Tài liệu Hướng dẫn sử dụng ANSYS

Häc viÖn kü thuËt qu©n sù

Bé m«n Gia c«ng ¸p lùc

§inh B¸ Trô - hoµng v¨n lîi

H−íng dÉn sö dông

ansys

PhÇn I

Hµ néi 2003

Häc viÖn kü thuËt qu©n sù

Bé m«n gia c«ng ¸p lùc- khoa c¬ khÝ

§inh B¸ Trô - hoµng v¨n lîi

H−íng dÉn sö dông

ansys

phÇn I

Hµ néi 2003

Lêi nãi ®Çu

Gi¶i bµi to¸n c¬ häc lµ mét viÖc v« cïng cÇn thiÕt nh−ng rÊt khã kh¨n.

NhiÒu bµi to¸n lín, gi¶i víi m« h×nh ®å sé, cÇn sö dông rÊt nhiÒu biÕn vµ

c¸c ®iÒu kiÖn biªn phøc t¹p, víi kh«ng gian nhiÒu chiÒu, viÖc gi¶i b»ng tay

lµ mét viÖc kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc.

Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, nhê sù ph¸t triÓn cña c¸c c«ng cô to¸n cïng víi sù

ph¸t triÓn cña m¸y tÝnh ®iÖn tö, ®; thiÕt lËp vµ dÇn dÇn hoµn thiÖn c¸c phÇn

mÒm c«ng nghiÖp, sö dông ®Ó gi¶i c¸c bµi to¸n c¬ häc vËt r¾n, c¬ häc thuû

khÝ, c¸c bµi to¸n ®éng, bµi to¸n t−êng minh vµ kh«ng t−êng minh, c¸c bµi

to¸n tuyÕn tÝnh vµ phi tuyÕn, c¸c bµi to¸n vÒ tr−êng ®iÖn tõ, bµi to¸n t−¬ng

t¸c ®a tr−êng vËt lý. ANSYS lµ mét phÇn mÒm m¹nh ®−îc ph¸t triÓn vµ øng

dông réng r;i trªn thÕ giíi, cã thÓ ®¸p øng c¸c yªu cÇu nãi trªn cña c¬ häc.

Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¬ khÝ, phÇn mÒm ANSYS cã thÓ liªn kÕt víi

c¸c phÇn mÒm thiÕt kÕ m« h×nh h×nh häc 2D vµ 3D ®Ó ph©n tÝch tr−êng øng

suÊt, biÕn d¹ng, tr−êng nhiÖt ®é, tèc ®é dßng ch¶y, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ®é

mßn, mái vµ ph¸ huû cña chi tiÕt. Nhê viÖc x¸c ®Þnh ®ã, cã thÓ t×m c¸c

th«ng sè tèi −u cho c«ng nghÖ chÕ t¹o. ANSYS cßn cung cÊp ph−¬ng ph¸p

gi¶i c¸c bµi to¸n c¬ víi nhiÒu d¹ng m« h×nh vËt liÖu kh¸c nhau: ®µn håi

tuyÕn tÝnh, ®µn håi phi tuyÕn, ®µn dÎo, ®µn nhít, dÎo, dÎo nhít, ch¶y dÎo,

vËt liÖu siªu ®µn håi, siªu dÎo, c¸c chÊy láng vµ chÊt khÝ …

N¨m 2000, NXB Khoa häc vµ Kü thuËt ®; xuÊt b¶n cuèn H−íng dÉn

ANSYS phiªn b¶n 5.0. S¸ch ra ®êi ®; ®¸p øng mét phÇn nhu cÇu khai th¸c

sö dông phÇn mÒm ANSYS ®Ó gi¶i c¸c bµi to¸n c¬ ë c¸c tr−êng §¹i häc ë

Hµ Néi vµ Thµnh phè Hå ChÝ Minh. NhiÒu b¹n ®äc ®; göi th− yªu cÇu t¸c

gi¶ viÕt tiÕp c¸c tµi liÖu h−íng dÉn ANSYS dïng trong WINDOWS. §Ó ®¸p

øng yªu cÇu cña viÖc øng dông c¸c phÇn mÒm c«ng nghiÖp ®Ó tÝnh to¸n c¸c

bµi to¸n c¬, t¸c gi¶ biªn so¹n vµ xuÊt b¶n cuèn s¸ch víi nhiÒu tËp kh¸c

nhau. Tr−íc m¾t xin ra m¾t b¹n ®äc c¸c 3 tËp, t−¬ng øng víi c¸c phÇn sau:

PhÇn I. H−íng dÉn sö dông c¸c lÖnh. PhÇn I cã môc tiªu ®Ó c¸c b¹n

®äc lµm quen víi c¸c lÖnh vµ giao diÖn cña ANSYS, c¸c tiÖn Ých vµ c¸c

c«ng cô. §Ó n¾m ®−îc c¸c lÖnh ®ã, tµi liÖu giíi thiÖu c¸ch sö dông c¸c lÖnh

®Ó gi¶i bµi to¸n kÕt cÊu vµ c¸c bµi gi¶i cô thÓ vÒ thanh vµ dÇm.

PhÇn II. H−íng dÉn gi¶i c¸c bµi to¸n kü thuËt vµ c¬ häc. Môc tiªu

gióp b¹n ®äc hiÓu ®−îc c¸ch sö dông Menu, ph−¬ng ph¸p gi¶i mét sè bµi

to¸n ®iÓn h×nh trong tÝnh to¸n c¸c bµi to¸n c¬ vµ trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¬

khÝ.

PhÇn III. H−íng dÉn sö dông ANSYS Mechanical. Môc tiªu gióp c¸c

b¹n ®äc n¾m ®−îc c¸ch sö dông m«®un dïng chung trong c¬ khÝ dïng ®Ó

gi¶i c¸c bµi to¸n tr−êng øng suÊt vµ biÕn d¹ng c¬ nhiÖt, dao ®éng. C¸c

phÇn kh¸c sÏ ®−îc biªn so¹n vµ xuÊt b¶n trong thêi gian tiÕp theo.

C¸c t¸c gi¶ cã hy väng cung cÊp cho c¸c kü s− thiÕt kÕ chÕ t¹o c¬ khÝ,

c¸c nhµ nghiªn cøu tÝnh to¸n c¬ häc vËt r¾n vµ c¬ häc thuû khÝ, c¸c nghiªn

cøu sinh, häc sinh cao häc vµ ®¹i häc chuyªn ngµnh c¬ nãi chung vµ c¬ khÝ

chÕ t¹o, mét tµi liÖu ®i vµo mét c«ng nghÖ tÝnh to¸n thiÕt kÕ míi vµ khai

th¸c cã hiÖu qu¶ mét phÇn mÒm c«ng nghiÖp.

T¸c gi¶ rÊt mong sù ®ãng gãp ý kiÕn cña tÊt c¶ c¸c b¹n ®äc trong toµn

quèc. Th− göi theo ®Þa chØ: §inh B¸ Trô, Khoa C¬ khÝ, Häc viÖn Kü thuËt

Qu©n sù, 100 ®−êng Hoµng Quèc ViÖt, Hµ Néi hoÆc göi th− ®iÖn tö theo ®Þa

chØ: dinh_ba_tru@yahoo.com.

C¸c t¸c gi¶

Ch−¬ng 1

giíi thiÖu chung phÇn mÒm ANSYS

1.1Giíi thiÖu chung

ANSYS lµ mét trong nhiÒu ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm c«ng nghiÖp, sö

dông ph−¬ng ph¸p PhÇn tö h÷u h¹n - PTHH (FEM) ®Ó ph©n tÝch c¸c bµi

to¸n vËt lý - c¬ häc, chuyÓn c¸c ph−¬ng tr×nh vi ph©n, ph−¬ng tr×nh ®¹o hµm

riªng tõ d¹ng gi¶i tÝch vÒ d¹ng sè, víi viÖc sö dông ph−¬ng ph¸p rêi r¹c hãa

vµ gÇn ®óng ®Ó gi¶i.

Nhê øng dông ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n, c¸c bµi to¸n kü thuËt vÒ

c¬, nhiÖt, thuû khÝ, ®iÖn tõ, sau khi m« h×nh ho¸ vµ x©y dùng m« h×nh to¸n

häc, cho phÐp gi¶i chóng víi c¸c ®iÒu kiÖn biªn cô thÓ víi sè bËc tù do lín.

Trong bµi to¸n kÕt cÊu (Structural), phÇn mÒm ANSYS dïng ®Ó gi¶i

c¸c bµi to¸n tr−êng øng suÊt - biÕn d¹ng, tr−êng nhiÖt cho c¸c kÕt cÊu. Gi¶i

c¸c bµi to¸n d¹ng tÜnh, dao ®éng, céng h−ëng, bµi to¸n æn ®Þnh, bµi to¸n va

®Ëp, bµi to¸n tiÕp xóc. C¸c bµi to¸n ®−îc gi¶i cho c¸c d¹ng phÇn tö kÕt cÊu

thanh, dÇm, 2D vµ 3D, gi¶i c¸c bµi to¸n víi c¸c vËt liÖu ®µn håi, ®µn håi phi

tuyÕn, ®µn dÎo lý t−ëng, dÎo nhít, ®µn nhít.. Tr−íc hÕt, cÇn chän ®−îc kiÓu

phÇn tö, phï hîp víi bµi to¸n cÇn gi¶i. ANSYS cung cÊp trªn 200 kiÓu phÇn

tö kh¸c nhau. Mçi kiÓu phÇn tö, t−¬ng øng víi mét d¹ng bµi to¸n. Khi chän

mét phÇn tö, bé läc sÏ chän c¸c m«®un tÝnh to¸n phï hîp, vµ ®−a ra c¸c yªu

cÇu vÒ viÖc nhËp c¸c tham sè t−¬ng øng ®Ó gi¶i. §ång thêi viÖc chän phÇn

tö, ANSYS yªu cÇu chän d¹ng bµi to¸n riªng cho tõng phÇn tö. ViÖc tÝnh

to¸n cßn phô thuéc vµo vËt liÖu. Mçi bµi to¸n cÇn ®−a m« h×nh vËt liÖu, cÇn

x¸c lËp râ lµ vËt liÖu ®µn håi hay dÎo, lµ vËt liÖu tuyÕn tÝnh hay phi tuyÕn,

víi mçi vËt liÖu, cÇn nhËp ®ñ c¸c th«ng sè vËt lý cña vËt liÖu. ANSYS lµ

phÇn mÒm gi¶i c¸c bµi to¸n b»ng ph−¬ng ph¸p sè, chóng gi¶i trªn m« h×nh

h×nh häc thùc. V× vËy, cÇn ®−a vµo m« t×nh h×nh häc ®óng. ANSYS cho

phÐp x©y dùng c¸c m« h×nh h×nh häc 2D vµ 3D, víi c¸c kÝch th−íc thùc,

h×nh d¸ng ®−îc gi¶n ®¬n ho¸ hoÆc m« h×nh nh− vËt thËt. ANSYS cã kh¶

n¨ng m« pháng theo m« h×nh h×nh häc víi c¸c ®iÓm, ®−êng, diÖn tÝch, vµ

m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n víi c¸c nót vµ phÇn tö. Hai d¹ng m« h×nh ®−îc

trao ®æi vµ thèng nhÊt víi nhau ®Ó tÝnh to¸n. ANSYS lµ phÇn mÒm gi¶i bµi

to¸n b»ng ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n (PTHH), nªn sau khi dùng m« h×nh

h×nh häc, ANSYS cho phÐp chia l−íi phÇn tö do ng−êi sö dông chän hoÆc tù

®éng chia l−íi. Sè l−îng nót vµ phÇn tö quyÕt ®Þnh ®Õn ®é chÝnh x¸c cña bµi

to¸n, nªn cÇn chia l−íi cµng nhá cµng tèt. Nh−ng viÖc chia nhá phÇn tö phô

thuéc n¨ng lùc tõng phÇn mÒm. NÕu sö dông phiªn b¶n c«ng nghiÖp, sè nót

vµ phÇn tö cã thÓ ®Õn con sè hµng tr¨m ngµn, phiªn b¶n §¹i häc, ®Õn chôc

ngµn, phiªn b¶n sinh viªn ®Õn hµng ngµn.

§Ó gi¶i mét bµi to¸n b»ng phÇn mÒm ANSYS, cÇn ®−a vµo c¸c ®iÒu

kiÖn ban ®Çu vµ ®iÒu kiÖn biªn cho m« h×nh h×nh häc. C¸c rµng buéc vµ c¸c

ngo¹i lùc hoÆc néi lùc (lùc, chuyÓn vÞ, nhiÖt ®é, mËt ®é) ®−îc ®−a vµo t¹i

tõng nót, tõng phÇn tö trong m« h×nh h×nh häc.

Sau khi x¸c lËp c¸c ®iÒu kiÖn bµi to¸n, ®Ó gi¶i chóng, ANSYS cho

phÐp chän c¸c d¹ng bµi to¸n. Khi gi¶i c¸c bµi to¸n phi tuyÕn, vÊn ®Ò ®Æt ra

lµ sù héi tô cña bµi to¸n. ANSYS cho phÐp x¸c lËp c¸c b−íc lÆp ®Ó gi¶i bµi

to¸n lÆp víi ®é chÝnh x¸c cao. §Ó theo dâi b−íc tÝnh, ANSYS cho biÓu ®å

quan hÖ c¸c b−íc lÆp vµ ®é héi tô.

C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®−îc ghi l−u

vµo c¸c File d÷ liÖu. ViÖc xuÊt c¸c d÷ liÖu ®−îc tÝnh to¸n vµ l−u tr÷, ANSYS

cã hÖ hËu xö lý rÊt m¹nh, cho phÐp xuÊt d÷ liÖu d−íi d¹ng ®å thÞ, ¶nh ®å, ®Ó

cã thÓ quan s¸t tr−êng øng suÊt vµ biÕn d¹ng, ®ång thêi còng cho phÐp xuÊt

kÕt qu¶ d−íi d¹ng b¶ng sè.

ViÖc ANSYS cã hÖ hËu xö lý m¹nh, ®; ®em l¹i mét thÕ m¹nh, ®Ó c¸c

phÇn mÒm kh¸c ph¶i xö dông ANSYS lµ mét phÇn mÒm liªn kÕt xö lý ph©n

tÝch tr−êng øng suÊt - biÕn d¹ng vµ c¸c th«ng sè vËt lý kh¸c.

Tµi liÖu nµy tr×nh bµy bæ sung c¸c kü thuËt míi cña ANSYS 10~11,

nªn B¹n ®äc cÇn tham kh¶o cuèn s¸ch “H−íng dÉn ANSYS” NXB KHKT,

2000.

1.2 C¸c ꢀÆc ®iÓm cña phÇn mÒm ANSYS

Yªu cÇu ®èi víi phÇn cøng m¸y tÝnh c¸ nh©n

PhÇn mÒm ANSYS, phiªn b¶n ANSYS 10~11 ch¹y trªn m¸y PC trong

m«i tr−êng Windows XP hoÆc Windows NT .

CÊu h×nh m¸y tèi thiÓu cho phiªn b¶n ANSYS 10~11 lµ:

- Pentium Pro, Pentium 3~4.

- Bé nhí (RAM): 128 MB trë lªn.

- æ cøng: d− tèi thiÓu lµ 500MB.

- Chuét: 100% t−¬ng thÝch víi c¸c phiªn b¶n cña c¸c hÖ ®iÒu hµnh ®;

nªu.

- §å häa: C¸c hÖ ®iÒu hµnh Windows XP, Windows 2000, vµ

Windows NT ®Òu hç trî cho card ®å häa, cã kh¶ n¨ng hç trî ®é ph©n gi¶i

cña mµn h×nh lµ 1024×768 High Color (16-bit mµu), vµ hç trî cho mµn h×nh

17 inch (hoÆc h¬n) cïng víi card ®å häa t−¬ng øng.

1.3 c¸c ®Æc ®iÓm kh¸c

Các thuꢀc tính trình diꢁn cꢂa ANSYS - ANSYS Features

Demonstrated.

Danh mꢁc các thuꢂc tính ꢃáng lꢄu ý ꢃꢄꢅc trình diꢆn trong phꢇn mô tꢈ

bài toán và lꢉi giꢈi.

Chꢃn chꢄ ꢅꢀ phân tích - Analysis Options

Chꢊn chꢋ ꢃꢂ phân tích ꢃiꢌn hình là phꢄơng pháp giꢈi, ꢃꢂ cꢍng phꢇn

tꢎ (stress stiffening), chꢊn phꢄơng pháp lꢏp trong bài toán phi tuyꢋn

Newton-Raphson .

Kiꢆu phân tích - Analysis Types

Các kiꢌu phân tích ꢃꢄꢅc dùng trong ANSYS: phân tích Tꢐnh (static),

phân tích dao ꢃꢂng riêng (modal), dao ꢃꢂng ꢃiꢑu hoà (harmonic), phân tích

bài toán quá ꢃꢂ (transient), phân tích phꢒ (spectrum), phân tích ꢒn ꢃꢓnh

(eigenvalue buckling), và cꢔu trúc con (substructuring) vꢕi bài toán tuyꢋn

tính và phi tuyꢋn.

Phꢇm vi sꢈ dꢉng các sꢊn phꢋm ANSYS

Phꢇn mꢑm ANSYS có các mô ꢃun sꢈn phꢖm riêng biꢗt sau:

ANSYS/Multiphysics,

ANSYS/Mechanical,

ANSYS/Professional,

ANSYS/Structural,

ANSYS/LS-DYNA,

ANSYS/LinearPlus,

ANSYS/Thermal,

ANSYS/Emag,

ANSYS/FLOTRAN,

ANSYS/PrepPost.

ANSYS CFX,

ANSYS PTD,

ANSYS TASPCB,

ANSYS ICEM CFD,

ANSYS AI*Environment,

ANSYS DesignXplorer,

ANSYS DesignModeler,

ANSYS DesignXplorer VT,

ANSYS BladeModeler,

ANSYS TurboGrid, ANSYS AUTODYN

Sꢈ dꢉng trꢌ giúp Help

Các thông tin trong phꢇn trꢅ giúp cꢘa ANSYS ꢃꢄꢅc viꢋt theo các tiêu

ꢃꢑ, dꢆ tra cꢍu và sꢎ dꢁng.

Toán tꢈ logíc Boolean

Toán tꢎ Boolean Operations (dꢙa trên cơ sꢚ ꢃꢛi sꢜ Boolean) cung

cꢔp công cꢁ ꢃꢌ có thꢌ ghép các dꢝ liꢗu khi dùng các toán tꢎ logic nhꢄ:

cꢂng, trꢞ, chèn.... Toán tꢎ Boolean có giá trꢓ khi dꢙng mô hình vꢟt rꢠn Thꢌ

tích, Diꢗn tích, ꢃꢄꢉng ( volume, area, and line).

Trꢍc tiꢄp tꢇo phꢎn tꢈ

ꢀꢓnh nghꢐa phꢇn tꢎ bꢡng cách trꢙc tiꢋp ꢃꢓnh nghꢐa nút.

Phꢇm vi ꢏng dꢉng khoa hꢃc Discipline

Có 5 lꢐnh vꢙc khoa hꢊc có thꢌ giꢈi bꢡng phꢇn mꢑm ANSYS:

Kꢄt cꢐu-Cơ hꢃc (Structural),

Nhiꢑt

(Thermal),

ꢒiꢑn (Electric),

Tꢓ (Magnetic),

Thuꢔ khí (Fluid).

Nhꢄng ANSYS còn cho phép giꢈi các bài toán tꢄơng tác ꢃa trꢄꢉng

vꢟt lý, do các trꢄꢉng Vꢟt lý thꢄꢉng tác dꢁng cꢏp ꢃôi, nhꢄ nhiꢗt ꢃꢂ và

chuyꢌn vꢓ trong phân tích ꢍng suꢔt -nhiꢗt.

Chꢃn phꢎn tꢈ - Element Options

Nhiꢑu kiꢌu phꢇn tꢎ có chꢊn phꢇn tꢎ ꢃꢄꢅc xác ꢃꢓnh vꢟt thꢌ nhꢄ vꢟy là

các phꢇn tꢎ vꢕi các hành vi và chꢍc nꢢng, phꢇn tꢎ cho kꢋt quꢈ ꢃꢄꢅc chꢊn in

ra.

Kiꢆu phꢎn tꢈ ꢅưꢌc dùng - Element Types Used

Cꢇn chꢣ rõ phꢇn tꢎ ꢃꢄꢅc dùng trong bài toán. Khoꢈng 200 kiꢌu phꢇn

tꢎ trong ANSYS. Ta có thꢌ chꢊn mꢂt kiꢌu phꢇn tꢎ vꢕi các ꢃꢏc tính, trong

ꢃó, xác lꢟp sꢜ bꢟc tꢙ do DOF (nhꢄ chuyꢌn vꢓ, nhiꢗt ꢃꢂ...) cho các hình ꢃꢏc

trꢄng nhꢄ ꢃꢄꢉng, hình tꢍ giác, hình khꢜi hꢂp, các hình nꢡm trong không

gian 2-D hoꢏc 3D, tꢄơng ꢍng vꢕi hꢗ thꢜng toꢛ ꢃꢂ.

Các phꢎn tꢈ bꢕc cao - Higher Order Elements

Phꢇn tꢎ vꢕi các nút bꢟc cao có hàm dáng tꢍ giác và các giá trꢓ bꢟc tꢙ

do.

ꢀó là các phꢇn tꢎ gꢇn ꢃúng, dùng trong các bài toán vꢕi giao diꢗn

theo bꢄꢕc. Thꢉi gian ꢃꢄꢅc lꢔy thꢉi gian cꢘa hꢗ thꢜng máy tính..

Tên bài toán - JobName

Tên File ꢃꢄꢅc ꢃꢏt riêng cho tꢞng bài, nhꢄng có giá trꢓ trong các phân

tích ANSYS. Phꢇn kiꢌu Jobname.ext, trong ꢃó ext là kiểu File do

ANSYS ꢃꢓnh tuꢤ tính chꢔt cꢘa dꢝ liꢗu ꢃꢄꢅc ghi. Tên File ꢃꢄꢅc ꢃꢏt tuꢤ yêu

cꢇu ngꢄꢉi dùng. Nꢋu không ꢃꢏt tên riêng, ANSYS mꢏc ꢃꢓnh tên là FILE.*.

Mꢏc ꢅꢀ khó - Level of Difficulty

Có 3 mꢍc ꢃꢂ: dꢆ, trung bình và khó. Các bài toán khó có thꢌ chuyꢌn

thành dꢆ, khi sꢎ dꢁng bài toán tính theo bꢄꢕc. Tính chꢔt ꢃiꢌn hình

cꢘa advanced ANSYS có dꢛng nhꢄ các bài toán phi tuyꢋn, macro hoꢏc

advanced postprocessing.

Tham chiꢄu - Preferences

Hꢂp thoꢛi "Preferences" cho phép chꢊn các lꢐnh vꢙc kꢥ thuꢟt theo

yêu cꢇu vꢕi viꢗc lꢊc chꢊn thꢙc ꢃơn: Kꢋt cꢔu, nhiꢗt, ꢃiꢗn tꢞ, thuꢦ khí. Mꢏc

ꢃꢓnh, thꢙc ꢃơn chꢊn ꢃꢄa ra tꢔt cꢈ các lꢐnh vꢙc, các lꢐnh vꢙc không sꢎ dꢁng

ꢃꢄꢅc ꢖn mꢉ. Viꢗc chꢊn ꢃꢄꢅc tiꢋn hành bꢡng ꢃánh dꢔu. Thí dꢁ, chꢊn mꢁc

kꢋt cꢔu, thì các mꢁc khác ꢃꢄꢅc ꢖn.

Tiꢖn xꢈ lý - Preprocessing

Là pha phân tích nhꢟp mô hình hình hꢊc, vꢟt liꢗu, kiꢌu phꢇn tꢎ...

Hꢕu xꢈ lý - Postprocessing

ANSYS phân tích theo pha, ꢚ ꢃó ta có thꢌ xem lꢛi các kꢋt quꢈ phân

tích nhꢉ các hình ꢈnh màu và các bꢈng sꢜ liꢗu. Hꢟu xꢎ lý chung (POST1)

ꢃꢄꢅc dùng phân tích kꢋt quꢈ tꢛi mꢂt bꢄꢕc nhꢧ trên toàn bꢂ mô hình vꢟt thꢌ.

Hꢟu xꢎ lý theo thꢉi gian (POST26) ꢃꢄꢅc dùng nghiên cꢍu các kꢋt quꢈ tꢛi

các ꢃiꢌm ꢃꢏc biꢗt trong mô hình trên toàn bꢂ thꢉi gian các bꢄꢕc.

Giꢊi - Solution

Là pha phân tích cꢘa ANSYS, trong ꢃó xác ꢃꢓnh kiꢌu phân tích và

chꢊn, ꢃꢏt tꢈi và chꢊn tꢈi, khꢚi ꢃꢂng giꢈi phꢇn tꢎ hꢝu hꢛn.Mꢏc ꢃꢓnh là phân

tích tꢐnh.

Mô hình hình hꢃc

Trꢄꢕc hꢋt ꢃꢓnh nghꢐa hình dáng hình hꢊc cho ANSYS, nhꢄ ꢃꢓnh

nghꢐa mꢂt hình chꢝ nhꢟt, có thꢌ ꢃꢓnh nghꢐa theo diꢗn tích, theo 4 cꢛnh, theo

4 ꢃiꢌm.

Hꢗng sꢘ thꢍc - Real Constants

Cung cꢔp bꢒ sung các tham sꢜ ꢃꢏc trꢄng mꢏt cꢠt hình hꢊc cho kiꢌu

phꢇn tꢎ, nhꢝng thông tin không thꢌ nhꢟp ꢃꢄꢅc vào các nút. Nhꢄ, phꢇn tꢎ vꢧ

shell là chiꢑu dày vꢧ mꢧng, phꢇn tꢎ dꢇm là diꢗn tích mꢏt cꢠt, mô men quán

tính mꢏt cꢠt. Các tính chꢔt này ꢃꢄꢅc nhꢟp tuꢤ theo kiꢌu phꢇn tꢎ yêu cꢇu.

Thuꢀc tính vꢕt liꢑu -Material Properties

Thuꢂc tính vꢟt lý cꢘa vꢟt liꢗu nhꢄ môꢃun ꢃàn hꢨi, mꢟt ꢃꢂ, luôn ꢃꢂc

lꢟp vꢕi tham sꢜ hình hꢊc. Nên, chúng không gꢠn vꢕi kiꢌu phꢇn tꢎ. Thuꢂc

tính vꢟt liꢗu quy ꢃꢓnh ꢃꢌ giꢈi ma trꢟn phꢇn tꢎ, nên ꢃꢌ dꢆ dàng chúng ꢃꢄꢅc

gán cho tꢞng kiꢌu phꢇn tꢎ. Tuꢤ thuꢂc ꢍng dꢁng, thuꢂc tính vꢟt liꢗu có thꢌ là

tuyꢋn tính, phi tuyꢋn, hoꢏc ꢃꢩng hꢄꢕng. Cꢪng nhꢄ kiꢌu phꢇn tꢎ và hꢡng sꢜ

ꢃꢏc trꢄng hình dáng, cꢇn phꢈi ꢃꢏt thuꢂc tính vꢟt liꢗu nhiꢑu lꢇn, tuꢤ theo vꢟt

liꢗu.

Mꢙt làm viꢑc - Working Plane (WP)

Là mꢂt mꢏt tꢄꢚng tꢄꢅng vꢕi gꢜc toꢛ ꢃꢂ, dùng ꢃꢌ xác lꢟp các tham sꢜ

hình hꢊc cꢁc bꢂ. Trong hꢗ toꢛ ꢃꢂ 2-D (Hꢗ ꢃꢑ các hay toꢛ ꢃꢂ cꢙc), mꢏt làm

viꢗc ꢃꢄꢅc bám theo tꢞng tham sꢜ toꢛ ꢃꢂ. Dùng ꢃꢌ ꢃꢓnh vꢓ mꢂt ꢃꢜi tꢄꢅng

cꢘa mô hình. Gꢜc toꢛ ꢃꢂ cꢘa mꢏt làm viꢗc chuꢖn nꢡm trùng gꢜc toꢛ ꢃꢂ toàn

cꢁc, gꢜc toꢛ ꢃꢂ cꢘa các mꢏt làm viꢗc tꢙ chꢊn. Giꢝa gꢜc toꢛ ꢃꢂ trên mꢏt làm

viꢗc chuꢖn (toàn thꢌ) có quan hꢗ vꢕi gꢜc toꢛ ꢃꢂ cꢁc bꢂ nꢡm trên hꢗ mꢏt làm

viꢗc cꢁc bꢂ.

1.4 C¸c phÇn tö:

Các kiꢆu phꢎn tꢈ

STRUCTURE:

SPAR:

PhÇn tö cÊu tróc

PhÇn tö thanh

PhÇn tö dÇm

BEAM:

PIPE :

PhÇn tö èng

PhÇn tö khèi ®Æc 2D

PhÇn tö khèi ®Æc 3D

PhÇn tö tÊm vá

2D SOLIDS:

3D SOLID:

SHELL :

SPECLTY:

CONTACT:

PhÇn tö ®Æc biÖt

PhÇn tö tiÕp xóc

PhÇn tö thanh

SPAR

2D-SPAR

3D-SPAR

:PhÇn tö Thanh 2D :

:PhÇn tö Thanh 3D :

LINK1

LINK8

LINK10

BILINEAR : PhÇn tö Thanh phi tuyÕn

: PhÇn tö dÇm

BEAM

2D-ELAST : PT DÇm ®µn håi 2D ®èi xøng BEAM3

3D- ELAST : PT DÇm ®µn håi 3D, 2~3 nót BEAM4

2D- TAPER : PT DÇm thon 2 nót ®µn håi 2D BEAM54

3D-TAPER : PT DÇm thon 2 nót kh«ng ®èi xøng,3D BEAM44

2D-PLAST : PT DÇm dÎo 2D2 nót

BEAM23

THIN WALL : PT thµnh máng 3 nót dÇm dÎo BEAM24

:PhÇn tö èng

PIPE

STRAIGHT : PT èng th¼ng 3D 2 nót ®µn håi PIP16

TEE

: PT èng Tª 3D, 4 nót ®µn håi PIP17

: PT èng cong 3 D 3 nót ®µn håi PIP18

ELBOW

PLASTSTR : PT èng th¼ng dÎo 3D, 2 nót PIP20

PLASTELBOW: PT èng cong dÎo 3D 3 nót PIP60

IMMORSED

2D-SOLID :PhÇn tö khèi ®Æc 2D

2D-ELAST : PhÇn tö khèi ®Æc 2D ®µn håi

8NodQuad : PhÇn tö 2D, 8 nót kÕt cÊu tø diÖn PLANE82

: PT èng mÒm ho¾c c¸p

PIP59

4NodQuad :PhÇn tö 2D, 4 nót kÕt cÊu, tø diÖn PLANE42

Triangle : PhÇn tö 2D, 6 nót, kÕt cÊu tam gi¸c PLANE2

Siªu ®µn håi

8 NodMixd :PhÇn tö 2D, 8nót, siªu ®µn håi

HYPER

HYPER74

4NodMixd :PhÇn tö 2D, 4 nót, siªu ®µn håi HYPER6

8NodQuad :PhÇn tö 2 D, 8 nót tø diÖn, siªu ®µn håi

HYPER84

VISCO

Nhít

8NodQuad PhÇn tö 2D, 8 nót tø diÖn, nhít

VISCO88

8NodPlas PhÇn tö 2D, 8 nót, tø diÖn dÎo nhít VISCO108

4NodPlas PhÇn tö 2D, 4 nót , tø diÖn dÎo nhít VISCO106

HARMONIC PhÇn tö 2D §iÒu hoµ

8NodQuad PhÇn tö 8 nót, ®èi xøng, ®iÒu hoµ tø diÖn PLANE83

4NodQuad

3D-SOLID

GENERAL

PhÇn tö 4 nót, CÊu tróc ®èi xøng trôc PLANE25

PhÇn tö vËt ®Æc 3D

PhÇn tö 3D

20NodBri: PT Khèi 3D, 20 nót, hép,cÊu tróc

Brick: PT Khèi 3D, 8 nót, hép, cÊu tróc

SOLID95

SOLID45

SOLID92

SOLID72

Tetrahod: PT Khèi 3D, 10 nót, chãp, cÊu tróc

RotBrick: PT Khèi 3D ,8 nót, hép cã DOF quay

RotTetra: PT Khèi 4 nót, chãp quay

HYPER

Mixbri : PT 3D, 8 nót khèi hép, siªu ®µn håi HYPER58

Brick : PT 3D, 8 nót, khèi hép, siªu dÎo HYPER86

VISCO

PlasBrck:

ANISOTRP: Khèi kh«ng ®ång nhÊt

: Siªu ®µn håi

: nhít

PT khèi hép ®Æc siªu dÎo

VISCO107

AnisoBri: PT Khèi kh«ng ®ång nhÊt 3D, 8 nót, hép SOLID64

ReinBri : PT Khèi hép, bª t«n ®−îc gia cè

SOLID65

LayerBri: PT Khèi 3D, 8 nót, hép, cÊu tróc líp

SHELL :PhÇn tö d¹ng tÊm- vá

8NodQuad:

SOLID46

PT tÊm ®iÖn- tõ, 8 nót, ®µn håi

PT tÊm ®iÖn-tõ , 4 nót, dÎo

SHELL93

SHELL63

4NodQuad:

PlastQua:

PT tÊm ®iÖn- tõ, 4 nót, dÎo SHELL43

SHELL41

MemBrame: PT mµng, ®iÖn tõ, 4 nót

ShearPnl:PT tÊm, ®iÖn tõ, 4 nót, Panel, uèn/xo¾n SHELL28

SPECTLY: PhÇn tö hçn hîp

PINJIONT:

PhÇn tö 3D, 5 nót, liªn kÕt khíp

COMBIN7

LINK11

ACTUATOR: PhÇn tö kÝch ®éng

FLUIDCPL: PT cÆp ®«i , 2 nót, dßng ch¶y ®éng FUID38

MATRIX:

MASS:

PT 2 nót, cøng hép, c¶n, ma trËn MATRIX27

PT 1 nót, Khèi l−îng, cÊu tróc MASS21

CONTACT: PhÇn tö tiÕp xóc

2DPtSurf

3DPtSuf :

2DPntPnt

3DPntPnt

RigidSur

: PT tiÕp xóc ®iÓm-mÆt 2D

PT tiÕp xóc ®iÓm-mÆt 3D

: PT tiÕp xóc ®iÓm-®iÓm 2D, ma s¸t CONTAC12

CONTAC48

CONTAC49

: T tiÕp xóc®iÓm-®iÓm 3D

:PT tiÕp xóc mÆt cøng

PhÇn tö nhiÖt

CONTAC52

CONTAC26

THERMAL

LINK

PhÇn tö nhiÖt víi truyÒn nhiÖt gi÷a 2 ®iÓm

2DCnDuct

3DCnDuct

CONVert

PT thanh DÉn nhiÖt 2D

LINK32

LINK33

LINK34

PT thanh DÉn nhiÖt 3D

PT 2 nót §èi l−u

Radiate

2D SOLID

PT Bøc x¹ nhiÖt

LINK31

PhÇn tö nhiÖt ®Æc 2D

8Nod Quad

PT 2D, 8 nót, Tø gi¸c

PLANE77

PLANE55

PLANE78

PLANE75

4 Nod Quad PT 2D, 4 nót, Tø gi¸c

Triangle

NodHarm

4NodHarm

3D SOLID

20NodBri

Brick

PT 2D, 6 nót, Tam gi¸c

PT 8 nót, ®èi xøng trôc ®iÒu hoµ

PT 4 nót, ®èi xøng trôc ®iÒu hoµ

PhÇn tö ®Æc 3 D

PT 3D, 20 nót, hép ®Æc

PT 3D, 8 nót, hép ®Æc

SOLID90

SOLID70

SOLID87

Tetrahed

PT 3D, 10 nót hép ®Æc khèi chãp

PhÇn tö chÊt láng

FLUID

2D QuadPT 2D, 4 nót, tø diÖn dßng ch¶y

3D BrickPT 3D, 8 nót khèi hép

FLUID79

FLUID80

HARMONIC PT 4 nót ®èi xøng, ®iÒu hoµ,dßng ch¶y FLUID81

2D FLOW PT 2D, ®¼ng tham sè, khèi ®Æc,NhiÖt-Láng FLUID15

PIPE Flow PT 3D, 4 nót, truyÒn nhiÖt - truyÒn khèi

FLUID66

FLUID29

FLUID30

2D Acoust

3D Acoust

MAGNETIC PhÇn tö tõ

3D SOLID

8NodQuad

2DBound

3DBound

SurSourc

Other

PT 3D cÆp ®«i §iÖn - Tõ

SOLID96

PLANE53

INFIN9

PT 2D, 8 nót, cÆp ®«i §iÖn-Tõ

PT 2D, biªn v« h¹n

PT 3D, biªn v« h¹n

INFIN47

SOURC36

PT nguån bÒ mÆt

MULTIFLD PhÇn tö ®a tr−êng

3D-LINK PT 3D, 2 nót cÆp ®«i, §iÖn-NhiÖt, 1 chiÒu LINK68

MultQuad PT 2D ®Æc, cÆp ®«i, NhiÖt-§iÖn

ThElQuad PT 2D, 4 nót, ®Æc,cÆp ®«i NhiÖt-§iÖn

MultBrck PT 3D, 8 nót, ®Æc, cÆp ®«i

PLAN13

PLAN67

SOLID5

ThElBrck PT 3D, 8 nót, ®Æc, cÆp ®«i NhiÖt-§iÖn SOLID69

Tetrahed PT 10 nót, chãp,Tõ-NhiÖt-CÊu tróc-§iÖn SOLID98

GENERAL

M« h×nh phÇn tö tæ hîp

SprngDmp PT 2 nót, lß xo, c¶n däc/xo¾n

COMBIN14

Combinat PT 3D, 2 nót, tæ hîp Lß xo-Khèi l−îng-C¶n-GAP

COMBIN40

ForcDefl PT 2 nót, phi tuyÕn, Lùc tËp trung-Uèn-Lß xo

COMBIN39

Control PT ®iÒu khiÓn

COMBIN37

SURF19

2DSurf PT 2D hiÖu øng bÒ mÆt

3DSurf PT 3D hiÖu øng bÒ mÆt

Substruc PT cÊu tróc con vµ siªu phÇn tö

SURF22

MATRIX50

Danh môc phÇn tö theo vÇn Element Name - Description

BEAM3 - 2-D Elastic Beam

BEAM4 - 3-D Elastic Beam

BEAM23 - 2-D Plastic Beam

BEAM24 - 3-D Thin-walled Beam

BEAM44 - 3-D Elastic Tapered Unsymmetric Beam

BEAM54 - 2-D Elastic Tapered Unsymmetric Beam

BEAM161 - Explicit 3-D Beam

BEAM188 - 3-D Finite Strain Beam

Danh môc phÇn tö theo vÇn Element Name - Description

BEAM189 - 3-D Finite Strain Beam

CIRCU94 - Piezoelectric Circuit

CIRCU124 - General Circuit

CIRCU125 - Common or Zener Diode

COMBIN7 - Revolute Joint

COMBIN14 - Spring-Damper

COMBIN37 - Control

COMBIN39 - Nonlinear Spring

COMBIN40 - Combination

COMBI165 - Explicit Spring-Damper

CONTAC12 - 2-D Point-to-Point Contact

CONTAC26 - 2-D Point-to-Ground Contact

CONTAC48 - 2-D Point-to-Surface Contact

CONTAC49 - 3-D Point-to-Surface Contact

CONTAC52 - 3-D Point-to-Point Contact

CONTA171 - 2-D 2-Node Surface-to-Surface Contact

CONTA172 - 2-D 3-Node Surface-to-Surface Contact

CONTA173 - 3-D 4-Node Surface-to-Surface Contact

CONTA174 - 3-D 8-Node Surface-to-Surface Contact

CONTA178 - 3-D Node-to-Node Contact

FLUID29 - 2-D Acoustic Fluid

Danh môc phÇn tö theo vÇn Element Name - Description

FLUID30 - 3-D Acoustic Fluid

FLUID38 - Dynamic Fluid Coupling

FLUID79 - 2-D Contained Fluid

FLUID80 - 3-D Contained Fluid

FLUID81 - Axisymmetric-Harmonic Contained Fluid

FLUID116 - Thermal-Fluid Pipe

FLUID129 - 2-D Infinite Acoustic

FLUID130 - 3-D Infinite Acoustic

FLUID141 - 2-D Fluid-Thermal

FLUID142 - 3-D Fluid-Thermal

HF118 - 2-D High-Frequency Quadrilateral Solid

HF119 - 3-D Tetrahedral High-Frequency Solid

HF120 - 3-D Brick/Wedge High-Frequency Solid

HYPER56 - 2-D 4-Node Mixed U-P Hyperelastic Solid

HYPER58 - 3-D 8-Node Mixed U-P Hyperelastic Solid

HYPER74 - 2-D 8-Node Mixed U-P Hyperelastic Solid

HYPER84 - 2-D Hyperelastic Solid

HYPER86 - 3-D Hyperelastic Solid

HYPER158 - 3-D 10-Node Tetrahedral Mixed U-P

Hyperelastic Solid

INFIN9 - 2-D Infinite Boundary

Danh môc phÇn tö theo vÇn Element Name - Description

INFIN47 - 3-D Infinite Boundary

INFIN110 - 2-D Infinite Solid

INFIN111 - 3-D Infinite Solid

INTER115 - 3-D Magnetic Interface

INTER192 - 2-D 4-Node Linear Interface

INTER193 - 2-D 6-Node Linear Interface

INTER194 - 3-D 16-Node Quadratic Interface

INTER195 - 3-D 8-Node Linear Interface

LINK1 - 2-D Spar (or Truss)

LINK8 - 3-D Spar (or Truss)

LINK10 - Tension-only or Compression-only Spar

LINK11 - Linear Actuator

LINK31 - Radiation Link

LINK32 - 2-D Conduction Bar

LINK33 - 3-D Conduction Bar

LINK34 - Convection Link

LINK68 - Thermal-Electric Line

LINK160 - Explicit 3-D Spar (or Truss)

LINK167 - Explicit Tension-Only Spar

LINK180 - 3-D Finite Strain Spar (or Truss)

MASS21 - Structural Mass

Tài liệu Hướng dẫn sử dụng ANSYS - Phần I