18 listopada 2017


Większość współczesnych systemów CAD ma możliwość przeprowadzania analiz wytrzymałościowych metodą elementów skończonych (MES). Przeważnie są to programy, które tworzą modele albo powłokowe, albo bryłowe. W Solid Edge można łączyć automatycznie różne rodzaje siatek w celu zbudowania optymalnego modelu dyskretnego. W przypadku urządzenia widocznego na rysunku 1, widać, iż jest on zbudowany w większości z profili. Można więc podstawową analizę wykonać z zastosowaniem modelu belkowego.

Bernard Pacula

optymalizacja konstrukcji
Rys. 1

Ponieważ dokładne opisywanie analizy belkowej było niedawno przedstawiane, nie będziemy się skupiać na tej części obliczeń. Oczywiście, aby je przeprowadzić, należy przełączyć się do środowiska ram konstrukcyjnych, gdyż tylko tam dostępne są elementy belkowe. Po zdefiniowaniu nowej analizy i wyborze siatki elementów belkowych, należy wskazać te elementy ramy, które podlegają obliczeniom. Zazwyczaj wystarczy wybrać je poprzez zaznaczenie oknem. Po zakończeniu, automatycznie zbudowany zostanie szkielet belkowy, gdzie wszystkie elementy będą automatycznie połączone ze sobą (Rys. 2).
W celu zdefiniowania odpowiednich warunków brzegowych, trzeba zdefiniować sposób pracy urządzenia. Można tego dokonać poprzez definiowanie przyłożenia jej do konkretnego węzła, a nie do całego elementu. Ponieważ obciążenie jest podwieszane na ramieniu, to siła (20 kN) przykładana jest na końcu ramienia i skierowana jest w dół. W celu zmiany orientacji zwrotu siły można użyć przełącznika znajdującego się na pasku polecenia (Rys. 3). Podobnie wygląda kwestia utwierdzenia. W tym konkretnym przypadku, utwierdzenie będzie przyłożone do miejsc, w których zamocowane są kółka. Aby poprawnie przeprowadzić naszą operację, trzeba znów wybrać konkretne węzły, a nie całe elementy. Oprócz tego konieczne jest zdefiniowanie połączenia przegubowego w dolnych węzłach belek usztywniających (skośnych). Tak przygotowany model jest już gotowy do obliczeń.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 7/8 (106/107) lipiec-sierpień 2016