3o/B Mάθημα: Δικτύωμα / 2D-Truss in Batch

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Λεωνίδας Αλεξόπουλος

Βοηθοί διδασκαλίας: Κανακάρης Γιώργος, Καβαλόπουλος Νίκος

Άδεια Χρήσης

Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

2

1η Εφαρμογή: Δικτύωμα-13 TrussΕμβαδόν διατομής ράβδου: 3x10-4 mΜέτρο ελαστικότητας (ατσάλι): 2.07x 1011 Ν/m2

Υπολογίστε αντιδράσεις στην βάση καιτην εντατική κατάσταση

1 2 3 4 5

6 7 8

L1 L2 L3 L4

L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11

L12 L13

3

2η Εφαρμογή: Truss in BatchΕμβαδόν διατομής ράβδου: 3x10-4 mΜέτρο ελαστικότητας (ατσάλι): 2.07x 1011 Ν/m2

Υπολογίστε αντιδράσεις στην βάση καιτην εντατική κατάσταση

1 2 3

4 5

L1 L2

L3 L4 L5 L6

L7

F=250N

3m

4

APDL3 MODULES:/PREP7 -------------> Preprocessor/SOLU -------------> Solver/POST1 --------------> PostProcessing

MAIN COMMANDS. Try:

Help, ET (Defines an element type)Help, MP (Defines Material Property)Help, n (Defines a node)Help, d (Defines DOF at nodes)Help, f (Defines Force at nodes)

Help, /SOLU

Help, /POST1

5

Preprocessing1. START ANSYSWorking Directory: C:\Users\Leonidas\2014BATCHJob Name: TRUSS-BATCH-v01

2. ENTER PREPROCESSORAPDL: /prep7

3. Define element type: LINK180Preprocessor -> Element Type -> Add/Edit/DeleteAPDL: ET,1, LINK180

4. CHECK HELP FOR LINK180

5. Define the real constants: for Link1Preprocessor -> Real Constants -> Add/Edit/DeleteCross-sectional area: 3.0E-4 APDL: r,1,3.0E-4 & APDL: r,2,4.0E-4 6

Type HELP, LINK180

7

Input Data

8

OUTPUT DATA: Stress, Strain

9

ΤΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΕΞΑΓΟΥΜΕ?element values for further processing.

Element data to be stored to the results file

10

Επιλογή Πεπερασμένου ΣτοιχείουΕΞΑΓΩΓΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΜΕΣΩ ETABLE

e.g. “LS, 1” Axial stress in element E

Element Node Node

11

Επιλογή Πεπερασμένου ΣτοιχείουΕΞΑΓΩΓΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΜΕΣΩ ETABLE

12

3

412

6. Define Material Properties:ADPL: mp,ex,1,2.07E11APDL: mp,prxy,1,.3

Material Properties

Preprocessor -> Material Properties -> Material ModelsStructural -> Linear -> Elastic -> IsotropicEX= 2.07E11 , PRXY= 0.30

List File Log File

13

7. Create nodes at truss joints:n,1,0,0,0n,2,3,0,0 ……

Create Nodes

1 2 3

4 5

L1 L2

L3 L4 L5 L6

L7

F=250N

3m

Preprocessor -> Modeling -> Create -> Nodes -> In Active CS

14

10. Create link elements between nodes:Preprocessor -> Modeling -> Create -> Elements ->Auto Numbered->Thru Nodes

APDL: e,1,2e,2,3

Create Elements

1 2 3

4 5

E1 E2

E3 E4 E5 E6

E7

F=250N

3m

15

11. Enter Solution APDL: /solu12. Apply constraints on the model:Solution -> Define Loads-> Apply -> Structural-> Displacement -> On Nodes

Enter Solution, Apply BC/LOADS

Choose ALL DOFSet to 0

APDL: d,3,all,0APDL: d,1,UY,0

Choose UY=0

1 2 3

4 5

E1 E2

E3 E4 E5 E6

E7

F=250N

3m

16

13. Apply forces on the model:Solution -> Define Loads-> Apply -> Structural-> Force/Moment -> On Nodes

Apply Forces

APDL: f,2,fy,-250

14. Solve the problem: Solution -> Solve-> Current LS APDL: solve

1 2 3

4 5

E1 E2

E3 E4 E5 E6

E7

3m

17

-> Quite & Save everything

-> Explore Folder and Log file

-> Create new folder with log file

-> Run in batch

-> Delete and re-create new folder-> Run from ANSYS (Read Input From)-> Quit-> Parametric ANSYS (i.e. TRUSSAREA and Read From input)

-> Delete and re-create new folder-> Run from MATLAB in batch!"C:\Program Files\ANSYS Inc\v140\ANSYS\bin\winx64\ansys140.exe" -p ansys -dir "C:\Users\Leonidas\2014BATCHC" -j "TRUSS-BATCH-v03" -s read -l en-us -b -i"C:\Users\Leonidas\2014BATCHC\TRUSS-BATCH-v02.log" -o "C:\Users\Leonidas\2014BATCHC\file.txt"

SAVE DB

18

15. Enter postprocessor, APDL: /post1

Post Processing

16. Plot the deformed shape: General Postproc -> Plot Results -> Deformed ShapeAPDL: pldi,1

19

Post Processing17. Write out a copy of this plot to a bitmap file:Utility Menu -> PltCtrls -> Hard Copy -> To File

18. List reaction forces:General Postproc -> List Results -> Reaction Solution-> OKAPDL: prrf

19. List a summary: axial force and stress in each element:General Postproc -> List Results -> Element Solution ->Highlight “LineElem results”

20. List the x and y direction deflections for each node:General Postproc -> List Results -> Nodal Solution -> DOF Solution -> Displacement Vector SUM

20

Post Processing “Help,LINK1” 21. Choose your output from ETABLE

21

“LS, 1”Element Node Node

Post Processing “Help,LINK1” 21. Choose your output from ETABLE

“LEPEL, 1”

22

Post Processing21. Choose your output from ETABLE

12

3

4

Post Processing21. Plot Elem Table: Axial Stress (SAXL : LS,1)

Όριο διαρροής ατσαλιού = 250 MPa

Post Processing21. Plot Elem Table: Axial Strain (EPELAXL : LEPEL,1)

Είναι η παραδοχή του “small strains” σωστή? 25

Explore APDL file

26

Run in Batch

27

Run in Batch from Matlab

See also: http://www.structures.ethz.ch/education/master/optimization/FS2014PDFs/computerex/OPT_ComExercise_1.pdf

28

Χρηματοδότηση• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα

πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.

• Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού.

• Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.