Bài giảng tin học ứng dụng trong cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Khoa Cơ khí
Bộ mơn Cơng nghệ cơ khí

BÀI GIẢNG
TIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG CƠ KHÍ

Giáo viên :Trần Văn Hải
Email :

1


ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Đánh giá kết quả học tập :
►Điểm quá trình : 40%
- Chuyên cần : 10%
- Bài kiểm tra : 30%
► Điểm thi kết thúc : 60%
* Hình thức thi cuối kỳ : Thi trên máy
* Thời gian : 90 phút
Tài liệu tham khảo:
1.
2.
3.

GS. TS. Trần Ích Thịnh, TS. Nguyễn Mạnh Cường, “Phương pháp phần tử
hữu hạn – Lý thuyết và bài tập”, NXB GD.
Trần Ích Thịnh, Ngơ Như Khoa, “Phương pháp phần tử hữu hạn”, NXB
Khoa học & Kỹ thuật.
TS. Đỗ Thành Trung, “ANSYS – Phân tích ứng suất và biến dạng”, NXB,

Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.

2


NỘI DUNG
I. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ KHÍ
II. GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN
III. ỨNG DỤNG MATLAB TRONG TÍNH TỐN
IV. PTHH TRONG BÀI TỐN KÉO NÉN ĐÚNG TÂM
V. PTHH TRONG TÍNH TỐN HỆ THANH PHẲNG
VI. PTHH TRONG TÍNH TỐN DẦM VÀ KHUNG
VII. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ANSYS
VII. CÁC LỆNH CƠ BẢN TRONG ANSYS
3


CHƯƠNG I : Ứng dụng phần mềm
trong tính tốn thiết kế cơ khí
Cấu trúc một hệ thống sản xuất hiện đại

Nội dung chính
của mơn học

4


Vai trị của phần mềm trong lĩnh vực cơ khí

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

5


Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

6


Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

7


Một số thuật toán sử dụng trong các phần mềm CAE
1. Phương pháp phần tử hữu hạn
(Finite Element Method, FEM)

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

8


2. Phương pháp phân sai hữu hạn
(Finite difference method; FDM)

3. Phương pháp phần tử lớp biên
(Boundary element method; BEM)

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

9


Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

10


Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

11


Máy tiện CNC
Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

12


Máy phay CNC

Máy Khoan CNC

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

13


Laser

Máy Mài CNC

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

Wire cut EDM

14


Giới thiệu về phần mềm solidworks
Thiết kế khối

Thiết kế tấm
Thiết kế hàn

Thiết kế bề mặt

Thiết kế khn

Phân tích mơ phỏng
trình
Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiếtLập
kế cơ
khí gia cơng

15


Giới thiệu về phần mềm Ansys

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

16


ANSYS được lập ra từ năm 1970 do nhóm nghiên cứu của Dr. John Swanson,
hệ thống tính tốn Swanson (Swanson Analysis System) tại Mỹ, là một gói
phần mềm dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích các bài tốn vật
lý, cơ học, chuyển các phương trình vi phân đạo hàm riêng từ giải tích về dạng
số, rời rạc hóa để giải và mơ phỏng.

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

17


Một số tính năng nổi bật của ANSYS
Thư viện phần
tử lớn, có thể
thêm phần tử,
loại bỏ hoặc
thay thế

Giải được
nhiều bài toán:
ứng suất, biến
dạng, điện, dao
động, điện,
điện tử, chất

lỏng

Tạo mẫu kiểm
tra cho mơi
trường làm việc
khó khăn

Khả năng đồ
họa mạnh mẽ
giúp cho việc
mơ hình cấu
trúc rất nhanh
và chính xác.

Chương 1 : Ứng dụng phần mềm trong tính tốn thiết kế cơ khí

Hệ thống
Menu có tính
trực giác giúp
người sử dụng
có thể định
hướng xun
suốt chương
trình

Đa dạng về tải
trọng, giảm chi
phí sản xuất vì
có thể tính tốn
thử nghiệm

18


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Khoa Cơ khí
Bộ mơn Cơng nghệ cơ khí

BÀI GIẢNG
TIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG CƠ KHÍ

Giáo viên :Trần Văn Hải
Email :

1


NỘI DUNG
I. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ KHÍ
II. GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN
III. ỨNG DỤNG MATLAB TRONG TÍNH TỐN
IV. PTHH TRONG BÀI TỐN KÉO NÉN ĐÚNG TÂM
V. PTHH TRONG TÍNH TỐN HỆ THANH PHẲNG
VI. PTHH TRONG TÍNH TỐN DẦM VÀ KHUNG
VII. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ANSYS
VII. CÁC LỆNH CƠ BẢN TRONG ANSYS
2


CHƯƠNG II : PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method) là Phương pháp số
gần đúng để giải các bài tốn được mơ tả bởi các phương trình vi phân đạo
hàm riêng trên miền xác định có hình dạng và điều kiện biên bất kỳ mà
nghiệm chính xác khơng tìm được bằng phương pháp giải tích.

Chương 2 : Phương pháp phần tử hữu hạn

3


+ Các hàm xấp xỉ trong mỗi miền con
phải được xây dựng sao cho chúng
liên tục trên
và phải thỏa mãn điều kiện liên tục giữa các miền con khác
nhau.
Xấp xỉ bằng phần tử hữu hạn: Giả sử V là miền
xác định của một đại lượng cần khảo sát nào đó, ta
chia V ra nhiều miền con
có kích thước và bậc
tự do hữu hạn.
+ Các miền con được gọi là các Phần tử hữu hạn.

Chương 2 : Phương pháp phần tử hữu hạn

4


Các dạng phần tử hữu hạn: Tùy vào dạng miền cần chia mà ta có các dạng
của phần tử hữu hạn khác nhau.
Phần tử 1 chiều

Chương 2 : Phương pháp phần tử hữu hạn

5


Phần tử 2 chiều

Chương 2 : Phương pháp phần tử hữu hạn

6


Phần tử 3 chiều

Chương 2 : Phương pháp phần tử hữu hạn

7