Giáo trình ANSYS - phân tích ứng suất và biến dạng (HCMUTE)

TS. ĐỖ THÀNH TRUNG

GIÁO TRÌNH

ANSYS - PHÂN TÍCH
ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
*******************

TS. ĐỖ THÀNH TRUNG

GIÁO TRÌNH

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LỜI NÓI ĐẦU
Trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, vấn đề đặt ra cho các kỹ sư thiết
kế là phải làm như thế nào để công việc thiết kế trở nên chính xác và chi
phí là thấp nhất. Hay sau khi thiết kế, phải kiểm tra, thử nghiệm và chế
tạo như thế nào để mang lại hiệu quả kinh tế cao và thỏa mãn những điều
kiện kỹ thuật. Tất cả những vấn đề đó đã dẫn con người đến việc nghiên
cứu và tạo ra một số công cụ để giải quyết hữu hiệu bài toán mà thiết kế
và kiểm nghiệm đặt ra. Trong đó, phần mềm ANSYS 12 cho phép chúng
ta giải quyết một cách nhanh chóng và chính xác những vấn đề phức tạp
đó. Tuy nhiên, ANSYS 12 chưa được sử dụng phổ biến và đang cần tìm
hiểu về khả năng ứng dụng để giải các bài toán cơ học, tìm ứng suất và
biến dạng của các chi tiết máy và hệ thống máy.
Ngoài ra, môn học Thiết kế và mô phỏng máy là một môn học cơ
sở của ngành Cơ khí Chế tạo máy trong chương trình đào tạo Thạc sĩ của
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Muc tiêu
của môn học là nhằm giúp cho học viên có khả năng thiết kế, mô phỏng
chi tiết, cụm, bộ phận máy và máy, quản lý cơ sở dữ liệu thiết kế, phân
tích và đánh giá kết quả thiết kế và mô phỏng. Để thực hiện được các
công việc trên, đòi hỏi học viên phải vận dụng các kiến thức cơ sở ngành,
kết hợp với các phương pháp tính và sử dụng thành thạo các phần mềm
mô phỏng như : AutoCAD, ANSYS, CATIA, …
Với những mục đích như trên, tác giả đã biên soạn cuốn sách này với
sự giúp đỡ nhiệt tình của KS. Nguyễn Tuấn Anh, ThS. Đinh Hữu Hạnh và
các đồng nghiệp – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM, nhằm
dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên Đại học và học viên Cao học thuộc
nhóm ngành Kỹ thuật nói chung và ngành Cơ khí Chế tạo máy nói riêng.
Tuy nhiên, cuốn sách này chủ yếu dành cho đối tượng mới làm quen với
ANSYS nên chỉ dừng ở mức cơ bản và giải các bài toán không quá phức
tạp.
Trong quá trình biên soạn, cuốn sách này không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được sự góp ý của người đọc để
các phiên bản sau được hoàn thiện hơn. Mọi góp ý xin vui lòng gửi về
địa chỉ mail: [email protected].
Tác giả, TS. Đỗ Thành Trung
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM

3

4

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
MỤC LỤC

3
5

Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. GIỚI T
...

...
ới điều kiện biên đã xác định như trên thì kết quả mô phỏng rõ
ràng đã cho chúng ta thấy được rằng:
o Chuyển vị lớn nhất ở gần vị trí lực tác dụng (vị trí B).
o Chuyển vị giảm dần từ vị trí lực tác dụng đến vị trí cố định (chuyển
vị bằng 0).
+ Ứng suất:
Ứng suất tập trung lớn nhất ở gần 2 cổ của đòn treo, các chỗ cong
và thành mỏng gần lỗ.
+ Kết luận:
Với kết quả mô phỏng bằng phần mềm ANSYS, ta xác định được
các kết quả về biến dạng và ứng suất, kiểm tra được kết cấu của các chi
tiết thiết kế trước khi tiến hành gia công và sản xuất thực tế. Từ đó, giảm
được đáng kể chi phí và thời gian chế tạo thử.

213

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Văn Phái, Trương Tích Thiện, Nguyễn Tường Long và
Nguyễn Định Giang, Giải bài toán cơ kỹ thuật bằng chương
trình ANSYS, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006.
[2] Đinh Bá Trụ và Hoàng Văn Lợi, Hướng dẫn sử dụng ANSYS,
Học viện Kỹ thuật Quân sự - Bộ môn Gia công áp lực khoa Cơ
khí, 2003.
[3] Chu Quốc Thắng, Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn, Nhà xuất
bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006.
[4 Vũ Quốc Anh và Phạm Thanh Hoan, Tính kết cấu bằng phần
mềm ANSYS version 10.0, Nhà xuất bản Xây dựng, 2006.
[5] Fereydoon Dadkhah and Jack Zecher P. E, ANSYS Workbench
Software Tutorial, Delphi Electronics &amp Safety - Indiana
University - Purdue University Indianapolis.
[6] T. A. Stolarski, Y. Nakasone and S. Yoshimoto, Engineering
Analysis with Ansys Software, Tokyo University of Science Brunel University.
[7] http://www.ansys.com
[8] http://courses.cit.cornell.edu/ansys/
[9] http://www.scribd.com/search?query=ansys
[10] http//vi.wikipedia.org

215

Giáo trình

ANSYS – PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT
VÀ BIẾN DẠNG
TS. Đỗ Thành Trung
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TPHCM
Số 3 Công trường Quốc tế, Quận 3, TP. HCM
ĐT: 38 239 172 - 38 239 170
Fax: 38 239 172
E-mail: [email protected]


Chịu trách nhiệm xuất bản
TS HUỲNH BÁ LÂN
Tổ chức bản thảo và chịu trách nhiệm về tác quyền
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
Biên tập
NGUYỄN ĐỨC MAI LÂM
Sửa bản in
THUỲ DƯƠNG
Thiết kế bìa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
GT.01.KT(V)
ĐHQG.HCM-13

126-2013/CXB/177-07/ĐHQGTPHCM
KT.GT.417 – 13 (T)

In 300 cuốn khổ 16 x 24cm, tại Công ty TNHH In và Bao bì Hưng
Phú. Số đăng ký kế hoạch xuất bản: 126-2013/CXB/17707/ĐHQGTPHCM. Quyết định xuất bản số: 126/QĐ-ĐHQGTPHCM cấp
ngày 21/6/2013 của Nhà xuất bản ĐHQGTPHCM. In xong và nộp lưu
chiểu Quí II, 2013.

ISBN: 978-604-73-1702-8

9 786047 317028