FEM-modellering och analys av en elastisk komponent



Relevanta dokument
Fördjupningsarbete i maskinkonstruktion

En kort introduktion till. FEM-analys

BISTEEX SL ÖVNINGSEXEMPEL I STÅLBYGGNAD FÖR BYGG- INGENJÖRSUTBILDNINGEN VID CTH

Livens inverkan på styvheten

Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006

Kompositberä kning i Solidworks

Pressinformation Nyheter i korthet Edgecam 2013R2

Skillnaden mellan olika sätt att understödja en kaross. (Utvärdering av olika koncept för chassin till en kompositcontainer för godstransport på väg.

Biomekanik Belastningsanalys

Analys av lyftarm för Sublift. Stefan Erlandsson Stefan Clementz

TENTAMEN I HÅLLFASTHETSLÄRA FÖR I2 MHA april (5 timmar) Lärare: Anders Ekberg, tel

Analys av två timmerredens påverkan på lastbilsram

Program för Hållfasthetslära, grundkurs med energimetoder (SE1055, 9p) VT 2013

Examensarbete inom M/P/T,grundnivå

Spänning och töjning (kap 4) Stång

Beteende hos samverkansbjälklag med stål och betong utsatta för brand. Numerisk parametrisk undersökning av den enkla dimensioneringsmetoden

Tentamen i Hållfasthetslära AK2 för M Torsdag , kl


Hemuppgift 2, SF1861 Optimeringslära för T, VT-10

Sammanfattning. Max vikt: 800 kg. Hytten skall vara dämpad. 360 synfält. Det skall vara möjligt att värma och kyla mat.

Material, form och kraft, F9

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Undersökning av hjulupphängning och styrning till ett fyrhjuligt skotarkoncept. Emil Larsson

Framtagen utav Learningpoint. Kort skriftlig instruktion om Enköpings mallar

NYKONSTRUKTION AV STATIV TILL VARMVATTENBEREDARE JOHAN WESTERBERG

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Tentamen i Hållfasthetslära AK

KOHESIVA LAGAR I SKJUVNING EN EXPERIMENTELL METOD MED PLASTICERANDE ADHERENDER

Skapa en solid modell av innanmätet

Snabbguide Genuine Text. Manual och snabbguide, Version 3.0 av GenuineText (manual för lärare):

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16.

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

caeec209 Pelartopp Användarmanual Eurocode Software AB Program för dimensionering av pelartopp. Rev C

Lektion 1: Användargränssnitt och inställningar Lektion 2: Förbereda och köra en analys Lektion 3: Visa och analysera resultat...

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar

Hållfasthetslära Lektion 2. Hookes lag Materialdata - Dragprov

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Tentamen MF1039 DoP Komponenter

Angående skjuvbuckling

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik

Linköpings universitet Institutionen för systemteknik (ISY) Fordonssystem. Laborationskompendium Fordonsdynamik TSFS02

Tentamen Modellering och simulering inom fältteori, 21 oktober, 2006


Skoladmin kom igång! Innehåll

Hjälp för Samlingskartans beställningswebb Innehållsförteckning

Laboration 2 Datorverktyg vid LiU

Heroma. Prod

Datorbaserade beräkningsmetoder

Startanvisning för Bornets Internet

LÖSNING

Qucs: Laboration kondensator

Viktoptimering av ram för SSF-koncept. Daniel Granquist Olof Karlsson

Polarisation laboration Vågor och optik

Instruktion

VI STÖDJER DITT BYGGE

Introduktion till Word och Excel

Laboration 2. Webbproduktion En stiligare webbsida HT2015

Institutionen för tillämpad mekanik, Chalmers tekniska högskola TENTAMEN I HÅLLFASTHETSLÄRA F MHA AUGUSTI 2014

Domarassistenten.com. - en introduktion för domare

Skapa en solid modell av innanmätet från en annan solid

Manual för ansökan till Stiftelsen Kjellbergska Flickskolans Donationer

Medlemsregistret i IdrottOnline

TENTAMEN i Hållfasthetslära; grundkurs, TMMI kl 08-12

Ni administrerar er hemsida genom att logga in på en uppdateringsmodul (även benämnd administrationsgränssnitt eller administration).

Kurs-PM för grundkurs TMHL02 i Hållfasthetslära Enkla Bärverk, 4p, för M, vt 2008

TAIU07 Matematiska beräkningar med Matlab

Generering av ljud utifrån fysikalisk simulering

TES Mobil. Användarmanual. Användarmanual TES Mobil Dok.nr v8

Användningsområde För tillfällig flödesmätning i applikationer där höga krav på noggrannhet ställs och där processen inte kan avbrytas.

Tentamen i hållfasthetslära fk för M3 (MHA160) måndagen den 23/5 2005

TANA17 Matematiska beräkningar med Matlab

ASFALTBELÄGGNING OCH -MASSA

Utvärdering, hantering och modellering av tvångslaster i betongbroar OSKAR LARSSON

DGC IT Manual Citrix Desktop - Fjärrskrivbord

Lösningsskisser till Tentamen 0i Hållfasthetslära 1 för 0 Z2 (TME017), verkar 8 (enbart) skjuvspänningen xy =1.5MPa. med, i detta fall,

Eskilstuna kommun. Kv. Valören 1 och 2. Vibrationsutredning. Uppdragsnr: Version:

FEM-Modellering. - Svetsade provstavar i borstål. Anna Ekberg och Lina Lagerbäck

Mätning av fokallängd hos okänd lins

- utveckling av en haptisk enhet

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

CW263BT. Badrumsvåg. Manual

Material, form och kraft, F11

FEM modellering av instabilitetsproblem

TENTAMEN I HÅLLFASTHETSLÄRA FÖR F (MHA081)

Stumskarvars inverkan på bärförmåga och styvhet

Visa stora ikoner utan text i Command Manager = Större arbetsyta

Bananen. Ett enkelt rollspel om handelsvillkor. Version 1.1

Autodesk 3ds Max Design Som nämnts tidigare kan du ändra storlek i tre olika steg genom att klicka på den lilla svarta pilen.

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

3D-modellering. och. ritningsframställning

IdrottOnline-appen Du kan installera appen från Google Play store för Android och Appstore för iphone. Sök på IdrottOnline så bör den komma fram.

Enkelt och effektivt styrelsearbete - en snabbguide till Boardeaser

Laboration Fuzzy Logic

Det finns tre sätt att ta sig till inloggningen för Mina sidor från vår hemsida (startsidan). 1) Genom direktlänk.

Nyheter i korthet. Edgecam Workflow 2016R1 ett stort steg framåt för fräsning, svarvning och trådgnistning

GYRO. Den perfekta lösningen för avgradning och slipning. För stål, rostfritt och metaller. Oscillerande slipteknik

Byggsektorns Miljöberäkningsverktyg Användarmanual

Handledning. Biträdessidan. Handledning till Biträdessidan, 2013 version 1.0 :

Vibrationsutredning Sandared 1:81

Lathund Office online

Transkript:

FEM-modellering och analys av en elastisk komponent - Laboration 2 MF102X/MF103X/MF104X/MF111X/MF112X/MF114X/MF1025 VT 2012 Ulf Sellgren KTH Maskinkonstruktion Skolan för Industriell teknik och management KEX Maskinkonstruktion, KEX IPU, Modellbaserad produktutveckling Skolan för Industriell teknik och management Februari 2012

LABORATION 2 MODELLERING OCH FEM-ANALYS AV EN ELASTISK KOMPONENT Grundinformation Övningen kräver Solid Edge ST3 (eller en senare version) Det är en gruppövning (2-3 personer per grupp). Övningen går ut på att göra en FEM-modell (med Solid Edge Simulation Express) av verktygsplattan i en haptisk enhet och analysera dess lägsta egenfrekvens, samt även dess vertikala styvhet, och största effektivspänning när den belastas med en vertikalkraft på 10 N från verktyget i verktygsplattans mitt (se figur 2). Laborationens syften är att: Introducera grunderna i finita elementmetoden (FEM). Öva på handhavande av komponentanalysverktyget Solid Edge Simulation Express. Prova och reflektera över några modelleringstekniska frågor. Instruktionerna för övningen ges i detta document. Som underlag till övningen används en Parasolids-fil med en färdig CAD-modell av verktygsplattan. Parasolids-filen finns under fliken Laborationer på kurshemsidan: Verktygsplatta.x_t Figur 1. Haptikenheten (till vänster) och den verktygsplatta som skall analyseras (till höger) Vertikal riktning Figur 2. Definition av vertikal riktning 1

Laborationens huvudmoment 1. Skriv ut denna instruktion och läs igenom den. 2. Hitta och ladda ned Parasolid-filen Verktygsplatta.x-t på kurshemsidan. 3. Starta Solid Edge, öppna ett existerande document (Verktygsplatta.x-t) ocha spara den som en Solid Edge part. 4. Inspektera physical properties för parten, tilldela parten materialet Structural steel, och uppdatera dess massegenskaper. 5. Öppna Simulation Express under menyn Tools 6. Gå igenom sekvensen för att definiera en Modal -analys, dvs att utvärdera komponentens lägsta egenfrekvenser. Gör en så grov diskretisering som möjligt (Nivå 1). 7. Dokumentera resultaten i tabellen på detta dokuments sista sida. 8. Ändra materialet till Aluminium och utför punkterna 6-7. 9. Ändra materialet till PVC och utför punkterna 6-7 10. Ändra analystyp till Stress, dvs en defomations- och spänningsanalys, och definiera en vertikal kraft på 10N, som angriper mitt i plattan och verkar nedåt. 11. Utför en deformations- och spänningsanalys för vart och ett av de tre materialen stål, aluminium och PVC, och dokumentera resultaten i tabellen på dokumentets sista sida. 12. Utför en konvergensanalys för en av de tre spänningsanalyserna, dvs förfina elementnätet minst två gånger och logga antalet noder samt maximal deformation och maximal effektivspänning för de tre konvergensanalyserna. Skriv in resultaten på sista sidan. 13. Skriv era namn och personnummer på dokumentet och presentera resultaten för en laborationsassistent. 2

Att starta Solid Edge Simulation Express Figur 3. Simulation Express ligger under Tools. Under ikonen? ligger hjälptext till Simulation Express. 3

Att välja analystyp och bygga FEM-modellen 2: Bygg modellen 1: speca typen av FEM-analys Modal / Stress Figur 4. Välj analystyp och bygg modellen. 1 2 Figur 5. Välj den lägsta diskretiseringsgraden och välj kropp (det görs automatiskt) 4

Figur 5. Välj material. Figur 6. Lås fast ( face constraint ) de sex koncentriska ytor där universalledernas ändar är fästa. 5

Starta simuleringen och utvärdera resultaten Figur 7. Starta FEM-simuleringen. Rapport Figur 8. Att plotta, animera och skriva ut modala resultat. 6

En stress -analys kräver också yttre laster Figur 9. För Stress -analysen, definiera en vertikal last på 10N som verkar t.ex på den övre centrala hålranden samt en kraftriktning som ges av normalriktningen till plattans övre horisontella yta. 7

För att visualiser resultaten från en stress -analys väljer vi displacement / stress Rapport Figur 10. För att visuellt presentera resultaten från Stress -analysen väljer vi (togglar mellan) displacement och stress. Rapportfunktionen skriver ut alla modellata och FEM-resultat. 8

Resultatredovisning Egenfrekvenser, deformationer och spänningar analyseras för materialen Stål, Aluminium och PVC med den lägsta diskretiseringsgraden ( Coarse = Nivå 1) Därefter analyseras deformationer och spänningar för PVC-modellen med minst två finare diskretiseringsnivåer (t.ex nivåerna 2 och 3). Modal Stress Material Massa Antal noder f1 uz kz Max vonmises (Namn) (g) (#) (Hz) (mm) (N/mm) (MPa) Stål Aluminium PVC PVC PVC Försök upskatta noggrannheten i spänningsresultatet (Max. vonmises) och den maximala vertikala deformationen (uz) för simuleringen med den finaste (mest högupplösta) diskretiseringen och svara på följande tre frågor: Uppskattad nogrannheten i spänningsresultatet: % Uppskattad nogrannheten i deformationssresultatet: % Vad föreslår ni för modelleringsåtgärd för att öka noggrannhetn i spänningsresultaten, utan att öka antalet noder i modellen: Våra namn och personnummer? Namn, personnummer och datum: Namn, personnummer och datum: Namn, personnummer och datum: 9