Table Of ContentT.C.
ZONGULDAK KARAELMAS ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ANSYS
VE UYGULAMALARI
Ahmet ÇALIK
DANIŞMAN
Prof. Dr. Durmuş GÜNAY
2004
ZONGULDAK
ŞEKİLLER DİZİNİ
No Sayfa
1.1 ANSYS Arayüzü. 4
1.2 Output window. 5
1.3 Bir işi kaydetme. 6
1.4 Bir işi Tollbar penceresinden kaydetmek. 6
1.5 Komut yardımıyla kaydetme. 7
1.6 Kaydedilmiş veri tabanı dosyasını yüklemek 7
1.7 Atanan iş adının değiştirlmesi. 8
1.8 Sonuçların bastırılması. 9
1.9 Görüntülenen sonuçlar. 9
1.10 Grafiklerin bastırılması. 10
2.1 Başlık atanması. 11
2.2 Keypointlerin tanımlanması. 14
2.3 Alan oluşturmada Boptn kullanımı. 17
2.4 Alan oluşturmada Boptn kullanılmaması. 15
2.5 Mantıksal kesişim işlemi. 18
2.6 Ekleme işlemi. 18
2.7 Çıkarma işlemi. 19
2.8 Bir çizgiden çizgi çıkarma. 19
2.9 İki kesişen alanı 3 alanı dönütürme. 20
2.10 Çizgi sürekliliğini sağlamak. 21
3.1 Kiriş uygulaması. 22
3.2 Eleman tipini seçme. 23
3.3 Malzeme sabitelerinin girilmesi. 23
3.4 Malzeme özelliklerinin girilmesi. 24
3.5 1 anahtar noktasının tanıtılması. 25
3.6 2 anahtar noktasının tanıtılması. 25
3.7 3 anahtar noktasının tanıtılması. 25
3.8 4 anahtar noktasının tanıtılması. 25
3.9 5 anahtar noktasının tanıtılması. 26
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 1 / 68
3.10 Düğüm numaralarını aktif hale getirilmesi. 26
4.1 Üç boyutlu gerilme. 29
4.2 Merkezi boş düzlem. 30
4.3 Altı düğümlü üçggen. 31
4.4 Eleman seçimi. 32
4.5 Eleman ayarları. 32
4.6 Malzeme sabiteleri. 32
4.7 Düzlem üçgeninin girilmesi. 33
4.8 Alan oluşturuluyor. 34
4.9 Oluşturulan alan; dikdötgen ve çember. 34
4.10 İnce plakanın geometrisi. 35
4.11 Bütün alanı üçgen elemanlara ayırıyoruz. 35
4.12 Modelin sınır şartları ve yüklerinin gösterimi. 36
4.13 Deformasyon-yerdeğişirmelerin görünümü. 37
4.14 Deformasyon eğrisi. 37
4.15 Gerilme ayrıntısı. 38
4.16 Düğümlerdeki rutüşlama seçiciliği. 39
4.17 Ağdaki rütüşlama sonunda x doğrultusundaki gerilme şekli. 40
4.18 Ağdaki rütüşlama sonunda x doğrultusundaki gerilme şeklin detayı. 40
4.19 Üçgen ve dörtgen elemanlar. 41
4.20 Keypoint, çizgi ve alan. 42
4.21 Eğliyet kemeri. 43
4.22 Eğliyet kemeri kilitleme aparatı parçası. 44
4.23 Kafes problemi. 45
5.1 Katı modelin görünümü. 49
5.2 Modeli düzenleme. 50
5.3 Eleman tipi. 51
5.4 Malzeme sabitelerinin girilmesi. 51
5.5 Blok menüsü. 52
5.6 Katı blok. 52
5.7 Sarı katıdaki silindirlerin oluşturulması. 53
5.8 Sarı katının görünümü. 53
5.9 Mavi blok için orjinin kaydırılması. 54
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 2 / 68
5.10 Sarı bloğun oluşturulması. 54
5.11 Sarı ve Mavi blokların görünümü. 55
5.12 Pembe blok için orjinin kaydırılması. 55
5.13 Pembe blokun oluşturulması. 56
5.14 Sarı, Mavi ve Pembe blokların görünümü. 56
5.15 Yeşil blok için orjinin kaydırılması. 57
5.16 Yeşil blokun oluştuulması. 57
5.17 Sarı, Mavi, Pembe ve Yeşil blokların görünümü. 58
5.18 Deformasyon eğrisinin çizdirilmesi. 59
5.19 Deformasyon eğrisinin görünümü. 59
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 3 / 68
ÇİZELGE LİSTESİ
No Sayfa
1.1 ANSYS dosyaları. 7
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 4 / 68
İÇİNDEKİLER
Sayfa
İÇİNDEKİLER................................................................................................................ 5
ŞEKİLLER DİZİNİ.......................................................................................................... 1
ÇİZELGELER DİZİNİ.................................................................................................... 4
TEŞEKKÜR..................................................................................................................... 7
BÖLÜM 1 SONLU ELEMAN ANALİZLERİ............................................................. 8
1.1 GİRİŞ.................................................................................................................. 8
1.2 ANSYS SONLU ELEMANLAR ANALİZLERİ.............................................. 11
1.3 ANSYS ARAYÜZÜ........................................................................................... 11
1.4 BİR İŞİ KAYDETME/YÜKLEME.................................................................... 13
1.5 ANSYS DOSYALARI....................................................................................... 14
1.6 SONUÇLARIN BASTIRILMASI...................................................................... 15
BÖLÜM 2 TEMEL KONULAR.................................................................................... 18
2.1 GİRİŞ.................................................................................................................. 18
2.2 BAŞLIK BELİRLENMESİ................................................................................ 18
2.3 MODELİN OLUŞTURULMASI....................................................................... 19
2. 4 MANTIKSAL İŞLEMCİLER........................................................................... 24
BÖLÜM 3 TEK BOYUTLU PROBLEMLER............................................................. 29
3.1 GİRİŞ.................................................................................................................. 29
3.2 KİRİŞLER…………………………………………………………………….. 29
3.3 KİRİŞ UYGULAMALARI…………………………………………………… 29
BÖLÜM 4 DÜZLEM ZORLANMA / DÜZLEM GERİLME……………………… 36
4.1 BAŞLARKEN………………………………………………………………… 36
4.2 GİRİŞ………………………………………………………………………….. 36
4.3 DÜZLEM MERKEZİNDE BOŞLUK………………………………………… 37
4.4 İKİ BOYUTLU DÜZLEM PLAKA UYGULAMALARI……………………. 38
4.5 SONLU ELEMANLAR METODUNUN TAHMİNİ YAPISI……………….. 48
4.6 ANYS GEOMETRİSİ………………………………………………………… 49
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 5 / 68
İÇİNDEKİLER (Devam ediyor)
4.7 KAFES SİSTEMİ UYGULAMALARI………………………………………. 51
4.7.1 Örnek Kafes Problemi………………………………………………… 51
BÖLÜM 5 ÜÇ BOYUTLU PROBLEMLER…………………………………… 56
5.2 ÜÇ BOYUTLU PROBLEM UYGULAMALARI……………………………. 55
REFERANSLAR………………………………………………………………….. 67
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 6 / 68
TEŞEKKÜR
Projenin hazırlanmasında beni yönlendiren danışman hocam Prof. Dr. Durmuş Günay’a, bu
çalışmaya yardımcı olan Prof. John R. Baker, Mustafa Çalık, Eren Pembe ve Eray
Pembe’ye teşekkürlerimi sunuyorum.
Ahmet ÇALIK
Ağustos 2004
Zonguldak
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 7 / 68
BÖLÜM 1
SONLU ELEMANLAR ANALİZLERİ
1.1 GİRİŞ
Bu bölümde; Sonlu Elemanlar Analizlerine bir giriş yapılacaktır. Analizler ANSYS sonlu
elemanlar paket programı kullanılarak gerçekleştirilecektir.
1.2 ANSYS SONLU ELEMANLAR ANALİZLERİ
ANSYS genel amaçlı sonlu elemanlar paket programıdır ve mekanik problemlerin nümerik
çözümünde kullanılır. Bu problemler; statik/dinamik yapısal analizler (lineer veya non-lineer),
ısı transferi ve akış problemleri ile akustik ve elektro-manyetik problemleri içerir.
Genel olarak, sonlu elemanlar analizleri üç kademede gerçekleştirilir:
1. Preprocessing: problemin tanımlanması; preprocessing ana kademleri aşağıda
verildiği gibidir:
· Keypoint/çizgi/alan/hacimlerin tanımlanması
· Element tipi ve malzeme/geometri özelliklerinin tanımlanması
· Gerekli çizgi/alan/hacimlerin sonlu elemanlara bölünmesi.
2. Solution: yüklerin ve sınır şartlarının atanarak çözümün gerçekleştirilmesi; bu
kademede yükler (noktasal veya basınç) belirlenir, sınır şartları tanımlanır ve sonuçta
çözüme gidilir.
3. Postprocessing: sonuçların görüntülenmesi; bu kademede şunlar yapılabilir:
· Nodal yerdeğiştirmelerin listelenmesi
· Eleman kuvvet ve momentlerinin izlenmesi
· Yerdegiştirme çizimleri
· Gerilme kontur diyagramları
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 8 / 68
Ancak bu üç kademeden daha önemli bir işlem analizin planlamasıdır ve problemin çözülmesi
başarısına direk etkisi vardır. Bir sonlu elemanlar analizinin amacı bilinen yükler altında
sistem davranışının modellenmesidir. Analizin kesinlik derecesi planlama kademesine
oldukça bağlıdır.
Preprocessing kademesi aşağıdakileri içerir:
· Başlığın belirlenmesi: Probleme isim verilmesi diye düşünülebilir. Bu seçenek eğer
aynı temel model üzerinde farklı seçenekli iterasyonlar yapılması durumunda çok
faydalıdır. Türkçe karekter kullanılmamasına dikkat edilmelidir.
· Modelin oluşturulması: Model 1D, 'd veya 3D uzayında uygun birimler (m., mm.,
in., vb.) kullanılarak çizilir. Model ANSYS preprocessor'ı kullanılarak
oluşturulabileceği gibi başka bir CAD paketinde hazırlanmış bir dosyanın (IGES,
STEP, Pro/E gibi)ANSYS preprocessor'ı tarafından okunması ile de olabilir. Modelin
oluşturulması esnasında dikkat edilmesi gereken konulardan biri çizimde kullanılan
birim ile malzeme özellikleri ve uygulanan yük birimlerinin uyumlu olmasıdır.
Örneğin; model mm olarak çizildi ise, malzeme özellikleri SI birimi ile tanımlandığı
şekilde olmalıdır.
· Eleman tipinin belirlenmesi: Eleman seçimi 1D, 2D veya 3D olabileceği gibi
yapılması düşünülen analizin tipine de bağlıdır(örneğin termal analiz
gerçekleştirebilmek için termal eleman).
· Malzeme özelliklerinin girilmesi: Malzeme özellikleri (elastisite modülü, poisson
oranı, yoğunluk ve ayrıca gerekli olduğunda genleşme katsayısı, termal iletkenlik,
özgül ısı vb) tanımlanmalıdır.
· Modelin elemanlara bölünmesi: Modelin elemanlara bölünmesi işlemi, analiz
sürekliliğinin belirli sayıdaki ayrı parçalara veya diğer bir ifade ile sonlu elemanlara
bölünmesidir. Daha çok sayıda eleman daha iyi sonuçlar fakat daha uzun analiz
zamanı demektir. Modelin elemanlara bölünmesi manual olarak yapılabileceği gibi
otomatik olarak da yapılabilir. Manual olarak elamanlara bölme işlemi uzun ve zor bir
işlemken otomatik olarak elamanlara bölme işleminde gerek tek şey model kenarları
boyunca eleman yoğunluğunun belirlenmesidir. Ayrıca elemanlara ait elaman
özelliklerinin de girilmesi gerekebilir. Örneğin, 2D eleman kullanılıyorsa kalınlık
gereklidir.
Ahmet ÇALIK , [email protected] Sayfa 9 / 68
Description:t.c. zonguldak karaelma s Ünİversİtesİ mÜhendİslİk fakÜltesİ makİna mÜhendİslİĞİ bÖlÜmÜ ansys ve uygulamalari ahmet Çalik
