BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

FLEXION
1. Giới thiệu:
Flexion là môdun cho phép tính toán dầm phẳng chịu uốn theo phương pháp phần tử
hữu hạn.
Cụ thể chương trình cho phép kể đến:
- Tải trọng tập trung.
- Tải trọng phân bố đều và tuyến tính.
- Tải trọng bản thân của dầm.
- Gối tựa có chuyển vị cho trước.
- Gối tựa đàn hồi.
Các tính toán dựa trên các giả thiết sau:
- Vật liệu đồng nhất, đẳng hướng và đàn hồi tuyến tính.
- Các chuyển vị và đồng dạng là bé.
- Khi chịu tải, các mặt cắt ngang vẫn phẳng và vuông góc với mặt dầm.
Các ký hiệu và quy ước được sử dụng trong chương trình:
- Trục X là trục của dầm.
- Mặt phẳng X-Y là mặt phẳng đối xứng của dầm.
- Trục Z tạo với trục X và Y thành 1 tam diện thuận, các trục Y và Z là các trục quán
tính chính trung tâm c ủa mặt cắt ngang.
- Lực cắt (Ty) và momen uốn (Mfz) như trong SBVL, tuy nhiên quy ước về dấu của
lực cắt ngược với trong SBVL.
2. Các lệnh tiện ích:
Thay đổi cấu hình RDM:
- Chọn lệnh Configure RDM trong thực đơn Utilies

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:1


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Hiện ra cửa sổ sau:
Xem thông tin về phần cứng:

- Chọn lệnh Available Resource của thực đơn Utilies.
Xuất bản vẽ:
- Chọn lệnh export của thực đơn File.
- Chọn dạng tập tin ảnh là WMF hoặc EMF.
- Chọn chiều dài bản vẽ .
- Nhập tên tập tin.
- Nhấp OK để xác nhận.
In bản vẽ:
- Chọn lệnh Ptint của thực đơn File.
- Nhập chiều dài (cm) của bản vẽ.
- Nhập OK để xác nhận.

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:2

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Các thao tác liên quan đến hiển thị:
- Phóng to một đoạn dầm:
+ Chọn lệnh Zoom của thực đơn View (hoặc F5).
+ Chọn 2 nút ở 2 đầu đoạn dầm cần phóng to.
- Hiển thị toàn bộ dầm: chọn View/ Full Sceen (Ctrl+F8).
- Làm tươi màn hình: chọn View/ Refrehs (F8).
Hiển thị thuộc tính của một đối tượng :
- Nhấp phải chuột lên đối tượng cần xem.
Thay đổi đơn vị:
RDM cung cấp sẵn một hệ thống thay đổi đơn vị và hỗ trợ việc chuyển đổi đơn vị
một cách tự động. Điều này có nghĩa, người sử dụng có thể lựa chọn đơn vị cho dữ liệu
đầu vào. Ngoài ra, khi người sử dụng thay đổi một đơn vị nào đó, các dữ liệu trước đó sẽ
tự động chuyển sang đơn vị mới.
- Chọn thực đơn Units sẽ hiện ra cửa sổ sau:

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:3


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Đây là bảng công cụ sử dụng để giải bài tập

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:4


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Bươc 1:xác định đơn vị tính:chọn m, chọn daN,chon Mpa và ký hiệu độ:

Bước 2: chọn biểu tương NEW (hình trang gi ấy) hoăc chọn File/New khi đó sẽ
hiện ra 1 cửa sổ yêu cầu bạn nhấp vào số nút (nodes) ,bai này co 4 phần tử ,vậy sẽ có 5
nút ta nhâp số 5 vào.

Bước 3: sau khi khai báo nút xong nhấn ok,chương trình sẽ hiện lên 1 cửa sổ mới.

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:5


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Bước 4:Gán tải trọng cho dầm,các loại tải trọng có trong Flexion:

Hiện lên cửa sổ mới gõ Fy[N]=-17000

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:6


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Nhấn ok: Tiếp tục gán tải phân bố hình chữ nhật pY[N/m]=-800;
Nhấn ok: Đưa chuột từ nút thứ 1 đến nút thứ 2.

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:7


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Gán điều kiện biên gàm và gối:

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:8


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

SVTH:

NHÓM : 4B

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

TRANG:9


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

SVTH:

NHÓM : 4B

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

TRANG:10


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Kết quả xuất ra file notepad:

+---------+
| Flexion |
+---------+
User : Université des Pêches - NHA TRANG ( Vietnam )
Name of project :
Date : 12 May 2011

+------+
| Data |
+------+

+-----------+
| Material |
+-----------+

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:11

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Name = Acier
Young's Modulus = 200000 MPa
Mass Density = 8000 kg/m3
Elastic Limit = 250 MPa
+--------------+
| Nodes [ m ] |
+--------------+
Node
Node
Node
Node
Node

1:
2:
3:
4:
5:

X=
X=
X=
X=
X=

0.000
12.000
18.000
30.000
39.000

+-------------------+
| Cross section(s) |
+-------------------+
Nodes 1 --> 5
Hollow square : c = 50.0 t = 10.0 (mm)
Area = 16.00 cm2
Moment of Inertia : IZ = 45.33 cm4
Upper fiber : VY = 25.00 mm Wel.Z = 18.13 cm3
Lower fiber : VY = 25.00 mm Wel.Z = 18.13 cm3
Weight of the structure = 4992.00 N ( g = 10.00 m/s2 )
+-------------------+
| Nodal support(s) |
+-------------------+
Node
Node
Node
Node

SVTH:

1:
2:
4:
5:

Fixed support
Deflection = 0
Deflection = 0
Deflection = 0

NHÓM : 4B

TRANG:12


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

+---------------+
| Load case(s) |
+---------------+
Linearly distributed force : Nodes = 1 -> 2 pYo = -800.00 pYe = -800.00 N/m
Nodal force : Node = 3 FY = -40000.00 N MZ = 0.00 N.m

+---------+
| Results |
+---------+

+--------------------------------+
| Nodal deplacements [ m , rad ] |
+--------------------------------+
NodeDeflection

Slope

1 0.000000 0.000000
2 0.000000 -2.227941
3 -17.358824 -1.677941
4 0.000000 1.504412
5 0.000000 -0.752206
DY maximal = 3.59709E+00 m à X = 8.280 m
DY minimal = -1.88322E+01 m à X = 19.840 m
+---------------------------------+
| Internal forces [ N N.m MPa ] |
+---------------------------------+
TY = Shear Force

MfZ = Bending Moment SXX = Normal stress

Node

MfZ

SVTH:

TY

SXX

NHÓM : 4B

TRANG:13

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

1
2

3616.67 24066.67 1327.21
13216.67 -76933.33 -4242.65

2
3

-28414.81 -76933.33 -4242.65
-28414.81 93555.56 5159.31

3
4

11585.19 93555.56 5159.31
11585.19 -45466.67 -2507.35

4
5

-5051.85 -45466.67 -2507.35
-5051.85
0.00
0.00

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Maximum bending moment = 93555.56 N.m at 18.000 m
Minimum bending moment = -76933.33 N.m at 12.000 m
Maximum normal stress = 5159.31 MPa at 18.000 m
Minimum normal stress = -5159.31 MPa at 18.000 m
+--------------------------------+
| Support reaction(s) [ N N.m ] |
+--------------------------------+
Node
Node
Node
Node

SVTH:

1
2
4
5

RY = -3616.67 MZ = -24066.67
RY = 41631.48
RY = 16637.04
RY = -5051.85

NHÓM : 4B

TRANG:14

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Ta có các bước thứ tự giống bài tập 1:
Kết quả xuất ra file notepad:
+---------+
| Flexion |
+---------+
User : Université des Pêches - NHA TRANG ( Vietnam )
SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:15


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Name of project :
Date : 12 May 2011

+------+
| Data |
+------+

+-----------+
| Material |

+-----------+
Name = Acier
Young's Modulus = 210000 MPa
Mass Density = 8000 kg/m3
Elastic Limit = 250 MPa
+---------------+
| Nodes [ mm ] |
+---------------+
Node 1 : X = 0.000
Node 2 : X = 80.000
Node 3 : X = 120.000
+-------------------+
| Cross section(s) |
+-------------------+
Nodes 1 --> 3
Hollow circle : D = 40.0 t = 5.0 (mm)
Area = 5.50 cm2
Moment of Inertia : IZ = 8.59 cm4
Upper fiber : VY = 20.00 mm Wel.Z = 4.30 cm3
Lower fiber : VY = 20.00 mm Wel.Z = 4.30 cm3

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:16


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Weight of the structure = 5.28 N ( g = 10.00 m/s2 )
+-------------------+
| Nodal support(s) |
+-------------------+
Node 1 : Fixed support
Node 3 : Fixed support
Node 2 : Hinge
+---------------+
| Load case(s) |
+---------------+
Linearly distributed force : Nodes = 1 -> 2 pYo = -40000.00 pYe = 0.00 N/mm
Linearly distributed force : Nodes = 2 -> 3 pYo = 0.00 pYe = -80000.00 N/mm
+---------+
| Results |
+---------+
+---------------------------------+
| Nodal deplacements [ mm , rad ] |
+---------------------------------+
NodeDeflection

Slope

1 0.000000 0.000000
2 -0.672758 -0.003154
0.022863
3 0.000000 0.000000
DY maximal = 7.58756E-17 mm à X = 120.000 mm
DY minimal = -6.72758E-01 mm à X = 80.000 mm

+----------------------------------+
| Internal forces [ N N.mm MPa ] |
+----------------------------------+
TY = Shear Force

MfZ = Bending Moment SXX = Normal stress

Node

MfZ

TY

SXX

1 -1351111.11 -22755555.56 -5297.97
2 248888.89
0.00
0.00

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:17


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

2 248888.89
-0.00
-0.00
3 1848888.89 -31288888.89 -7284.71
Maximum bending moment = 5235307.46 N.mm at 48.533 mm
Minimum bending moment = -31288888.89 N.mm at 120.000 mm
Maximum normal stress = 7284.71 MPa at 120.000 mm
Minimum normal stress = -7284.71 MPa at 120.000 mm
+---------------------------------+
| Support reaction(s) [ N N.mm ] |
+---------------------------------+
Node 1 RY = 1351111.11 MZ = 22755555.56
Node 3 RY = 1848888.89 MZ = -31288888.89

Chuyển vị ở góc xoay ở A trên dầm OA,OE:

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:18


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

OSSATURE
1.Giới thiệu:

Ossatures cho phép ta nghiên cứu bài toán tĩnh và động kết cấu khung giàn theo
phương pháp phần tử hữu hạn. Các giả thiết khi nghiên cứu :
- Các khung được tạo bởi các thanh thẳng.
- Chuyển vị là bé.
- Vật liệu là đẳng hướng.
- Quan hệ giữa ứng suất và biên dạng là tuyến tính.
- Trọng tâm và tâm cắt của tiết diện trùng nhau.
- Lực cắt được xét đến.
Một kết cấu khung giàn gồm có :
Nút : 1 nút có thể là :
+ Điểm nối nhiều thanh.
+ Đầu mút các thanh.
+ Điểm mà tại đó tiết diện thanh đổi.
+ Điểm đặt của lực tập trung.
+ Điểm liên kết (tại điều kiện biên).
+ Điểm đầu hoặc cuối của tải phân bố.
Các nút được xác định trong hệ tọa độ OXYZ được gọi là hệ tọa độ tổng thể.
Phần tử : được giới hạn bởi 2 nút.
Liên kết: gồm có
+ Liên kết nội (release). Vd: liên kết cứng, liên kết hàn, liên kết khớp…tóm lại là
liên kết giữa các phần tử.
+ Liên kết giữa kết cấu với bên ngoài.
Tải:
Hệ tọa độ địa phương: hệ tọa độ địa phương OXYZ đ ặt trên thanh thẳng được xác định
như sau:
SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:19

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

- O và E là trọng tâm của các tiết diện đặt 2 đầu thanh.
- Trục X nằm trên trục thanh đi qua từ O đến E. Điểm O là góc của thanh và E là điểm
ngọn.
- Trục Y và Z là các trục quán tính chính trung tâm của tiết diện qua điểm góc.
-Hệ tọa độ OXYZ tạo thành tam diện thuận.
Các loại khung:
- Khung phẳng( plane): 1 khung được gọi là phẳng nếu nó thuộc một mặt phẳng đối
xứng. Mặt phẳng này chứa trục quán tính chính trung tâm của tiết diện.
Quy ước :
+ Mặt phẳng đối xứng là OXY.
+ Các trục X và Y của hệ tọa độ địa phương trên thanh thuộc OXY.
+ Phương chính Z vuông góc với mặt phẳng kết cấu.
+ Mỗi nút có 3 bậc tự do.
+ Trong hệ tọa độ địa phương gắn với thanh, nội lực trên mặt cắt ngang gồm các thành
phần : Fx, Fy, Fz=0, Mx=0, My, Mz.
- Khung không gian (space frame):
Mỗi nút có 6 bậc tự do.
Trong hệ tọa độ địa phương gắn với khung, nội lực trên mặt cắt ngang gồm các thành
phần : Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz.
- Khung nền (floor frame):
Khung nền là khung có một mặt phẳng đối xứng, mặt phẳng này chứa một trong các
trục chính của tất cả các tiết diện.
Quy ước:
+ Mặt phẳng đối xứng là OXY

+ Các trục X và Z của hệ tọa độ địa phương trên thanh thuộc OXY.
+ Phương chính Y vuông góc với mặt phẳng kết cấu.
+ Nó chịu tác dụng của các lực vuông góc với mặt phẳng OXY và các momen nằm trong
mặt phẳng này.

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:20


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

+ Mỗi nút có 3 bậc tự do.
+ Trong hệ tọa độ địa phương gắn với thanh, nội lực trên mặt cắt ngang là: Fx=Fy =0, Fz,

Mx, My=0, Mz.

Các bước tiến hành làm việc với OSSATURE:

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:21

BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

SVTH:

NHÓM : 4B

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

TRANG:22


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

Làm tương tụ như câu trên ta được kết quả:

Xuất flie notepad:

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:23


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

| RDM 6 - Ossatures |
User : Université des Pêches - NHA TRANG ( Vietnam )
Name of project : bt2
Date : 3 May 2011
| Data |
4 Nodes
6 Beam(s)
1 Material(s)
3 Cross section(s)
4Nodal support(s)
1 Load case(s)
1 Mode(s) to be found
| Node(s) [ m ] |
Node
x
y
Node
x
y
1
0.000 0.000
2 0.000 1.000
3
0.750 1.000
4 0.750 0.000
| Beam(s) [ m , rad ] |
Element Ori -> Ext Orient Sect Mat Long Type
1
1
2 0.0000 14 11 1.000 Rigid - Rigid

2
2
3 0.0000 11 11 0.750 Rigid - Rigid

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:24


BÁO CÁO THỰC HÁNH THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD:PHẠM NGUYỄN QUỐC HUY

3
3
4 0.0000 14 11 1.000 Rigid - Rigid
4
4
1 0.0000 11 11 0.750 Rigid - Rigid
5
2
4 0.0000 12 11 1.250 Rigid - Rigid
6
1
3 0.0000 12 11 1.250 Rigid - Rigid
Weight of the structure = 975.000 N ( g = 10.00 m/s2 )
Gravity center = 0.375 0.500 0.000
| Cross section(s)

Shear deformations are neglected
Cross section 11 :
Pre-determined section [ 5 ]
Rectangle
Dimension respect to Y = 30.00 mm
Dimension respect to Z = 50.00 mm
Area = 15.000 cm2
Mô men uốn:
Moments of Inertia : IY = 31.250 cm4 - IZ = 11.250 cm4
Saint Venant's constant J = 28.164 cm4
Constant of gauchissement Iw = = 5.449 cm6
Shear coefficients : ky = 0.83 kz = 0.83
Cross section 12 :
Pre-determined section [ 3 ]
Square
Side = 50.00 mm
Area = 25.000 cm2
Moments of Inertia : IY = 52.083 cm4 - IZ = 52.083 cm4
Saint Venant's constant J = 87.866 cm4
Constant of gauchissement Iw = = 2.101 cm6
Shear coefficients : ky = 0.83 kz = 0.83
Cross section 14 :
Pre-determined section [ 5 ]
Rectangle
Dimension respect to Y = 40.00 mm
Dimension respect to Z = 50.00 mm
Area = 20.000 cm2
Moments of Inertia : IY = 41.667 cm4 - IZ = 26.667 cm4
Saint Venant's constant J = 54.957 cm4
Constant of gauchissement Iw = = 3.652 cm6

SVTH:

NHÓM : 4B

TRANG:25