Luận văn Khảo sát biến dạng thân máy tiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn

6 với 1 mặt,… Nếu đối tượng đã được đạt tải xóa đối tượng sẽ xóa luôn tải trọng. cấp bậc của đối tượng được liệt kê theo sơ đồ sau: Phần tử (và tải phần tử) Nút (và tải nút) Khối ( và tải trọng lên khối) Mặt (và tải trọng lên mặt) Đường (và tải trọng lên đường) Điểm (và tải trọng lên điểm) Nếu muốn sửa đổi 1 chi tiết của mô hình khi nó đã được sinh lưới, trước hết ta phải xóa tất cả các nút và phần tử của chi tiết đó bằng các lệnh xCLEAR. Sau đó ta có thể xóa nó hay sửa đổi rồi phát sinh lưới lại. 2.9.5.2. Xây dựng theo trình tự dưới lên. Điểm là đối tượng cấp thấp nhất được bắt đầu khi dựng mô hình theo cách này. Ta có thể định nghĩa đường, mặt hay khối đi liền với các điểm nhưng không nhất thiết phải đi đúng thứ tự cấp bậc, các đối tượn g trung gian sẽ được tạo ra trong trường hợp cần thiết. Đường dùng để biểu diễn cạnh của một đối tượng. Tuy nhiên không phải lúc nào ta cũng phải xác định rõ 1 đường, mà chương trình có thể tạo ra nó trong trường hợp cần thiết. Chúng chỉ cần xác định rõ khi ta tạo phần tử đường (phần tử dầm) hay ta muốn tạo ra mặt từ các đường cho trước. Mặt phẳng dùng biểu diễn các đối tượng phẳng (tấm phẳng hay khối đối xứng trục). các mặt phẳng cũng như cong được dùng biểu diễn các mặt trong không gian (vỏ, các mặt của đối tượng khối 2 chiều). Chúng chỉ cần thiết khi ta muốn tạo các phần tử trong mặt phẳng hay tạo ra khối từ các mặt. Hầu hết các lẹnh cho việc tạo ra mô mặt đều tự động tạo ra các đường và điểm cần thiết; và cũng tuwong tự như vậy cho các lệnh tạo khối. Dùng biểu diễn các vật thể 3 chiều và chỉ cần thiết khi ta muốn tạo ra các phần tử khối. phần lớn các lệnh tạo khối đều tự động tạo ra các đối tượng cấp thấp hơn cần thiết. 2.9.5.3. Xây dựng theo trình tự trên xuống. Cao nhất Thấp nhất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 Các đối tượng hình học cơ bản. Là các đố i tượng có hình dạng quen thuộc (khối cầu hay lăng trụ đểu). Do các đối tượng cấp cao này được tạo ra trực tiếp mà không thông qua các đối tượng cấp thấp hơn nên ta có tên gọi “ xây dựng theo trình tự từ trên xuống”. Cách tạo ra các đối tượng hình học cơ bản: Có thể dễ dàng tạo ra chúng bằng các lệnh tương ứng: hình chữ nhật (RECTNG), đa giác (PTXY, POLY), đa giác đều (RPOLY), đường tròn hay cung tròn (PCIRC). Các hình tạo bởi các lệnh trên sẽ nằm trong mặt phẳng làm việc và có hướng phù hợp với hệ trục tọa độ mặt phẳng làm việc và phải có diện tích dương. Các hình tiếp giáp nhau có thể tạp ra sự bất liên tục trong mô hình PTHH trừ khi ta nối liền chúng lại bằng các lệnh NUMMRG, AADD hay AGLUE. Ta có thể tạo các đối tượng với các lệnh tương ứng sau: khối lập phương (BRICK), lăng trụ (PTXY,PRISM), lăng trụ vuông (RPRISM), hình nón hay hình nón cụt (CONE), hình cầu (SPHERE), hình xuyến (TORUS), hình trụ (CYLIND). Các đối tượng được tạo ra có vị trí tương đối trong hệ trục tọa độ mặt phẳng làm việc. cũng tương tự như với các mặt phẳng, biên của các khối tiếp giáp nhau có thể tạp ra sự bất liên tục trong mô hình PTHH trừ khi ta nối liền chúng lại bằng các lệnh NUMMRG, VGLUE hay VADD. 2.9.5.4. Sử dụng các phép toán Boolean cho việc “gọt đẽo” mô hình hình học. Ta có thể “gọt đẽo” mô hình hình học bằng các phép toán Boolean như hợp, giao, phép trừ,… lên hầu như tất cả các đối tượng hình học. Trường hợp ngoại lệ duy nhất là chúng không thể áp dụng cho các đối tượng tạo ra bằng cách ghép nối và một vài phép toán Boolean không thể dùng cho các đối tượng suy biến. Lưu ý rằng tất cả các tải trọng và đặc trưng phần tử phải được thiết lập sau khi các phép toán Boolean, nếu không chúng có thể bị ảnh hưởng. 2.9.6. Phát sinh lưới. 2.9.6.1. Phát sinh lưới. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 Thủ tục phát sinh lưới cho nút và phần tử gồm 3 bước chính sau: đặt thuộc tính cho phần tử, đặt thông số cho lưới sẽ phát sinh, phát sinh lưới. Đặt thuộc tính cho phần tử. Các đặc trưng sau cần phải chỉ định: Loại phần tử. - Các hằng số vật liệu (gồm các đặc trưng hình học như chiều dày,…) - Các đặc trưng vât liệu (module đàn hồi, hệ số dẫn nhiệt,…). Hệ trục tọa độ phần tử. Đặt thông số cho lưới sẽ phát sinh: Gồm hình dạng phần tử, vị trí các nút giữa, kích thước lưới sẽ cần thiết khi sinh lưới. Đây là 1 trong các bước quan trọng nhất của quá trình tính toán. Những thông số thiết lập ở bước này sẽ có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác cũng như tốc độ tính toán. Các thông số này phải được thiết lập ngay sau khi quá trình mô hình hình học. Với các bài toán tuyên tính tính toán tĩnh hay tính toán nhiệt, ta có thể để chương trình tự động thiết lập cả các thông số cho quá trình sinh lưới, trong đó các kích thước phần tử được thiết lập sao cho sai số trong quá trình tính toán nhỏ hơn một giá trị đặt trước. Sinh lưới tự do. Theo cách này, không cần đòi hỏi đặc biệt nào cho mô hình hình học. Các hình dạng phần tử hỗn hợp hay chỉ cá phần tử tam giác (hoặc tứ diện trong bài toán 3 chiều) đều có thể sử dụng. Bằng cách sử dụng lệnh ESHAPE ta có thể yêu cầu chương trình tự động chọn loại phần tử ( thường cho kết quả lưới gồm nhiều loại phần tử) hay yêu cầu chỉ sử dụng phần tử tam giác (hoặc tứ diện trong bài toán 3 chiều). Sinh lưới ánh xạ. Ta cũng xó thể yêu cầu ANSYS chỉ sử dụng phần tử tứ giác (hay tứ diện cho bài toán không gian) để tạo ra mmotj lưới ánh xạ. sinh lưới theo cách này đòi hỏi diện tích (hay thể tích) cần sinh lưới phải có hình dạng thảo một số yêu cầu đặc biệt. Chẳng hạn với các phần tử tứ giác: (a) diện tích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 sinh lưới phải đuwocj bao bởi 3 hay 4 cạnh; (b) số phần tử trên các cạnh đối diện phải bừng nhau; và (c) só chia phần tử phải là số chẵn khi diện tích sinh lưới bị bao bởi 3 đường. Nếu diện tích sinh lưới bị bao bởi nhiều hơn 4 đường, ta có thể kết hợp (lệnh LCOMB) hay nối (lệnh LCCAT) vài đường để có số đường nhỏ hơn hay bằn g 4. thường thì ta sử dụng lệnh LCOMB (khi có thể sử dụng được) nhiều hơn là lệnh LCCAT. Cũng chú ý rằng lệnh LCOMB có thể áp dụng cho các đường không tiếp tuyến nhưng không nhất thiết 1 nút phải được tạo ra ở chỗ cong trên đường đó. Để phát sinh lưới cho một khối, ta phải có: khối sinh lưới phải có hình viên gạch (6 mặt), hình nêm hay hình lăng trụ (5 mặt), tứ diện (4 mặt); Phải có số phần tử trên các cạnh đối diện bằng nhau; và (c) số chia phần tử trên các mặt tam giac phải là số chẵn nếu khối sinh lưới là lăng trụ tứ diện. Cũng tương tự như với đường, ta có thể dùng lệnh cộng (AADD) hay nối (ACCAT) các diện tích nếu muốn giảm số diện tích bao quanh khối cần sinh lưới. Nếu muốn nối các đường bao, trước tiên ta phải nối các diện tích, sau đó mới đến các đ ường nếu có. Cũng tương tự như với các đường, lệnh AADD (nếu có thể sử dụng được) sẽ tiện lợi hơn lệnh ACCAT. Vài lưu ý về các đường và mặt được nôi: việc nối các đườn và mặt chỉ để sử dụng cho phát sinh lưới ánh xạ, không phải là 1 phép toán “cộng” Boolean. Đây phải là bước cuối cùng trước khi ta thực hiện việc sinh lưới ánh xạ cho mô hình, bởi vậy đối tượng được tạo ra từ việc nối này không phải là đối tượng cho bất cứ lệnh mô hình hình học nào. Ta có thể dễ dàng khôi phục lại trạng thái trước khi thực hiện lệnh nối bằng cách xóa các đường hay mựt tạo ra bởi lệnh này. Cũng cần lưu ý rằng các đường tạo ra khi nối được hiển thị như đườn nét đứt. các đối tượng cho lệnh nối không bị ràng buộc bởi các điều kiện trên. Tuy nhiên, sẽ mất hay bị tách rời khi các đối tượng bậc cao hơn được kết nối. Nếu việc nối các đối tượng này gây khó khăn cho các phép toán mô hình, ta cũng có thẻ sinh lưới ánh xạ bằng một số cách khác, chẳng hạn như Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 chia mặt hay khối thành các đối tượng thích hợp bằng các phép toán Boolean. Phát sinh lưới. Sau khi đã xây dựng mô hình hình học, gán các thuộc tính phần tử, đật thông số lưới, việc sinh lưới phần tử hữu hạn đã sẵn sàng. Tuy nhiên , đầu tiên ta cần lưu lại các số liệu trước khi khởi động việc sinh lưới. Đôi khi ta cũng có thể cần tạo lưới cho mô hình với các phần tử với só chiều khác nhau. Chẳng hạn gắn thêm vào mô hình vỏ các dầm, hay phủ các phần tuer mặt 2 chiều lên các mựt của một khối. điều này vó thể thực hiện thông qua các lệnh sinh lưới thích hợp (LMESH, AMESH,…) Với các bài toán tiếp xúc phức tạp, ta có thể không dự đoán được phần tử nào của 2 mặt sẽ tiếp xúc nhau. Trong trường hợp này, ta dùng các phần tử tiếp xúc tổng quát để mô hình các mặt tiếp xúc này. Trong mô hình tiếp xúc, ta phải chỉ định một cặp 2 mô hình các mặt tiếp xúc gọi là mặt tiếp xúc, và mặt đích. Khi đó chương trình sẽ tạo ra các phần tử tiếp xuacs giữa 2 mặt này. Ta có thể làm như sau: đầu tiên sinh lưới cho các mặt tiếp xúc. Tiếp đó hóm xác nút của mựt tiếp xúc và mặt đích thành các nhóm. Ta cũng phải đặt thuộc tính cho các phần tử tiếp xúc và dùng lệnh GCGEN để chỉ định măt tiếp xúc và mặt đích và sau đó phát sinh các phần tử tiếp xúc tổng quát giữa 2 mặt chỉ định. Nếu kết cấu được tạo thành từ các khối, chương trình có thể tìm ra được ác vector pháp tuyến của mặt đích cần thiết cho việc tính toán tiếp xuac. Nếu mặt địch được tạo ra từ các phần tử dầm hay vỏ, ta cần chỉ định mặt trên hay mặt dưới của phần tử là mặt tiếp xúc. Chỉ dùng 1 lệnh GCGEN để tạo ra 1 cặp các mặt tiếp xúc sẽ tạo ra một mô hình tiêpx xúc bất đối xứng. trong trường hợp này 1 mặt phải là mặt tiếp xúc và mặt còn lại là mặt đích. Bằng cách khác, ta có thể dùng 2 lệnh GCGEN để chỉ định mỗi mặt đều là mặt tiếp xúc và mặt đích. Đây là trường hợp tiếp xúc đối xứng. Thường ta nên sử dụng mô hình tiếp xúc đối xứng hơn vì nó không đòi hỏi phải xác định rõ mặt nào là mặt tiếp xúc, mặt nào là mặt đích. Ngược Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 lại, mô hình tiêpx xúc bất đối xứng đòi hỏi phải tuân theo các quy tắc sau để phân biệc giữa 2 bề mặt: Nếu vùng tiếp xúc của 1 mặt là phẳng hay lõm và vùng tiếp xúc của mặt kia nhọn hay lồi thì mặt đích phải chọn là mặt phẳng/lõm. Nếu cả 2 vùng tiếp xúc là phẳng, ta có thể chọn tùy ý. Nếu cả 2 vùng đều lồi (không có các cạnh nhọn), mựt đích phải là mặt phẳng hơn Nếu 1 vùng có cạnh nhọn và vùng kia không có, mặt có cạnh nhọn phải là mặt tiếp xúc. Nếu cả 2 vùng đều có cạnh nhon hay đều gợn sóng, việc lựa chọn mặt đích phụ thuộc vào hình dạng của các bề mặt sau khi tiếp xúc. Trong các trường hợp như vậy, mô hình tiếp xúc đối xứng được sử dụng nhiều hơn. Một số lưu ý cho mô hình tiếp xúc tổng quát. Các nút của 2 bề mặt tiếp xúc không nhất thiết phải khớp với nhau. Thực ra, nếu các bề mặt tiếp xúc không khớp đến từng nút, thường ta cần đặt giá trị cho hằng số TOLS để tăng số lần giải. Chương trình phần mềm chỉ cung cấp cho ta phần tử tiếp xúc tuyến tình (không có nút giữa). Nói chung ta chỉ nên dùng phần tử tiếp xúc cho các mặt gồm các phần tử không có nút giữa. Trường hợp ngoại lệ duy nhất chỉ có thể chấp nhận là với bài toán tiếp xúc 2 chiều trong đó các phần tử có nút giữa chỉ được dùng cho bề mặt tiếp xúc. Kiểm tra hình dạng phần tử. Các phần tử với hình dạng không thích hợp thường cho kết quả xấu. Vì lý do này, chương trình ANSYS thực hiện quá trình kiểm tra hình dạng phần tử nhằm cảnh báo về các phần tử có hình dáng không thích hợp được tạo ra trong quá trình sinh lưới. Tuy nhiên, đáng tiếc là không có tiêu chuẩn nào thật tổng quát để có thể xác định phần tử có hình dạng không hợp lý. Nói cách khác, 1 dạng phần tử cho kết quả xấu trong quá trình ính toán này có thể cho kết quả chấp nhận được trong quá trình tính toán khác. Do đó ta phải thấy rằng tiêu chuẩn mà ANSYS dùng để xác định hình dạng không Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 hợp lý của phần tử hoàn taonf không bắt buộc. Như vậy việc nhận được thông báo cảnh cáo về hình dạng phần tử không nhất thiết có nghĩa rằng ta có 1 phần tử có hình dạng không hợp lý. Ngược lại, cũng chưa hẳng ra sec xó kết quả tính toán chính xác khi không nhận được cảnh báo về hình dạng phần tử. quyết định về hình dạng phần tử phục thuộc vào chính bạn, ngưới sử dụng chương trình. Sau đây là một số đề nghị giúp ta quyết định hình d ạng phần tử có hợp lý hay không: Đừng bao giờ bỏ qua cảnh báo về hình dạng phần tử và luôn xem xét ảnh hưởng của phần tử có hình dạng không hợp lý lenkeets quả tính toán. Lưu ý rằng việc tính toán ứng suất sẽ bị ảnh hưởng nhiều nhất từ các phần tử có hình dạng không hợp lý hơn các tính toán nhiệt, từ… Nếu có phần tử có hình dạng không hợp lý trong vùng đặc biệt thì ảnh hưởng của nó là bất lợi. Các phần tử có hình dạng không hợp lý bậc cao hơn sẽ cho kết quả tốt hơn so với phần tử cùng loại nhưng tuyến tính. Một trong các cách đánh giá định lượng tốt nhất 1 phần tử là đánh giá sai số tiêu chuẩn năng lượng của phần tử đó. Tất nhiên ta cũng phải quyết định sai số đến mức nào là chấp nhận được. 2.9.6.2. Vài thủ thuật và chú ý quan trọng. Những vùng, bề mặt, khối bằng phẳng hay có góc nhọn bên trong thường gây lỗi khi sinh lưới. Chuyển tiếp giữa các phần tử có kích thước chênh lệch nhau nhiều: lỗi khi sinh lưới thường hay phát sinh nếu ta có biên chuyển tiếp giữa các phần tử có kích thước khác biệt. Độ cong của phần tử quá lớn: khi dùng các phần tử kết cấu có nút giữa để mô hình 1 biên cong, ta phải đảm bảo rằng mật độ lưới chia phải đủ dày để không xuất hiện một phần tử nào có cạnh kéo dài trên 1 cung lớn hơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 15. Nếu không cần kết quả ứng suất chi tiết ở lân cận của vùng có biên cong, ta có thể sử dụng phần tử có cạnh thẳng với lưới thô hơn trên cạnh (hay mặt) cong đó. Khi đó, để tránh việc sinh lưới với tất cả các phần tử có cạnh thẳng, ta nên cô lập vùng sẽ sinh lưới với phần tử có cạnh thẳng đó. Với việc sinh lưới dùng các phần tử tứ diện nếu gây lỗi sẽ mất rất nhiều thời gian. Một trong các cách kiểm tra sơ bộ nhanh là thử sinh lưới các mặt của khối với các phần tử tam giác nút. Nếu mặt sinh lưới tam giác này không có biên chuyển tiếp với các phần tử có kích thước khác nhau nhiều và quá trình sinh lưới không đưa ra cảnh bóa về độ cong hay tỉ lệ hình dạng thì việc sinh lưới các phần tử tứ diện sẽ thích hợp hơn. Đối tượng nhỏ và đơn giản sẽ sinh lưới tốt hơn các đối tượng lớn và phức tạp. Một trong các hệ quả của việc này là các phép toán “nhập” Boolean sẽ tạo ra những vùng dễ sinh lưới hơn các vùng tạo ra bởi phép cộng Boolean. 2.9.7. Hiệu chỉnh mô hình. 2.9.7.1 Di chuyển và sao chép các nút và phần tử. Thông thường ta phải hoàn tất việc mô hình h ình học trước khi sinh lưới phần tử hữu hạn. Tuy nhiên khi mô hình có các đối tượng hình học lặp đi lặp lại, ta có thể chỉ cần mô hình và sinh lưới chỉ 1 phần của mô hình rồi dùng lệnh sao chép để tạo ra mô hình hoàn chỉnh. Thường thì cách này đòi hỏi ta suy tính kỹ trước khi thực hiện nếu muốn áp dụng thành công. Để sao chép các vùng đã được sinh lưới, ta dùng các lệnh AGEN, VGEN, ARSYM, VSYMM, ATRAN hay VTRAN. Khi đó tất cả các đối tuwongj cấp thấp hơn cũng như các nút và lưới phần tử cũng sẽ sao chép cùng đối tượng. Ta cũng phải suy tính trước để đảm bảo rằng biê của cá vùng được sao chép sẽ khớp nhau đến từng nút. Chẳng hạn nếu sinh lưới tự do 1 khối, các nút ở đầu trái sẽ không nhất thiết khớp với các nút ở đầu phải. nếu được nối lại với nhau chúng sẽ tạo ra sự bất liên tục. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 Việc tạo ra các cahs bố trí nút khớp nhau dọc theo các cạnh của vùng sinh lưới cũng tương đối dễ dàng: ta chỉ cần chỉ định cùng số đường và cùng số chia phần tử trên cạnh ở cả 2 phía của đối tượng cần sao chép. Tuy nhiên với các khối thì không dễ dàng như vậy. Ta phải dùng “mẹo” để tạo ra lưới chia giống nhau ở cả 2 mặt cảu khối cần sinh lưới. Trước khi sinh lưới cho khối cần tạo lưới, ta tạo lưới 1 trong 2 mặt cần phải khớp nhau bằng các phần tử diện tích ảo và sau đó sao chép lưới chia đến mặt còn lại. Sau đó ta có thể sinh lưới với các phần tử khối. Các phần tử ảo sau đó sẽ được xóa đi khi sinh lưới hoàn tất. Tuy nhiên ngay cả khi các biên tiếp giáp của các đối tượng được sao chép khớp nhau đến từng nút, bậc tựu do của các nút này cũng có thể sẽ độc lập với nhau và tạo ra sự bất liên tục trong mô hình. Khi đó ta phải dùng lệnh NUMMRG, ALL để loại bỏ sự bất liên tục này. Thường sau đó ta nên sử dụng lệnh NUMCMP. 2.9.7.2. Nắm rõ mặt và hướng của phần tử. Nếu có các phần tử vỏ trong mô hình phần tử hữu hạn và nếu đặt tải bề mặt ta cần nắm rõ các mặt của phần tử để có thể xác định đúng chiều tải trọng. Thông thường, tải bề mặt lên phần tử vỏ được áp đặt lên mặt thứ nhất và có dấu dương theo quy tắc bàn tay phải (theo thứ tự nút I, J, K, L). Nếu phần tử vỏ được tạo ra từ việc sinh lưới mô hình hình học, vector chỉ phương của các phần tử sẽ trùng với vector chỉ phương của mặt (xác định bằng lệnh ALIST). Ta có thể kiểm tra nhanh chiều vector chỉ phương của phần tử vỏ bằng lệnh NORMAL theo sau bởi lệnh EPLOT. Một cách khác là đặt tải bề mặt với chiều dương giả thiết sau dó kiểm lại bằng cách bật ký hiệu tải trọng lên trước khi thực hiện lệnh EPLOT. Nếu chiều tải trọng không đúng ta có thể đặt lại bằng cách dùng lệnh ENORM. Lưu ý rằng hệ trục tọa độ phần tử, nếu đã được xác định qua các nút I, J, K có thể bị thay đổi bởi lệnh này. 2.9.7.3. Hiệu chỉnh mô hình. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 Khi mô hình đã được sinh lưới, ta không thể xóa đối tượng đã sinh lưới hay các phần tử và nút của đối tượng. để hiệu chỉnh ta phải dùng các lệnh xCLEAR. Lệnh này được xem như ngược với các lệnh phát sinh lưới. sau đó ta mới có thể hiệu chỉnh theo ý muốn. Xóa lưới phần tử. Các lệnh KCLEAR, LCLEAR, ACLEAR và VCLEAR xóa các nút và phần tử của đối tượng hình học tương ứng. khi xóa 1 đối tượng bậc cao, các đối tuwongj bậc thấp hơn nó cũng sẽ bị tự động xóa trù khi chúng đã được sinh lưới. Lưu ý rằng các nút trên biên của 1 đối tượng được dùng chung với 1 đối tượng khác đã được sinh lưới sẽ không bị xóa trì khi cả 2 đối tượng dùng chung các nút đó đều bị xóa. Chương trình sẽ thông báo cho ta có bao nhiêu loại đối tượng sẽ bị xóa bởi lệnh xCLEAR. Một đói tượng xem như bị xóa nếu cả nút lẫn phần tử của nó đều bị xóa. Như đã lưu ý trước đây, các thuộc tính của phần tử được chỉ định bằng các lệnh TYPE, REAL, MAT và ESYS trước các lệnh sinh lưới sẽ bị xóa bởi lệnh xCLEAR. Việc xóa này được thực hiện bằng cách gán cho các số thuoccj tính âm. Các lệnh xCLEAR không ảnh hưởng đến các thuoccj tính xavs định bởi lệnh xATT. Trong cả 2 trường hợp, khi dùng lệnh xATT các thuộc tính mới sẽ đè lên các thuộc tính đã được xác định trước cho mô hình. Thay đổi đặc trưng phần tử. Có đổi mục tiêu tính toán (chẳng hạn trong bài toán phân tích ứng suoats - nhiệt). Kỹ thuật thay đổi đặc trung phần tử gồm các phương pháp sau: Phương pháp Brute Forrce: Xóa lưới, đạt lại đặc trưng phần tử và sau đó sinh lưới lại. việc sinh lưới lại đôi khi tốn rất nhiều thời gian nên cách này thường nên tránh nếu lưới chia đã đạt yêu cầu. Thayđần tử; Các đặc trung phần tử có thể thyổi lại đặc trưung phần tuer và dùng lệnh EMODIF, ALL. Cách này cho phép trục tiếp thay đổi đặc trưng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 phần tử mà không làm ảnh hưởng đến các đặc trưng khác của mô hình. Tuy thuận tiện nhưng cũng khá nguy hiểm vì khi đó các đặc trung phần tử mô hình PTHH sẽ không còn tương ứng với các đặc trung phần tử ở mô hình hình học. Và ta cũng có thể nhập những giá trị không thích hợp cho các đặc trưng phần tử mà không nhận được bất cứ cảnh báo nào. Do đó với những thay đổi trực tiếp này ta cần thực hiện hết sức thận trọng. Một cách khác để thay đổi đặc trưng phần tử là dùng lệnh MPCHG. Khác với các lệnh khác, lệnh này có thể thực hiện được cả trong phần SOLUTION và có thể dùng để thay đòi các đặc trưng phần tử giữa các lần giải. Thay đổi trong bảng thuộc tính: ta có thể thay đổi các thông số trong bảng đặc trưng vật liệu sau khi đã sinh lưới nhưng phải trước khi tính toán. Cảnh báo sẽ được đưa ra nếu cá đặc trưng vật liệu có những thông số không được nhập vào. Theo cách này ta không cần sinh lưới lại. Lưu ý khi thêm nút giữa phần tử: theo bất cứ cách thay đổi nào trên đây, nếu muốn thay các phần tử không có nút giữa bằng các phần tử có nút giữa ta có thể dùng lệnh EMID theo sau lệnh MODMSH, DETACH. Xóa các đối tượng hình học. Dùng các lệnh xDELE để xóa các đối tượng hình học. Lưu ý rằng ta không thể xóa đối tượng bậc thấp nếu chúng đi liền với đối tượng bậc cao hơn. Do đó, khi tạo ra một khối bằng các lệnh hình học cơ bản, ta không thể xóa 1 điểm gắn liền với khối đó trừ khi đã xóa theo đúng cấp thứ tự tất cả các đối tượng bậc cao hơn (đường, mặt và khối) gắn liền với điểm đó. Ngược lại bằng cách đặt thêm số KSWP = 1 cho các lệnh LDELE, ADELE hay VDELE ta có thể yêu cầu chương trình tự động xóa tất cả các đối tượng. Hiệu chỉnh các đối tượng hình học. Ta có thể hiệu chỉnh mô hình hình học bằng cách thay đổi vị trí các điểm. bất cứ vùng đã được sinh lưới nào gắn liền với điểm đã được thay đổi sẽ bị xóa các nút và phần tử. tất cả các đường, mặt và khối gắn liền với điểm sẽ được tự động cập nhật qua hệ tọa độ hiện hành. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 Các đối tượng chưa được sinh lưới cũng có thể được định nghĩa lại bằng các lệnh đã dùng để xác định chúng. 2.9.7.4. Kiểm tra mô hình hình học. Trong các phần trước, ta đã biết một số điều kiện ngăn cản việc sửa đổi mô hình hình học. các điều kiện này đưa vào chương trình ANSYS để ngăn cản sự lẫn lộn giữa các số liệu của mô hình hình học và mô hình PTHH. Ta có thể tóm tắt như sau: Không thể xóa hay di chuyển các điểm, đường, mặt hay khối đã được sinh lưới. Các nút hay phần tử gắn liền với điểm, đường, mặt hay khối thì không thể di chuyển được. Chú ng có thể bị xóa bằng các lệnh XCLEAR. Các mặt của một khối thì không thể xóa hay thay đổi được. Các đường của 1 mặt không thể xóa hay thay đổi được (trừ khi dùng lệnh các LDIV, LCOMB hay LFILLT). Ta không thể xóa các điểm của một đường. chúng chỉ có thể được di chuyển bằng lệnh KMODIF, lệnh này cũng xóa các đường, mặt và khối đi kèm với điểm đó. Ta có thẻ giải thích các điều kiện trên như sau: mô hình hoàn chỉnh có thể được xem như một chồng các khối đối tượng, khối dưới cùng là các điểm, tiếp đó là các đường, mặt… Nếu thay đổi đối tượng bậc thấp ta sẽ làm ảnh hưởng đến các đối tượng bậc cao hơn nằm trên nó. Tuy nhiên các điều kiện trên cũng không quá khắt khe và ta cũng có thể bỏ qua một số ràng buộc khi thực hiện một tác vụ nào đó tuy rằng khi đó ta sẽ mất đi những giới hạn an toàn mà chương trình cung cấp. điều này làm tưng xác suất gây lỗi cho cơ sở dữ liệu của chương trình. 2.9.8. Sinh lưới thích ứng . Chương trình phần mềm cung cấp cho ta các kỹ thuật gần đúng để tự động đánh giá sai số lưới trong mộ số bài toán. Bằng cách này, chương trình sẽ tự động đánh giá 1 lưới chia mịnh hay chưa. Nếu chưa, nó sẽ tự động chia Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 mịn hơn sao cho sai số giảm đi. Quá trình trên được gọi là sinh lưới thích ứng và trải qua nhiều lần tính toán cho đến khi sai số ước lượng nhỏ hơn 1 giá trị cho trước (hay đến khi số lần lặp vượt quá giới hạn). 2.9.8.1. Các điều kiện tiên quyết. Chương trình ph ần mềm có 1 macro đã được viết trước, ADAPT.MAC để thực hiện việc sinh lưới này. Mô hình của ta cũng phải thỏa một số điều kiện trước khi kích hoạt macro này. - Thủ tục tiêu chuẩn chỉ áp dụng được cho tính toán tĩnh tuyến tính dết cấu cà tính toán nhiệt. - Mô hình chỉ nên sử dụng 1 loại vật liệu vì sai số tính ôtans dựa trên ứng suất trung bình tại nút và do đó thường không đúng tại biên giữa 2 loại vât liệu. ngoài ra sai số về năng lượng cũng bị ảnh hưởng bởi module đàn hồi. Vì vậy ngay cả khi sự bất liên tục về ứng suất ở 2 phần tử liên tiếp là như nhau, sai số về năng lượng cũng sẽ khác nhau nếu các đặc trưng vật liệu của chúng khác nhau. Ta cũng nên tránh thay đổi đột ngột chieuf dày phần tuer vỏ vì chúng cũng sẽ gây ra những vấn đề tương tự khi tính toán ứng suất. - Ta cũng phải dùng các phần tử có hỗ trợ tính toán sai số. - Các đối tượng hình học trong mô hình phải có khả năng sinh lưới hay những đặc trưng có thể gây lỗi khi sinh lưới không được đưa vào mô hình. 2.9.8.2. Trình tự cơ bản 1. Trong phần tiền xử lý, nhập các loại phần tử, đặc trưng phần tử và vật liệu phù hợp với các loại phần tử kể trên. 2. Xây dựng mô hình hình học để tạo ra các mặt hay khối có thể sinh lưới được. Ta không cần chỉ định kích thước phần tử hay sinh lưới trước, macro ADAPT sẽ tự độ