Tài liệu hướng dẫn sửa dụng ansys workbench (1)

Tài liệu hướng dẫn sửa dụng ansys workbench
1.

Giới thiệu về phần tử hữu hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn là phương pháp số để giải các bài toán được mô
tả bởi các phương trình vi phân riêng phần cùng với các điều kiện biên cụ thể.
Cơ sở của phương pháp này là làm rời rạc hóa các miền liên tục phức tạp của bài
toán. Các miền liên tục được chia thành nhiều miền con (phần tử). Các miền này
được liên kết với nhau tại các điểm nút. Trên miền con này, dạng biến phân tương
đương với bài toán được giải xấp xỉ dựa trên các hàm xấp xỉ trên từng phần tử,
thoả mãn điều kiện trên biên cùng với sự cân bằng và liên tục giữa các phần tử.
Về mặt toán học, phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) được sử dụng để giải
gần đúng bài toán phương trình vi phân từng phần (PTVPTP) và phương trình tích
phân, ví dụ nhưphương trình truyền nhiệt. Lời giải gần đúng được đưa ra dựa trên
việc loại bỏ phương trình vi phân một cách hoàn toàn (những vấn đề về trạng thái
ổn định), hoặc chuyển PTVPTP sang một phương trình vi phân thường tương
đương mà sau đó được giải bằng cách sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn, vân
vân.
PPPTHH không tìm dạng xấp xỉ của hàm trên toàn miền xác định V của nó mà chỉ
trong những miền con Ve (phần tử) thuộc miền xác định của hàm.Trong PPPTHH
miền V được chia thành một số hữu hạn các miền con, gọi là phần tử. Các miền
này liên kết với nhau tại các điểm định trước trên biên của phần tử được gọi là nút.
Các hàm xấp xỉ này được biểu diễn qua các giá trị của hàm (hoặc giá trị của đạo
hàm) tại các điểm nút trên phần tử. Các giá trị này được gọi là các bậc tự do của
phần tử và được xem là ẩn số cần tìm của bài toán.
Trong việc giải phương trình vi phân thường, thách thức đầu tiên là tạo ra một
phương trình xấp xỉ với phương trình cần được nghiên cứu, nhưng đó là ổn định số
học (numerically stable), nghĩa là những lỗi trong việc nhập dữ liệu và tính toán
trung gian không chồng chất và làm cho kết quả xuất ra xuất ra trở nên vô nghĩa.
Có rất nhiều cách để làm việc này, tất cả đều có những ưu điểm và nhược điểm.

PPPTHH là sự lựa chọn tốt cho việc giải phương trình vi phân từng phần trên
những miền phức tạp (giống như những chiếc xe và những đường ống dẫn dầu)
hoặc khi những yêu cầu về độ chính xác thay đổi trong toàn miền. Ví dụ, trong
việc mô phỏng thời tiết trên Trái Đất, việc dự báo chính xác thời tiết trên đất liền
quan trọng hơn là dự báo thời tiết cho vùng biển rộng, điều này có thể thực hiện
được bằng việc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn.


2. Giới thiệu về ansys workbench và giao diện ansys workbench

Thanh các modun

Mô hình bài toán sửa dụng trong kết cấu tĩnh
TẠO MÔ
HÌNH
HOẶC
NHẬP
MÔ HÌNH

Các bước giải

CÁC
THAO
TÁC HÌNH
HỌC

CHIA
LƯỚI

GIẢI

Trường hợp 1: Lực tác dụng 1000N


Lực tác dụng tối ưu 210 N đã kiểm nghiệm