Ejercicio Ansys

` ` METODES NUMERICS QT - Curs 2011-12

Pr`ctica 3 a

Volem determinar l’estat de tensions (despla¸aments i esfor¸os) sobre un tr´ c c ıptic format per dues peces laterals de 9 × 4 in2 , de gruix t1 = 0.063 in i una pe¸a al mig de 9 × 1 in2 , amb un c gruix t2 = 0.12 in i que t´ un forat de 0.5 in de di`metre al seu centre (veure figura ??). El e a conjunt est` sotm`s a una tracci´uniformement distribu¨ de 1000 psi en la direcci´ vertical a e o ıda o aplicada al llarg de la cara superior, mentre que la inferior es mant´ fixada a una base r´ e ıgida. 7 1 Tota la pe¸a est` feta del mateix material, que t´ un m`dul de Young E = 10 psi i un c a e o coeficient de Poisson ν = 0.25.

Figura 1: Geometria i c`rrega d’un tr´ a ıptic rectangular amb un forat circular. Doneu, de maneraobligat`ria: o 1. La deformaci´ de la pe¸a. o c 2. La distribuci´ dels esfor¸os σxx i σyy en les direccions X i Y respectivament, al llarg de o c l’eix de simetria horitzontal de la pe¸a. c
Tot i que les unitats que es donen a l’enunciat ja s´n consistents i no cal convertir-les al SI per fer aquesta o pr`ctica, les equival`ncies s´n: a e o • 1 psi (pounds per square inch) = 6,8948 kPa. • 1 in = 2,54 cm.1

1

` ` METODES NUMERICS QT - Curs 2011-12

Pr`ctica 3 (Resoluci´) a o

Abans de comen¸ar, tal i com es pot observar, la pe¸a presenta simetria en l’eix vertical. c c Aixi doncs, nom´s caldr` dibuixar-ne la meitat (dreta o esquerra) per tal de poder fer l’estudi. e a

Preproc´s e
1. Crear els Keypoints Per a la creaci´ dels Keypoints tindrem en compte la part d’estudi, que ´s l’eixde simetria o e horitzontal i que, posteriorment, a l’hora de fer el mallat voldrem refiniar m´s aquesta e zona. • En total definim 18 Keypoints tal i com mostra la taula seg¨ent: u Keypoints 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Coordenades x y 0.25 0 0.5 0 4.5 0 0 0.25 0 -0.25 0 0.5 0.5 0.5 4.5 0.5 0 -0.5 0.5 -0.5 4.5 -0.5 0 4.5 0.5 4.5 4.5 4.5 0 -4.5 0.5 -4.5 4.5 -4.5 0 0

• A “ANSYS MainMenu” seleccionem: Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS Per a definir el primer Keypoint (x = 0 i y = 0), posem un 1 a Keypoint number, introdu¨ les coordenades x i y, i cliquem a Apply. ım 2

• Fem el mateix per la resta de punts. Quan introdu¨ l’´ltim punt cliquem a OK ım u enlloc de Apply.

2. Crear les l´ ınies Primer farem la mitja circumfer`ncia: e • Hi hadiferents maneres de crear mitja circumfer`ncia, una d’elles ´s fent 2 quarts e e de circumfer`ncia, primer un i despr´s l’altre. Aixi doncs, anirem a: e e Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Arcs > By End KPs & Rad • Cal dir quins s´n els extrems: seleccionem els Keypoints 1 i 4 i cliquem a OK. o • Ara se li ha de dir cap a on esta el centre: seleccionem el Keypoint 18 i cliquem a OK. I ensapareix la seg¨ent finestra: u

3

• Introdu¨ el radi a RAD, que en aquest cas ´s 0.25. ım e • Repetim el proc´s, per` seleccionant primer els Keypoints 1 i 5, i despres el 18. Amb e o 0.25 d radi tamb´. e Un cop feta la mitja circumfer`ncia, cal fer la resta de l´ e ınies, que procedim de la seg¨ent u manera: • En el men´ principal seleccionem: u Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines >In Active Coord • Cliquem sobre el punt 1 i seguidament al 2, i apareix una l´ ınia. • Repetim el mateix per a crear la resta de l´ ınies. Ens ha de quedar com mostra la seg¨ent imatge: u

3. Crear les `rees a • En el men´ principal seleccionem: u Preprocessor > Modeling > Areas > Arbitrary > By Lines • Seleccionem la l´ ınea 1, 3, 4, 5 i 6, i cliquem a Apply. Per veure la numeraci´ de les l´ oınies cal anar a: PlotCtrls > Numbering ... > LINE > On • Ara seleccionem la l´ ınea 5, 10, 17 i 16, i tornem a clicar a Apply. • Procedim de la mateixa manera fins a formar totes les arees. Ens ha de quedar com ` mostra la imatge seg¨ent: u 4

4. Definir el tipus d’element • En el men´ principal seleccionem: u Preprocessor > Element > Add/Edit/Delete • Cliquem a Add i seleccionem l’element que...