مراحل حل مساله پروژه

دسته: مکانیک
بازدید: 65 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 39 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 47

این المان از نوع نقطه ای و یك المان سه بعدی با 6 درجه آزادی (RotZ و Roty و Rotx و Uz و Uy و Ux) در هر نقطه می باشد این المان طراحی شده تا بوسیله آن صفحاتی با ضخامت كم و یا متوسط و سازه های پوسته ای با ضریب افزایش ضخامت 10 برابر و یا بیشتر را مدل سازی كند البته برای سازه هایی با ضریب ضخامت كمتر می توان از المانهای Solid 46 و Shell 91، استفاده كرد ه

قیمت فایل فقط 3,900 تومان

مراحل حل مساله پروژه

مراحل حل مساله پروژه

1- تعریف نوع المان

برای تحلیل مواد مركب ANSYS المانهای،SHELL63، SOLID46، SHELL99، SHELL 91 تعریف شده اند كه بسته به نیاز می توان هر یك از آنها را استفاده كرد.

SHELL 99

این المان از نوع نقطه ای و یك المان سه بعدی با 6 درجه آزادی (RotZ و Roty و Rotx و Uz و Uy و Ux) در هر نقطه می باشد. این المان طراحی شده تا بوسیله آن صفحاتی با ضخامت كم و یا متوسط و سازه های پوسته ای با ضریب افزایش ضخامت 10 برابر و یا بیشتر را مدل سازی كند. البته برای سازه هایی با ضریب ضخامت كمتر می توان از المانهای Solid 46 و Shell 91، استفاده كرد. همچنین این المان اجازه می دهد تا 100 لایه با ضخامت یكسان داشته باشیم و در صورتی كه بیش از 100 لایه احتیاج باشد می توان ماتریس مواد را به صورت دستی وارد ساخت و همچنین این المان اجازه می دهد تا محاسبات معیار شكست نیز انجام شود.

SHELL 91

این المان شبیه المان Shell 99 می باشد با این تفاوت كه تنها اجازه ایجاد 16 لایه به پایین را می دهد و قابلیت دریافت ماتریس مواد را ندارد، البته این المان ویژگی این را دارد تا رفتار پلاستیك و رفتار تحت فشارهای بزرگ را تحلیل كند كه Shell 99 قادر به تحلیل آن نمی باشد.

Solid 46

این المان یك نسخه از المان Solid 45 می باشد كه برای تحلیل مواد مركب به صورت لایه ای تعریف شده است و دارای 8 نقطه، المان حجمی سه بعدی و دارای سه درجه آزادی (Uz، Uy، Ux) می باشد این المان طراحی شده تا بوسیله آن بتوان صفحات و اجسام لایه ای متشكل از مواد مركب را مدلسازی كرد و می توان تا 100 لایه را در هر المان بوجود آورد. یكی از ویژگیهای این المان این است كه می توان مقدار زیادی المان را روی هم قرار داد تا بتوان بیش از 100 لایه را نیز مدل كرد و به این ترتیب اجازه انجام تغییر شكلهای درون لایه ای شیبدار ناپیوسته داده می شود[1]. همچنین وارد كردن ماتریس خواص مواد تشكیل دهنده نیز در این المان فعال می‌باشد.

این المان دارای یك سختی موثر در محورهای متقاطع می باشد كه اجازه تنشهای غیر صفر، تنش و كرنش و جابجایی در محورهای متقاطع را می دهد و همچنین معیارهای شكست می تواند تعیین شده باشد.

در این پروژه به علت شكل و خواص فیزیكی نمونه، از المان Solid 46 استفاده شده است.

تعیین ویژگیهای لایه بندی

مهمترین مشخصه یك ماده مركب ترتیب لایه بندی آن می باشد. هر لایه ممكن است از ماده ارتوتروپیك متفاوتی ساخته شده باشد و ممكن است كه هر لایه محورهای اصلی خودش با مرجعی متفاوت داشته باشد. برای مواد مركب الیافی، جهت الیاف تعیین كننده مبدا مختصات هر لایه است.

در حالت كلی دو روش برای تعیین ترتیب لایه بندی مواد در دسترس می باشد:

1- لایه بندی به وسله مشخص كردن ویژگیهای هر لایه به صورت انفرادی.

2- تعیین كردن ماتریس ساختمان مواد كه ارتباط دارد با تعمیم نیروها و گشتاورها برای تعمیم تنش و كرنش، فشار و خمش (این مورد فقط برای المان های Solid 46 و Shell 99 قابل اجرا است).

الف) مشخص كردن ویژگیهای هر لایه به صورت انفرادی

با این روش ترتیب لایه ها به صورت تك تك و از پایین به بالا مشخص می شود. لایه پایینی را با شماره یك و لایه های اضافه شده در جهت مثبت محور Zهای مبدا مختصات المانها از پایین به بالا مستقر می شوند. در المانهای Solid 46 و Shell 99 این اجازه را می دهند تا در صورتی كه مدل به صورت متقارن لایه گذاری شده باشد، فقط برای نیمی از لایه ها مشخصات مواد را تعیین كنیم.

برای هر لایه می توان ویژگیهای مواد (بوسیله تعیین شماره ماده)، زاویه مبدا هر المان (زاویه الیاف Theta) و ضخامت هر لایه (TK) را تعیین كرد.

حداقل اطلاعات لازم برای تحلیل مسایل مواد مركب وارد كردن ویژگیهای مواد قید شده در زیر به Ansys می باشد.

1- مدول یانگ (E)

2- چگالی (DENS)

3- مدول برشی (G)

4- ضریب پوآسان (PR, NU)

لازم بذكر است كه ضریب پوآسان دارای دو نوع ماژور و مینور می باشد كه در اكثر موارد تجربه نشان داده در مواد مركب لایه ای ضریب مورد نیاز همان ضریب پوآسان ماژور می باشد.

مشخصات موادی كه در پروژه زیر مورد استفاده قرار گرفته اند به شرح زیر می‌باشد.

مدول برشسی (GPa)			مدل الاستیسیته			مدول یانگ (GPa)			نوع ماده
G3	G2	G1	V3	V2	V1	E3	E2	E1	(S.G) Glass Epoxy
9	9	9	0.0834	0.0834	0.25	18	18	54
2.1	2.1	2.1	0.0246	0.0246	0.34	5.5	5.5	76	Kevlar Epoxy

2- تعیین ثوابت المان

(Main Menu\ Preprocessor\ Real Constants)

در این قسمت می توان با استفاده از منوی ثوابت حقیقی برای المان Solid 46 اطلاعاتی از قبیل:

1- تعداد لایه ها، 2- محل قرار گرفتن لایه مرجع، 3- مشخص كردن شماره ماده برای هر لایه، 4- زاویه الیاف، 5- ضخامت هر لایه را مشخص ساخت.

در این پروژه تعداد لایه ها 5، 3، 2 در نظر گرفته شده كه نوع 5 لایه دارای 3 حالت زاویه ای مختلف می باشد.

در جدول زیر انواع حالات مورد استفاده در این پروژه را مشاهده می كنیم.

(n) تعداد لایه ها	چیدمان زوایای الیاف (theta)
2	0,90
3	45,0,45
5	0,45,90,45,0
5	90,45,0,45,90
5	90,0,45,0,90

مشخصه فیزیكی دیگری كه باید در مورد تحلیل مشخص باشد ضخامت المان و ضخامت هر لایه می باشد كه با توجه به در نظر گرفتن شرایط نسبت قطعه صفحه به ضخامت كلی آن، این مسئله با ضریب 0.1 و ابعاد نیز تقویتی با نسبت 0.15 تحلیل می گردد با این فرض كه قطر المان دایره ای 50^mm باشد و نسبت ضخامت 0.1 باشد می توان ضخامت هر لایه را بدست آورد.

---

قیمت فایل فقط 3,900 تومان

برچسب ها : مراحل حل مساله پروژه , طرح توجیهی مراحل حل مساله پروژه , دانلود مراحل حل مساله پروژه , مکانیک , پروژه , تعریف نوع المان , SHELL 99 , Solid 46 , SHELL 91 , تعیین ثوابت المان , مشخص كردن ویژگیهای هر لایه به صورت انفرادی , تعیین ویژگیهای لایه بندی , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه