Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Khảo sát biến dạng thân máy tiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn "Khảo sát biến dạng thân máy tiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn" nhằm hệ thống hoá các kiểu phần tử trong bài toán cơ học và xây dựng các mô hình tính cho một số chi tiết phức tạp trong chế tạo máy đang là một vấn đề cấp bách.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Khảo sát biến dạng thân máy tiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -------------------------- LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY‘’KH ẢO SÁT BIẾN DẠNG THÂN MÁY TIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ’’ Học viên: Nguyễn Thế Đoàn Hướng dẫn Khoa học: PGS.TS Trần Vệ Quốc THÁI NGUYÊN 2009 4 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC TrangMở đầu ………………………………………………………………………………………… 7Chương I: CÁC DẠNG KẾT CẤU HIỆN ĐẠI CỦA THÂN MÁY TIỆN ………………. 9Chương II: CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 12 2.1 Các phương pháp tính sức bền trong cơ học………………………………………….. 12 2.1.1 Phương pháp nhân biểu đồ Veresaghin kết hợp với phương trình vi phân đường 12đàn hồi………………………………………………………………………………………… 2.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn……………………………………………………… 13 2.2 Các dạng đối tượng của bài toán sức bền trong thiết kế hiện đại……………………. 23 2.2.1. Chi tiết dạng thanh…………………………………………………………………. 23 2.2.2 Chi tiết dạng dầm…………………………………………………………………… 23 2.2.3 Chi tiết dạng khối.……………..…………………………………………………… 23 2.3. Các kiểu phần tử của bài toán phần tử hữu hạn và sử dụng…………………………. 24 2.3.1. Phần tử kiểu đường………………………………………………………………… 24 2.3.2. Phần tử kiểu đa giác……………………………………………………………….. 24 2.3.3. Phần tử kiểu tứ diện………………………………………………………………... 25 2.3.4. Các kiểu khác………………………………………………………………………. 25 2.4. Các bước thực hiện bài toán phần tử hữu hạn……………………………………….. 25 2.5. Các bài toán ứng dụng phương phần tử hữu hạn……………………………………. 27 2.5.1. Bài toán cơ học……………………………………………………………………. 27 2.5.2. Bài toán truyền nhiệt………………………………………………………………. 29 2.5.3. Bài toán dòng chất lưu……………………………………………………………... 33 2.5.4. Giới hạn nghiên cứu của đề tài……………………………………………………. 33 2.6. Các mô hình toán học của phương pháp phần tử hữu hạn………………………….. 34 2.6.1. Phương trình mô tả chuyển vị…………………………………………………….. 34 2.6.2. Phương trình mô tả lực nút………………………………………………………… 34 2.6.3. Phương trình vi phân đường đàn hồi………………………………………………. 34 2.7. Giới thiệu một số phần mền tính FEM………………………………………………. 34 2.7.1. Ansys……………………………………………………………………………….. 34 2.7.2. Catia………………………………………………………………………………... 37 2.7.3. Cosmos Design Star……………………………………………………………… 38 2.7.4. Mechanical Destop…………………………………………………………………. 40 2.8. Lựa chọn công cụ chính và công cụ hỗ trợ………………………………………….. 41 2.8.1. Công cụ chính……………………………………………………………………… 41 2.8.2. Công cụ hỗ trợ…………………………………………………………………….. 41 2.8.3. Nhận dạng lẫn nhau………………………………………………………………. 41 2.9. Tổng quan về mô hình cấu trúc……………………………………………………… 41 2.9.1. Tổng quan về xây dựng mô hình…………………………………………………... 41 2.9.2. Các bước tiến hành………………………………………………………………… 43 2.9.3. Các hệ trục toạ độ…………………………………………………………………. 49 2.9.4. Sử dụng chuột và mặt phẳng làm việc……………………………………………. 53 5 2.9.5. Mô hình thông qua các đối tượng hình học……………………………………….. 54 2.9.6. Phát sinh lưới……………………………………………………………………… 57 2.9.7. Hiệu chỉnh mô hình………………………………………………………………… 63 2.9.8. Sinh lưới thích ứng ………………………………………………………………… 67 2.9.9. Phát sinh trực tiếp………………………………………………………………….. 71 2.9.10. Mô hình đường ống ………………………………………………………………. 71 2.9.11. Hiệu chỉnh số nút và phần tử……………………………………………………... 73 2.10. Xây dựng mô hình hình học………………………………………………………… 76 2.10.1. Giới thiệu…………………………………………………………………………. 76 2.10.2. Các sản phẩm kết nối…………………………………………………………….. 78 2.10.3. Sử dụng các lệnh trong phần mềm……………………………………………….. 78 2.11. Tạo mô hình phần tử hữu hạn……………………………………………………… 80 2.11.1. Tổng quan………………………………………………………………………… 80 2.11.2. Các thuộc tính cơ bản của phần tử………………………………………………... 81 2.11.3. Các thuộc tính kết hợp của phần tử………………………………………………. 86 2.11.4. Điều khiển mật độ lưới…………………………………………………………… 87 2.12. Đặt tải………………………………………………………………………………. ...