ứng dụng của công nghệ CAD/CAM/CAF trong việc thiết kế, đánh giá và chế tạo chi tiết, chương 10 docx

Chương 10: Ứng dụng của Ansys
Workbench vào phân tích, đánh giá
mô hình máy phay CNC
3.2.1. Phân tích biến dạng và ứng suất tĩnh
 Việc thực hiện phân tích cấu trúc tĩnh học được mô phỏng
theo các bước sau:
- Gán hình học: Xác định kiểu mô hình hình học sẽ được sử
dụng để mô phỏng
- Định nghĩa và xác định tính chất của chi tiết
- Định nghĩa kiểu phân tích: đặt kiểu phân sự truyền nhiệt,
phương thức hay trạng thái truyền nhiệt
- Đặt tải và xác định điều kiện biên: Chỉ rõ cách mình đặt tải
và điều kiện biên để giữ chặt chi tiết
- Những kết quả yêu cầu
- Giải bài toán: Giải bài toán theo yêu cầu mình đặt ra và tính
toán ra k
ết quả cụ thể
- Tổng quan những kết quả đạt được: Tổng kết lại những kết
qu
ả mình đạt được
 Việc phân tích cấu trúc tĩnh học được giải quyết theo phương
trình ma trận sau:
[K]{x} = F
Trong đó: [K]: hằng số phụ thuộc:
- V
ật chất đàn hồi tuyến tính
-
Độ lệch lý thuyết chỉ sử dụng nhỏ
- Có một số điều kiện biên
F: L
ực đặt tĩnh

- Không có lực khác nhau trong thời gian xem xét
- Không có hi
ệu ứng quán tính
Bài toán: Tính biến dạng ứng suất theo 3 trục X, Y, Z
1. S
ự biến dạng ứng suất được phân tích theo 3 trục X, Y, Z
S
ự biến dạng ứng suất theo trục X
Bước 1: Bắt đầu sự mô phỏng ( From the launcher start
Simulation)
Hình 3.4. Các thư mục lớn của Ansys Workbench
- Từ thực đơn văn cảnh vào thư mục Geometry -> From file
- Đưa tới hồ sơ có tên: “ corrected_bar_and spindle_only.x_t
“ để mở nó
Hinh 3.5 : Mô hình máy phay CNC năm trục
Bước 2a: Chọn đơn vị để đặt chế độ làm việc
“Units - > Metric (mm, kg, N, °C, s, mV, mA )”
Hinh 3.6 :Đặt đơn vị làm việc
B
ước 2b: Bảng vật liệu
Hình 3.7. B
ảng vật liệu
Bước 3: Thay đổi bề dày của chi tiết
Bước 4: Phân tích loại máy, kích vào thực đơn chọn New Analysis
-> Static Structural
- Trong thư mục Static Structural chứa thư mục Solution và
mô hình chi ti
ết
- Từ thực đơn Environment chọn Loads -> Force (lực chịu tải
)

Từ cửa sổ Details of “ Force “ thay đổi các thành phần và cho X =
500N, Y = 0, Z = 0 như ở bảng dưới
Hình 3.7: Đặt lực cho chi tiết
Hình 3.8.
Đặt lực cho chi tiết
Bước 5: Đặt điều kiện biên
Thư mục Environment - >Supports -> Fixed Supports
Ch
ọn Apply trong chi tiết ô của sổ Details of “ Fixed Supports”
Hình 3.9. Đặt tải trọng và điều kiện biên
Bước 6: Sự biến dạng
Vào thư mục Solulation -> Deformation -> Directinonal
Ở cửa sổ Details of “ Directional Deformation “ thay đổi
Orientation thành X Axis
Vào thư mục Stress chọn Stress – Normal
Ở cửa sổ Details of “ Normal Stress “ thay đổi Orientation thành Z
Axis
Bước 7: Kích vào Solve để chạy ra kết quả

Hình 3.10. Chạy kết quả

Khi thành công, kích vào m
ột trong những giải pháp :
Directional Deformatio
n và Normal Stress được trình bày ở trên
hình v
ẽ
Kích vào Directional Deformation có kết quả như bảng dưới:
Hình 3.11. Kết quả của Directional Deformation trục X
Kích vào Normal Stress ta được kết quả sau:

Hình 3.12. Kết quả của Normal Stress trục X
Các kết quả tương tự theo trục Y và trục Z:
Hình 3.13. Kết quả của Directional Deformation trục Y
Hình 3.14. Kết quả của Normal Stress trục Y

Hình 3.15. K
ết quả của Directional Deformation trục Z
Hình 3.16. Kết quả của Normal Stress trục Z
Bước 8: Chạy ra kết quả báo cáo
Kích vào thư mục như hình dưới:
Kết quả tính toán : Ta có bẳng kết qur tính toán biên dạng và ứng
su
ất theo 3 trục
Hình 3.17. Bảng kết quả giá trị max min Directional Deformation
và Normal Stress theo tr
ục X
Nhìn vào bảng trên ta thấy:
Giá tr
ị max của Directional Deformation trục X đạt giá trị
9,677.10
-4
m được thể hiện bằng màu đỏ trên hình 3.11và giá trị
min đạ
t giá trị -5,532.10
-4
m được thể hiện bằng màu xanh đậm trên
hình 3.11
Giá tr
ị max của Normal Stress trục X đạt giá trị 7,202.10
10

Pa
được thể hiện bằng màu đỏ trên hình 3.12 và giá trị min đạt giá trị
-3,854.10
10
Pa được thể hiện bằng màu xanh đậm trên hình 3.12
Tương tự ta có các bảng theo trục Y và trục Z