metszősík a [Preview] gombbal megtekinthető (a fehér nyilak irányában történik az anyagelvétel)

• a metszősík kiválasztásához: [OK]

| 86


Megjegyzés:

• a slider (csúszka) segítségével „lépegethetünk” a metszősíkkal (a Value mezőben adott pozícióba állíthatjuk a metszősíkot, a Delta mezőben pedig beállíthatjuk a slider „lépésközét”)

• a végső pozíció legyen: Value -30. (beírni)• a metszősík véglegesítéséhez: [OK]

| 87

9.6 Dinamikus metszősík megjelenítése

View -> Select…

Megjegyzés:

• a megjelenítendő eredmények kiválasztása parancs indítása

| 88

9.7 Deformált alak és metszet megjelenítése

Megjegyzés:

• a deformált alak megjelenítése:Deformed Style Deform (kijelölni)

• a kontúr eredmény megjelenítése:Contour Style Section Cut (kijelölni)

• a deformált alak és a metszet megjelenítése: [OK]

| 89

9.8 Deformált alak és metszet megjelenítése (1)

Megjegyzés:

• az ábrán korábban beállított dinamikus metszősík szerinti metszet látható (Trimetric View)

| 90

9.8 Deformált alak és metszet megjelenítése (2)

Megjegyzés:

• az ábrán korábban beállított dinamikus metszősík szerinti metszet látható (Left View)

| 91

9.9 További post-processing beállítások (1)

[Post Options]

[Post]Megjegyzés:

• a [Post] eszköztár [Post Options] menüben a megjelenítéssel kapcsolatos alapvető beállítások végezhetők el: deformált/deformálatlan alak megjelenítése deformáció felnagyítása megjelenítéshez animáció megjelenítése további megjelenítési beállítások

| 92

9.10 Aktuális deformáció megjelenítése

Megjegyzés:

• a képernyőn a deformáció valódi méretben (1:1) történő megjelenítése a [Post Option] menüben állítható be

[Post Option]

| 93

9.11 Deformáció nagyítás beállítása

Megjegyzés:

• a képernyőn a deformáció nagyítás (X:1) beállítása (a jobb megjelenítés érdekében)

• az aktuális nagyítás értéke: Actual [10](célszerű a képernyőn jól látható, de nem túlzott mértékű nagyítás beállítása)

• kilépés a parancsból: [OK]

[Post Option]

| 94

9.12 Deformált/deformálatlan/animált nézet

Megjegyzés:

• a deformálatlan modell megjelenítése(0 deformáció megjelenítése)

• a deformált modell megjelenítése(a beállított deformáció nagyításnak megfelelően)

• az animált modell megjelenítése(a beállított animációs opcióknak megfelelően)

[Undeformed View]

[Deformed View]

[Animated View]

[Post]

| 95

9.13 Animált megjelenítés beállítása

Megjegyzés:

• az animáció során az eredmények 0-MAX értékek közötti fázisainak (Positive Only) megjelenítése

• az animáció a fel- és leterhelési fázisokat jeleníti meg (Load and Unload)

| 96

9.14 Eredmények lekérdezése a képernyőről (1)

Megjegyzés:

• a képernyő üres területén a jobb egérgombbal előhívott helyi menüben kapcsoljuk be a|Show Tooltips| opciót

[Local Menu]

| 97


Megjegyzés:

• a [Select] (kiválasztás) eszköztáron válasszuk a [Selector Entity] menüben a [Node] opciót a csomóponti kiválasztáshoz(az ikon megváltozik az eszköztáron)

• a [Select] (kiválasztás) eszköztáron válasszuk a [Selector Mode] menüben a [Front] opciót az előtérben lévő entitások kiválasztásához(az ikon megváltozik az eszöztáron)

[Select]

| 98


Megjegyzés:

• a [Node] kiválasztás aktiválása után a képernyőn most már csak a csomópontok között tudunk lépkedni az egérkurzorral

• a kívánt csomópontban (pl. a piros nyíllal jelölt helyen) megállítva az egérkurzort (kb. 3 s-ig) az aktuális csomóponti adatok (deformáció, kontúr-adat) megjelennek a képernyőn (kb. 10 s-ig)

| 99


Megjegyzés:

• a csomóponti kiválasztás kikapcsolásához válasszuk a [Select] eszköztáron a [Selector Entity] menüben a [None] opciót

• a normál módú entitás kiválasztásához válasszuk a [Select] eszköztáron a [Selector Mode] menüben a [Normal] opciót

[Select]

| 100

VÉGE

VASÚTI JÁRMŰVEK ÉSJÁRMŰRENDSZERANALÍZIS TANSZÉK

H-1111 BUDAPEST, MŰEGYETEM RKP. 3 | ST. ÉPÜLET 208/2 SZOBATEL: +36-1-463-1739

Készítette: Devecz János mestertanár

email: [email protected]

Tel.: +36-1-463-1111/5852

járműelemek és jármű-szerkezetanalízis tanszék

Documents