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

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH
ĐỖ THÀNH TRUNG

GIÁO TRÌNH

CATIA - 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
CATIA cho phép chúng ta giải quyết một cách nhanh chóng và chính
xác những vấn đề phức tạp đó. Tuy nhiên, CATIA - Phần Tử Hữu
Hạn là mô đun chưa được nghiên cứu nhiều tại Việt Nam, rất cần
được tìm hiểu để có thể ứng dụng giải các bài toán phân tích ứng suất
và biến dạng của các chi tiết máy, 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. Mục
tiêu của môn học là nhằm giúp cho học viên có khả năng thiết kế, mô
phỏng chi tiết - cụm - bộ phận máy - 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 cố gắng biên soạn cuốn
sách này với sự giúp đỡ nhiệt tình của KS. Hồ Thanh Phát và các đồng
nghiệp – Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM, nhằm làm tài liệu tham
khảo 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, tài liệu này chủ yếu dành cho đối tượng mới làm quen với
CATIA nên chỉ dừng ở mức cơ bản và giải các bài toán không quá
phức tạp. Tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp chân thành của
người đọc để các lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn.
Chân thành cảm ơn.
Tác giả
TS. ĐỖ THÀNH TRUNG
3

4

CATIA - PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG

CHƢƠNG 1

Chƣơng 1

GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CATIA
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
CATIA được
...

...
.................................................................... 213
242

13.2. Trình tự khảo sát ...................................................................... 213
Chương 14. KHẢO SÁT BÀI TOÁN TÌM TẦN SỐ VÀ DAO ĐỘNG
RIÊNG
14.1. Bài toán dầm ngàm 1 đầu......................................................... 219
14.2. Bài toán dầm trên 2 gối đỡ ....................................................... 234
MỤC LỤC................................................................................................ 241
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................ 244

243

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Chu Quốc Thắng, Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn, NXB Khoa Học và
Kỹ Thuật, 2006.
[2] Trần Ích Thịnh và Ngô Như Khoa, Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn
Ttrong Kỹ Thuật, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, 2007.
[3] Nguyễn Việt Hùng và Nguyễn Trọng Giảng, ANSYS và Mô Phỏng Số
Trong Công Nghiệp Bằng Phần Tử Hữu Hạn, NXB Khoa Học và Kỹ
Thuật, 2003.
[4] Stephen H. Crandall, Norman C. Dahl and Thomas J. Lardner, An
Introduction To The Mechanics Of Solids, McGraw-Hill, 1972.
[5] Nader G. Zamani, CATIA V5 FEA Tutorials, SDC Publications, 2010.
[6] J. N. Reddy, An Introduction To The Finite Element Method, Third
Edition, McGraw-Hill, 2005.
[7] O. C. Zienkiewicz, The Finite Element Method, Fifth Edition, Third
edition, MCGraw-Hill, 1977.
[8] O. C. Zienkiewicz and R. L. Taylor, The Finite Element Method, Fifth
Edition, Butterworth Heinemann, 2000.
[9] Saeed Moaveni, Finite Element Analysis, Prentice-Hall, 1999.
[10] http://www.wikipedia.org

244

Giáo trình

CATIA - 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/178-07/ĐHQGTPHCM
KT.GT.167 – 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/178-07/ĐHQGTPHCM. Quyết định
xuất bản số: 52/QĐ-ĐHQGTPHCM cấp ngày 26/3/2013 của Nhà xuất bản
ĐHQGTPHCM. In xong và nộp lưu chiểu Quí II, 2013.

ISBN: 978-604-73-1703-5

9 786047 317035