Analiza Modurilor de Vibrație Proprii

Laborator 1

1. Analiză statică liniară

1.1 Introducere

Această problemă exemplu prezintă cum utilizăm Femap whith Nastran pentru o analiză statică simplă.

Modelul constă dintr-o placă din oţel de 20mm lungime de 5mm lăţime şi 2mm grosime. Un capăt al barei este încastrat iar la celălalt capăt este aplicată o forţă de 30kgf. Scopul analizei este de a determina care sunt tensiunile din bară şi săgeata acesteia. Unităţile de măsură sunt în mm, N, kg. Efectul acceleraţiei gravitaţionale nu este considerat în acest exemplu.

1.2 Pre-procesarea modelului

În prima etapă trebuie generată geometria modelului, după care trebuie definite materialul, proprietatea elementelor, generarea reţelei de discretizare şi aplicarea constrângerilor şi încărcărilor. Această etapă se numeşte preprocesare şi trebuie realizată în programul Femap.

Întrucât placa are grosimea constantă, modelul este creatca o suprafaţă bidimensională. Grosimea este este adăugată ulterior ca o proprietate a elementelor.

1.2.1 Crearea geometriei

La acest pas veţi introduce coordonatele suprafeţei bidimensionale care caracterizează profilul plăcii de oţel.

Deschideţi Femap. În meniul principal al Femap-ului selectaţi Geometry. Apoi, alegeţi Surface după care Corners… din meniu.

În Locate – Enter First Corner of Surface verificaţi dacă câmpurile X, Y, and Z conţin zerouri. Alegeţi OK.

O altă fereastră de dialog va apărea în care vor trebui introduce coordonatele celui de-al doilea colţ al suprafeţei. Introduceţi următoarele coordinate:

Pentru cel de-al treilea colţ introducem coordonatele:

Pentru cel de-al patrulea colţ introducem coordonatele:

Suprafaţa pe care aţi construit-o va apărea în spaţiul de lucru. Pentru a nu mai construe o altă suprafaţă daţi click pe butonul Cancel în căsuţa de dialog Locate – Enter First Corner of Surface.

Pentru a centra imaginea suprafeţei în spaţiul de lucru, selectaţi View în meniul principal al FEMAP-ului, apoi din meniu, alegeţi Autoscale, iar apoi Visible. Veţi obţine o suprafaţă în fereastra de lucru care va arata astfel:

1.2.2 Definirea proprietăţilor de material

Aici, veţi defini proprietăţile fizice ale materialului care definesc modelul. Din meniul principal al FEMAP-ului selectaţi Model apoi alegeţi Material….

În căsuţa de dialog Define Isotropic Material introduceţi următoarele valori pentru proprietăţile fizice ale materialului considerat.

Selectaţi OK. Căsuţa de dialog Define Isotropic Material va apărea din nou aşteptând să introduceţi un nou material. În acest caz alegeţi Cancel pentru a ieşi din definiţia de material.

1.2.3 Definirea proprietăţilor elementelor

La acest pas, veţi defini proprietăţile elementelor pe care le veţi utiliza în următorul pas pentru a realize reţeaua de discretizare.

Din meniul principal al FEMAP-ului selectaţi Model apoi alegeţi Property….

În căsuţa de dialog Define Property – PLATE Element Type selectaţi butonul Elem/Property Type…