hrvatski

Nelinearna analiza primjenom metode konačnih elemenata u Ansysu

U radu je dan uvod u metodu konačnih elemenata. Rad također sadrži opisane linearne i nelinearne analize, te analize provođenja topline te dinamičkih opterećenja i vibracija. Za nelinearnu analizu navedene su najpoznatije iterativne metode, te su objašnjeni uzroci nelinearnog ponašanja u smislu geometrijskih i materijalnih nelinearnosti, te problema praznina i kontakata. U radu su dani primjeri linearnih i nelinearnih analiza na primjeru savijanja žice, te na nosaču I-profila sa kontinuiranim opterećenjem u prvom primjeru i opterećenjem silom i momentom u drugom, te analize kontakata. Za nelinearnu analizu napravljeni su primjeri sa korištenjem materijala sa linearnim očvršćivanjem i linearno elastičan-idealno plastičan materijal. Svi primjeri napravljeni su u softveru Ansys 16.0. U analizama su provedene i konvergencije rješenja ukupnih pomaka i ekvivalentnih naprezanja po von-Misesu za različite veličine konačnog elementa koje su prikazane tablicama i dijagramima. Rezultati rješenja primjera nosača I-profila i žice pokazuju da postoji opasnost od pojave tečenja materijala na svim primjerima te da je na primjere potrebno izvršiti ojačanja. Usporedba dobivenih rješenja za linearne i nelinearne analize prikazana je dijagramima, koja pokazuje da su rezultati naprezanja kod linearne analize znatno veća jer u svojoj analizi ne koristi tečenje materijala. Usporedba još pokazuje da su pomaci u nelinearnoj analizi veći jer se pri tečenju materijala događaju veće deformacije. U slučaju manjih opterećenja kada materijal ne prelazi granicu tečenja, nelinearna analiza bi na to jasno ukazivala, dok bi kod linearne analize naprezanja i dalje mogla biti velika, da nije potrebno utrošiti dodatan materijal. Primjenom nelinearne analize u tim slučajevima bi se izbjeglo predimenzioniranje, a s time ujedno i bolji proizvod.

Metoda konačnih elemenata; nelinearna analiza; nelinearnosti

nije evidentirano