Ðề: cách phần tích giá trị trong simulation
Cậu hãy nhớ: mọi phần mềm chỉ giúp cho công việc của ta nhanh chóng và chính xác hơn thôi, chúng tuyệt nhiên không nghĩ hộ và quyết hộ ta được cái gì cả (gần đây có nhiều ý kiến lo lắng về "trí tuệ nhân tạo" sẽ xuất hiện trong một tương lai không xa, nhưng hiện tại thì chưa có đâu và tớ cho rằng chẳng bao giờ có được!).
Trở lại câu hỏi của cậu, trước hết ta thấy rằng giá trị ứng suất lớn nhất trên chi tiết máy (nơi có màu đỏ) là 54.509 MPa trong khi ứng suất cho phép lớn nhất của vật liệu là 137.895 MPa, tức là gấp 2.53 lần, nếu kiểm nghiệm bền trong điều kiện đã cho thì chi tiết máy này không bị phá hủy. Nhưng như thế bảo là OK thì hơi vội, vì các yếu tố ảnh hưởng trong thực tiễn chế tạo và sử dụng:
- Vật liệu có nguồn gốc không đảm bảo (thép của TQ không thể tốt bằng của Đức hay Thụy điển được)
- Chế tạo có sai số
- Môi trường có tác nhân ăn mòn hóa học hoặc lão hóa
- Tác động của mài mòn cơ học trong quá trình sử dụng
- Vật liệu bị mỏi sau quá trình chịu lực dao động lâu dài
- Tải trọng có thể tăng đột biến do ngẫu nhiên hoặc hư hỏng
Vân vân.
Vì thế mà với mỗi điều kiện sử dụng lâu dài, ta lại phải áp dụng một hệ số an toàn riêng, nghĩa là phải nhân ứng suất cực đại lên một hệ số k nữa cho chắc ăn, ví dụ:
- Thông thường: 2.5~5
- Nguy hiểm: 5~8
- Trực tiếp tới sinh mệnh con người: >8
Thế thì chi tiết của cậu (hình như là 1 cái đĩa xích?) nếu là một chi tiết bình thường dùng trong cơ cấu truyền lực nhỏ và chậm (hỏng chẳng gây tai nạn hoặc tử vong cho ai) thì nó vừa đủ bền ứng với k=2.5. Nhưng nếu nó là đĩa xích của xe máy chạy nhanh và nếu hỏng thì có nguy cơ gây tai nạn, nó sẽ bị coi là không đủ bền. Đặc biệt, nếu nó là cơ cấu truyền động của thang máy mà nếu gẫy thì chắc sẽ gây tai nạn nghiêm trọng, thì nó hoàn toàn không đáp ứng được yêu cầu! Như thế để thấy rằng cùng 1 kết cấu với cùng 1 ngoại lực tác động, việc nó có đáp ứng được không còn tùy vào điều kiện sử dụng và dĩ nhiên phần mềm không biết được điều này.
Sang câu hỏi thứ 2, về chuyển vị: rõ ràng là phần mềm chỉ tính cho cậu được chuyển vị do biến dạng đàn hồi của vật thể dưới tác động của ngoại lực, còn như thế là đạt hay không thì nó cũng chịu nốt. Vật liệu cậu dùng có tính đàn hồi, tức là có ngoại lực là nó biến dạng liền, lực nhỏ thì biến dạng ít và lực lớn thì biến dạng nhiều (chứ không phải lực nhỏ thì không biến dạng, lực lớn mới biến dạng như một số người ngộ nhận), hết ngoại lực thì lại trở về hình dạng ban đầu. Biến dạng bao nhiêu là được và bao nhiêu thì không được, chỉ có cậu là tác giả của thiết kế mới biết, cậu hỏi tớ thì tớ biết hỏi ai? Nói chung thì với kết cấu rất lớn hoặc rất chính xác, người ta mới đưa ra yêu cầu về chuyển vị giới hạn mà thôi. Ví dụ như đỉnh tháp truyền hình cao 500 mét chỉ được phép lắc lư 0.5 mét với bão cấp 13 và động đất cấp 8 chẳng hạn, hoặc hệ thống bàn xe dao trên 1 loại máy công cụ khi gia công chỉ được chuyển vị dưới 0.005 mm chẳng hạn. Các mức giới hạn đó là do người thiết kế tự xác định căn cứ vào chức năng của hệ thống mà mình triển khai. Với đa số thiết kế thông thường, người ta chỉ quan tâm tới xác định giới hạn bền mà thôi, vì khi giới hạn bền chưa bị vượt qua thì những chuyển vị này chỉ là biến dạng đàn hồi. Chỉ khi ứng suất cực đại lớn vượt giới hạn bền của vật liệu thì mới xảy ra biến dạng dẻo hoặc gãy vỡ làm hỏng kết cấu; bởi thế, ta mới phải tính toán như trên để nó không bị hỏng do biến dạng thái quá!.