Ohjeita ristikkorakenteen ratkaisemiseksi Ansys 10.0-ohjelmalla

Heikki Marjamäki 25.8.2011
(Pohjautuu Olli Norjan, Jussi Jalkasen ja Timo Turkkilan kirjoittamaan ohjeeseen)

 

  1. Ohjelman käynnistys
  2. Valitaan Windows-käyttöjärjestelmässä

    Start - All Programs - ANSYS ED 10.0 - ANSYS

    Odotellaan hetki ohjelman käynnistymistä.

     

  3. Valitaan analyysityyppi
  4. Halutaan ratkaista yksinkertaisen tasoristikon statiikka, joten valitaan

    Main menu: Preferences

    Merkki kohtaan Structural ja painetaan OK.

     

  5. Valitaan elementtityyppi
  6. Main menu: Preprocessor - Element Type - Add/Edit/Delete - Add

    Valitaan 2D sauvaelementti eli Link 2D Spar ja painetaan OK

    (ANSYS14: 3D finit stn. This is link 180 which we are going to use. In older version of ANSYS 2D Spar is used for defining link 180. Click OK.)

    Painetaan Close Element Types -ikkunassa.

     

  7. Sauvojen poikkipinta-alat
  8. Main menu: Preprocessor - Real Constants - Add/Edit/Delete - Add - OK

    Syötetään pinta-alan arvo ja painetaan Apply, jos on vielä erilaisia syötettäviä pinta-aloja jäljellä. Viimeisen pinta-alan jälkeen painetaan OK.

    Painetaan OK

     

  9. Materiaaliominaisuudet
  10. Main menu: Preprocessor - Material Props - Material Models

    Sauvojen materiaaliksi halutaan lineaarisesti kimmoinen isotrooppinen metriaali, jolloin valitaan avautuneesta ikkunasta Structural - Linear - Elastic - Isotropic

    Syötetään avautuneessa ikkunassa EX = kimmomoduuli ja PRXY = Poissonin vakio sekä painetaan OK.

    Suljetaan Define Materia Model Behavior -ikkuna valitsemalla Material - Exit.

     

  11. Keypointsit (ristikolla samalla myös rakenteen solmuja)
  12. Main menu: Preprocessor - Modeling - Create - Keypoints - In Active CS

    Annetaan pisteiden koordinaatteja, pisteiden numerointi ei ole välttämätöntä. Kun pisteiden syöttö on kesken, paina Apply, lopuksi vasta OK.

     

  13. Viivat
  14. Main menu: Preprocessor (Modeling) - Create - Lines - Lines - In Active Coord

    Poimitaan hiirellä aina kunkin viivan alku- ja loppupiste.. Lopuksi painetaan OK ikkunassa Lines in Active Coord.

     

  15. Elementtiverkko:
  16. Main menu: Preprocessor - Meshing - Mesh Tool

    Painetaan avautuneesta MeshTool -ikkunasta kohdasta Size Controls ja Global nappia Set, syötetään laatikkoon No. of Element Divisions arvo 1 ja painetaan OK. Tämä tarkoittaa, että jokainen viiva on samalla myös elementti.

    Painetaan MeshTool -ikkunassa olevaa nappulaa Mesh ja avautuvasta Mesh Lines -ikkunasta valitaan Pick All. Rakenteen verkotus on nyt tehty. Verkon voi halutessaan tuhota MeshTool -ikkunan Clear -napin kautta. Jos ristikossa on useampia eri poikkipinta-aloja, pinta-ala ja elementti yhdistetään toisiinsa MeshTool -ikkunan kohdasta Element Attributes valitsemalla listasta Lines ja painamalla Set.

    Elementtien ominaisuudet voi tarkistaa valitsemalla Utility menu: - List - Elements - Nodes + Attributes.

    Solmu- tai elementtinumeroinnin saa esiin polusta Utility menu: Plot Crtls - Numbering.

    Suljetaan MeshTool -ikkuna napista Close.

     

  17. Tuennat
  18. Main menu: Solution - Define Loads - Apply - Structural - Displacement - On Keypoints tai On Nodes

    Valitaan tuettavat pisteet hiirellä, painetaan Apply ja syötetään avautuvassa ikkunassa solmusiirtymille halutut arvot. Jos laatikkoon Displacement value ei syötetä mitään, tarkoittaa se nollan suuruista siirtymää.

    (ANSYS14 ja muutenkin 3D-sauvalle kaikki z-suuntaiset vapausasteet tulee asettaa nolliksi tasotapauksessa eli

    Define Loads - Apply - Structural - Displacement - On Keypoints Pick All Uz OK)

     

  19. Pistevoimat
  20. Main menu: Solution - Define Loads - Apply - Structural - Force/Moment - On Keypoints tai On Nodes

    Valitaan kuormitettavat pisteet, painetaan Apply ja annetaan kuormituksen suuruus ja suunta avautuneessa ikkunassa. Muista positiiviset suunnat.

     

  21. Solmusiirtymien ratkaiseminen
  22. Main Menu: Solution - Solve - Current LS

    Painetaan avautuvassa ikkunassa OK ja hetken kuluttua ruutuun ilmestyy keltainen laatikko, jossa lukee "Solution is Done". Jos laatikko ei ilmesty, korjataan laskentamallia ohjelman antaman virheilmoituksen perusteella.

     

  23. Jälkikäsittely, siirtymäkuva
  24. Kuva deformoituneesta ristikosta saadaan siirtymällä jälkikäsittelijään

    Main menu: General Postproc - Plot Results - Deformed Shape

    Kannattanee valita optio Def + Undeformed Edge, jolloin samaan kuvaan piirretään sekä siirtynyt muoto että alkuperäisen ääriviivat.

    Jos solmujen siirtymät halutaan listattuna valitaan

    Main menu: General Postproc - List Results - Nodal Solution - All DOF

     

  25. Jälkikäsittely, tukireaktiot
  26. Main menu: General Postproc - List Results - Reaction Solu

    Valitaan All items ja painetaan OK.

    Tarkastetaan tasoristikolla, että voimien summa esim. vaaka- ja pystysuunnassa on kummassakin nolla ja voimien momentti tason jonkin pisteen suhteen on nolla.

     

  27. Jälkikäsittely, sauvavoimat ja normaalijännitykset
  28. Katsotaan ohjelman help -tiedostoista elementtejä käsittelevästä kohdasta valitun sauvaelementin (Link1) kohdalta normaalivoiman ja -jännityksen koodit.

    Utility Menu: Help - Help Topics - Contents - ANSYS Element Reference - Element Library - Link1

    Havaitaan, että normaalivoiman koodi on SMISC 1 (MFORX) ja normaalijännitykset LS 1 (SAXL). Valitaan nämä päälle seuraavasti:

    Main menu: General Postproc - Element Table - Define Table - Add - By SequenceNum

    Suljetaan Element Table Data -ikkuna.

    Kuvat normaalivoimasta ja -jännityksestä saadaan valitsemalla

    Main menu: General Postproc - Plot Results - Contour Plot - Line Elem Res

    Vastaavat listattuna saadaan valitsemalla

    Main menu: General Postproc - List Results - Element Table Data

     

  29. Uusi kuormitustapaus:
  30. Uusi kuormitustapaus käsitellään poistamalla vanhat kuormitukset, antamalla uudet voimat ja ratkaisemalla solmusiirtymät uudelleen.

    Main menu: Solution - Define Loads - Delete - Structural - Force/Moment - On Nodes tai On Keypoints - Pick All - OK

    Main menu: Solution - Define Loads - Apply - Structural - Force/Moment - On Keypoints tai On Nodes

    Main menu: Solution - Solve - Current LS

    jne.

    Ennen voimien tulostusta muista päivittää laskennat valitsemalla

    Main menu: General Postprocessor - Element Table - Define Table - Update

     

  31. Ohjelmasta poistuminen:

Kun laskut on laskettu, poistutaan ohjelmasta valitsemalla

Utility menu: File - Exit

ja joku tarjolla olevista neljästä eri vaihtoehdosta.