Hướng dẫn sử dụng COSMOSWorks

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
5. Ngăn chặn các chuyển động tự do

Các mô hình bị ràng buộc không phù hợp có thể tịnh tiến và quay tự do. Nói chung, mỗi thành phần có ba chuyển động tịnh tiến và ba chuyển động quay tự do. Với một assembly, cả sau bậc tự do của mỗi thành phần phải được ngăn chặn. Các yếu tố sau đây góp phần ngăn các chuyển động tự do này:

  • Các ràng buộc tịnh tiến
  • Các thuộc tính của nghiên cứu (soft springinertia relief flags)
  • Các điều kiện tiếp xúc
  • Các kết nối
Tùy chọn soft spring có thể dùng như một công cụ chuẩn bị để ổn định nghiên cứu. Không nên dùng tùy chọn này trong nghiên cứu cuối cùng. Tùy chọn IIertia relief flag có thể dùng trong một số trường hợp, khi các tải trọng bên ngoài cân bằng.

a. Các ràng buộc thích hợp cho mô hình solid

Sự biến dạng của mô hình solid hoàn toàn được xác định bởi ba tịnh tiến của mỗi node. Cả chuyển động quay của mô hình solid cũng hoàn toàn được xác định bởi những tịnh tiến của các node này. Các điều kiện ràng buộc ImmovableFixed là như nhau đối với các phần tử solid.

Ví dụ: Khảo sát mô hình solid của một khối hộp chữ nhật:

  • Nếu bạn cố định một đỉnh, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay quanh đỉnh cố định này.
  • Nếu bạn cố định hai đỉnh, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay quanh đường thẳng đi qua hai đỉnh cố định này.
  • Nếu bạn cố định một cạnh, cạnh thẳng nói chung, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay quanh cạnh cố định này.
  • Nếu bạn cố định hai bề mặt tham chiếu vuông góc, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể trượt theo hướng pháp tuyến của bề mặt tham chiếu thứ ba.
  • Nếu bạn cố định ba đỉnh không thẳng hàng, mô hình sẽ hoàn toàn được cố định.
  • Nếu bạn cố định một bề mặt, mô hình sẽ được cố định.
  • Nếu bạn cố định một cạnh và một đỉnh không thuộc cạnh này, mô hình sẽ cố định.
  • Nếu bạn cố định ba bề mặt có pháp tuyến vuông góc với nhau, mô hình sẽ cố định.
Ví dụ một mô hình có lỗ trụ:

  • Nếu bạn ràng buộc bề mặt trụ theo phương hướng kính, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay và trượt so với trục.
  • Nếu bạn ràng buộc bề mặt trụ theo phương tiếp tuyến, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể trượt theo hướng trục.
  • Nếu bạn ràng buộc bề mặt trụ theo phương tiếp tuyến và một đỉnh, mô hình sẽ cố định.
  • Nếu bạn cố định một bề mặt bất kỳ, mô hình cũng cố định.
b. Các ràng buộc phù hợp với Shell

Sự biến dạng của các mô hình shell hoàn toàn được xác định bởi 3 chuyển động tịnh tiến và 3 chuyển động quay tại mỗi node. Các điều kiện ràng buộc ImmovableFixed là khác nhau trong các shell:

-Immovable đặt các tịnh tiến bằng không, nhưng không ràng buộc các chuyển động quay.
-Fixed đặt tất cả các chuyển động tịnh tiến và quay đều bằng không.

Ví dụ: Khảo sát một tấm phẳng được tạo lưới với các phần tử shell:

  • Nếu bạn ràng buộc Immovable cho một đỉnh, mô hình vẫn chưa cố định vì nó vẫn có thể quay quanh điểm đó.
  • Nếu bạn ràng buộc Immovable cho một cạnh, mô hình vẫn chưa cố định vì nó vẫn có thể quay quanh cạnh đó/
  • Nếu bạn Fixed một cạnh hoặc hơn một đỉnh, mô hình sẽ cố định.
Không nên chạy nghiên cứu các mô hình lưới shell với một đỉnh cố định. Mặc dù về lý thuyết, cố định một đỉnh đủ để cố định một mô hình lưới shell, nhưng số lượng giả lập lớn có thể dẫn đến các kết quả sai.
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
6. Các kiểu ràng buộc

a. Fixed (Cố định)

Với các lưới solid, kiểu ràng buộc này đặt tất cả các bậc tự do tịnh tiến đều bằng không. Với lưới shell, ràng buộc này đặt tất cả các bậc tự do tịnh tiến và quay đều bằng không. Khi dùng kiểu ràng buộc này, không cần chọn đối tượng tham chiếu.
Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính và đầu vào cần thiết cho kiểu ràng buộc này:






b. Immovable (không tịnh tiến)

Kiểu ràng buộc này đặt tất cả các bậc tịnh tiến tự do bằng không, như nhau với cả lưới solid và shell. Không dùng đối tượng tham chiếu.
Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính và đầu vào cần thiết cho kiểu ràng buộc này:



Các ràng buộc FixedImmovable hoàn toàn như nhau đối với lưới solid nhưng khác nhau đối với lưới shell. Ví dụ dưới đây sẽ minh họa sự khác nhau này đối với lưới shell:
Khảo sát một tấm mỏng được giữ ở hai cạnh đối diện. Một áp suất đẳng hướng được đặt lên lưới shell của mô hình này.
[FONT=&quot]Các sơ đồ dưới cho thấy hình dạng biến dạng của shell này khi dùng ràng buộc ImmovableFixed.[/FONT]





c. Dùng các tham chiếu


Bạn có thể dùng các hình dạng tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Tham chiếu có thể là một mặt phẳng, trục, cạnh, hoặc bề mặt. Dùng tùy chọn này, bạn có thể ràng buộc các đỉnh, cạnh và bề mặt.

Lưu ý: Trong tài liệu assembly, chỉ có các mặt tọa độ và trục của assembly có thể dùng làm tham chiếu. Các hình dạng tham chiếu của Part không dùng được trong tài liệu assembly.
Số bậc tự do có thể ràng buộc tùy thuộc kiểu lưới và tham chiếu được chọn.


Dùng một mặt tọa độ làm tham chiếu

Bạn có thể dùng một mặt tọa độ làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Bạn có thể quy định các dịch chuyển theo hướng 1 và 2 của mặt phẳng này cũng như theo hướng pháp tuyến của nó. Với các lưới shell, bạn còn có thể quy định các chuyển động quay theo ba hướng kể trên.
Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:






Dùng một trục tham chiếu
Bạn có thể dùng một trục làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Bạn có thể quy định các chuyển động tịnh tiến theo các hướng bán kính, tiếp tuyến (chu vi) và dọc trục. Với các lưới shell, bạn còn có thể quy định các chuyển động quay theo ba hướng này.

Ghi chú: Góc q được xác định cho dịch chuyển theo phương chu vi được dùng để tính toán dich chuyển thực tế (v) tại mỗi node từ công thức: v = r. q, ở đây, r là khoảng cách từ node này đến trục tham chiếu.
Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:


 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
[LEFT]Vài ví dụ:

[/LEFT]
[LEFT]Bề mặt lỗ trụ được chọn có thể quay hoặc di chuyển dọc theo trục. Mũi tên đỏ là những chuyển động được phép:



[LEFT] Xem xét việc lắp ráp chiếc vòng ở hình 1 vào trong chiếc vòng ở hình 2. Chiếc vòng trong (Hình 1) có đường kính ngoài 18.2 cm và làm bằng một vật liệu đàn hồi. Chiếc vòng ngoài (Hình 2) có đường kính trong là 18 cm và làm bằng một vật liệu cứng. Để lắp ráp chúng như hình 3, hãy gán một dịch chuyển hướng kính trên bề mặt ngoài của vòng trong bằng -0.1 so với trục tham chiếu:







Dùng một bề mặt mô hình
Bạn có thể dùng một bề mặt phẳng của mô hình làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Bạn có thể quy định các dich chuyển trong các hướng 1 và 2 và pháp tuyến của bề mặt này. Với các lưới shell, bạn còn có thể quy định các chuyển động quay theo ba hướng trên.
Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:




[FONT=&quot]Các bề mặt đáy của chân bàn chỉ có thể di chuyển trong mặt phẳng của nó (sàn nhà):[/FONT]


[FONT=&quot]
[/FONT]

[LEFT] [FONT=&quot]Bạn có thể dùng bề mặt mô hình (face 1) làm tham chiếu để đặt sự dịch chuyển cho các bề mặt chân đế face 2 & 3 dọc theo hướng 1 (Dir 1) bằng không. Không xác định các dịch chuyển theo hai hướng còn lại (Dir 2 và [/FONT][FONT=&quot]Normal[/FONT][FONT=&quot]):[/FONT]

[/LEFT]
[FONT=&quot]
[/FONT]

Một cách dễ dàng để dùng kiểu On flat face là đặt dịch chuyển theo pháp tuyến bằng không.

Sử dụng một cạnh của mô hình

Bạn có thể dùng một cạnh thẳng của mô hình làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Bạn có thể quy định sự dịch chuyển theo hướng của cạnh này. Với các lưới shell, bạn còn có thể xác định chuyển động quay quanh cạnh này.
Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:




[FONT=&quot]Ví dụ, bề mặt được chọn (màu xanh lá cây) di chuyển một khoảng 0.5 cm theo hướng được xác định bởi cạnh được chọn (xanh lá cây). Dùng Preview để xem hướng này. Dùng một giá trị âm -0.5 cm để đảo hướng:

[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]


On Flat Face

[LEFT]Bạn chỉ có thể dùng tùy chọn này khi tất cả các bề mặt được chọn đều phẳng. Mỗi bề mặt này đều có thể làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc đối với các hướng của chính chúng (Direction 1, Direction 2 và Normal).

Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:[/LEFT]





[LEFT]Vài ví dụ:

[/LEFT]


[/LEFT]
[/LEFT]
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
On Cylindrical Face (Ràng buộc trên mặt trụ)

Bạn chỉ có thể dùng tùy chọn này khi tất cả các bề mặt được chọn đều là mặt trụ. Mỗi bề mặt này đều có một trục khác nhau. Các hướng bán kính, chu vi và hướng trục cho mỗi bề mặt dựa trên trục của chính bề mặt này.

[FONT=&quot]Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:

[/FONT]


[FONT=&quot]
[/FONT][LEFT] Các hướng bán kính, chu vi và hướng trục kết hợp với bề mặt trụ được minh họa ở hình dưới. Các trục X, Y và Z được quy chiếu theo hướng của hệ tọa độ chung (Plane1).

[/LEFT]
[FONT=&quot]
[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]
[FONT=&quot]
Các ví dụ:

[/FONT] Mô hình bánh xe kép. Bạn có thể dùng tùy chọn On cylindrical faces để thiết lập các dịch chuyển hướng trục (màu đỏ) và hướng kính (xanh lục) bằng không. Cái chốt chỉ còn quy tự do theo phương chu vi (xanh lam):
[FONT=&quot]
[/FONT]





On Spherical Face (Ràng buộc trên mặt cầu)

Bạn chỉ có thể dùng tùy chọn này khi tất cả các mặt được chọn đều là mặt cầu. Mỗi mặt có thể có một tâm riêng. Bán kính, hướng kinh và vĩ tuyến của mỗi mặt được xác định theo tâm của từng mặt.

Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này:



Các hướng bán kính, kinh tuyến và vĩ tuyến của một mặt cầu được minh họa trong hình bên. Dùng Preview để xác định các hướng kinh và vĩ tuyến:



[LEFT]Ví dụ:

[/LEFT]


Symmetry (Ràng buộc Đối xứng)

Bạn có thể dùng ràng buộc đối xứng để mô phỏng một phần của mô hình thay vì phải mô phỏng toàn bộ mô hình. Khi có điều kiện, việc lợi dụng tính đối xứng của mô hình có thể giúp bạn giảm khối lượng tính toán và nâng cao độ chính xác các kết quả.
Thủ tục để áp dụng kiểu ràng buộc đối xứng cho các lưới solid và shell kiểu
là như nhau.
Lưu ý: Ràng buộc Symmetry đòi hỏi hình dạng, các ràng buộc, tải và các thuộc tính vật liệu cũng phải đối xứng. Nói chung, không nên dùng ràng buộc này cho các nghiên cứu cộng hưởng hoặc ổn định.




Ràng buộc Symmetry (đối xứng) cho mô hình lưới solid

Với các mô hình solid, mọi bề mặt trùng với một mặt phẳng đối xứng đều có thể chặn sự tịnh tiến theo phương pháp tuyến của nó. Kiểu ràng buộc Symmetry tự động áp dụng điều kiện này cho tất cả các bề mặt được chọn.

Dưới đây là một số ví dụ của những mô hình đối xứng qua một hoặc nhiều mặt phẳng.

[FONT=&quot]Mô hình này là đối xứng qua một mặt phẳng. Bạn có thể phân tích một nửa của mô hình này, đặt các ràng buộc [/FONT]Symmetry cho các mặt có mũi tên đỏ[FONT=&quot]:

[/FONT]
[FONT=&quot]


[/FONT][LEFT] [FONT=&quot]Mô hình này đối xứng qua hai mặt phẳng. Bạn có thể phân tích một phần tư mô hình. Hãy áp dụng kiểu ràng buộc Symmetry cho các bề mặt đối xứng này:

[/FONT]
[FONT=&quot]


[/FONT][LEFT] [FONT=&quot]Dưới đây là mô hình đối xứng trục. Để phân tích mô hình này, bạn có thể dùng một “múi” của nó. Hãy áp dụng kiểu ràng buộc Symmetry cho các bề mặt đối xứng này. Mặc dù về lý thuyết, có thể dùng một múi có góc bất kỳ, nhưng dùng múi có góc quá nhỏ có thể sẽ tạo ra phần tử xấu tại các đỉnh nhọn của mô hình:

[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]
[/LEFT]
[/LEFT]
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Ràng buộc Symmetry cho các mô hình lưới shell
Với các mô hình shell, sự đối xứng đòi hỏi các bề mặt trùng với các mặt phẳng đối xứng không được di chuyển theo phương pháp tuyến và quay theo hai phương còn lại.

[LEFT]Với các nghiên cứu được tạo với tùy chọn lưới Shell using
(Lưới shell dùng mặt trung hòa), một bề mặt đối xứng được coi như cạnh liên kết với nó. Các ràng buộc đối xứng được áp dụng trên các bề mặt trùng với những mặt phẳng đối xứng của mô hình dọc theo chiều dày mô hình. Các ràng buộc đối xứng này được đặt thủ công trên các cạnh shell nằm trên mặt phẳng đối xứng của mô hình.
Các ví dụ sau sẽ giải thích rõ các kiểu lưới của nghiên cứu tác động thế nào đến cách ràng buộc đối xứng được áp dụng.

Shell mesh using
(Lưới shell dùng mặt trung hòa)

[/LEFT]
Planar Symmetry (Đối xứng phẳng)

Mô hình dưới đây đối xứng qua hai mặt phẳng. Bạn có thể phân tích một phần tư mô hình này. Ràng buộc Symmetry sẽ tự động áp dụng các điều kiện di chuyển và quay cho các bề mặt được chọn.




[LEFT]Axial Symmetry (Đối xứng trục)

Mô hình dưới đối xứng trục. Bạn có thể phân tích một "múi" của mô hình. Ràng buộc Symmetry sẽ tự động áp dụng các điều kiện di chuyển và quay cho các bề mặt được chọn:
[/LEFT]





Shell mesh using surfaces (Lưới shell dùng bề mặt)

Planar Symmetry (Đối xứng phẳng)

Mô hình surface dưới đối xứng qua hai mặt phẳng. Bạn có thể phân tích một phần tư mô hình. Do không có bề mặt nào liên kết với các cạnh, bạn cần dùng một đối tượng tham chiếu để đặt các thành phần di chuyển thích hợp bằng không như hình minh họa dưới.

[FONT=&quot]Lưu ý rằng bạn không thể dùng ràng buộc Symmetry trực tiếp vì điều kiện này chỉ áp dụng được trên các bề mặt, cũng lưu ý rằng các điều kiện đối xứng là khác nhau với mỗi cạnh.

[/FONT]
[FONT=&quot]


[/FONT] [LEFT]Axial Symmetry (Đối xứng trục)

[/LEFT]
[LEFT]Mô hình dưới đối xứng trục. Bạn có thể phân tích một múi của mô hình. Dùng trục của shell này làm tham chiếu, đặt dịch chuyển theo phương chu vi và các chuyển động quay theo hướng trục và hướng kính bằng không cho các cạnh đứng:[/LEFT]





[LEFT]Roller/Sliding (Lăn/Trượt)


Dùng ràng buộc Roller/Sliding để quy định rằng một bề mặt phẳng có thể tịnh tiến tự do trong mặt phẳng của nó, nhưng không thể tịnh tiến theo hướng pháp tuyến. Bề mặt này có thể co dãn dưới tác động của tải trọng.
Hinge

Dùng ràng buộc Hinge để quy định rằng một bề mặt trụ chỉ có thể quay quanh trục của nó. Bán kính và chiều dài của bề mặt trụ này không đổi dưới tải trọng. Điều kiện này tương đương với kiểu ràng buộc On cylindrical face và đặt các yếu tố radial axial bằng không.
[/LEFT]

 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Tải trọng

Pressure (Áp suất)

Bảng thuộc tính Pressure đặt áp suất đẳng áp hoặc bất đẳng áp (thay đổi) lên các bề mặt trong các nghiên cứu cấu trúc (tĩnh học, cộng hưởng, ổn định và phi tuyến). Áp suất đẳng áp tác động theo một hướng xác định với phân bố không đổi lên tất cả các bề mặt. Áp suất có thể tác động vuông góc với các bề mặt được chọn hoặc có thể có nhiều hướng khác nhau. Ví dụ, áp suất thủy tĩnh tác động vuông góc lên các bề mặt, trong khi tuyết trên mái nhà lại tác động thẳng đứng, còn gió thì tác động theo phương nằm ngang.

Cường độ của áp lực tương đương sinh ra bởi áp suất bằng giá trị áp suất nhân với diện tích bề mặt. Tuy nhiên, áp lực thực tế còn tùy thuộc vào hình dạng của bề mặt và hướng của áp suất. Ví dụ, phản lực sinh ra do áp suất thủy tĩnh tác động lên toàn bộ một bề mặt trụ bằng không, do hình dạng của bề mặt này.

Áp suất bất đẳng áp được mô tả bằng một một tích số và một phân bố áp suất. Phân bố áp suất này được xác định bởi một đa thức bậc hai trong quan hệ với một hệ tọa độ tham chiếu.

Lưu ý: Hệ tọa độ này phải được định hướng để mô tả được sự phân bố trên bề mặt đích chỉ bằng các tọa độ x và y.

Pressure Type. Chọn một kiểu áp suất.
oNormal to selected face. Áp dụng áp suất theo hướng vuông góc với từng bề mặt hoặc cạnh shell bạn chọn. Trong trường hợp các cạnh shell, áp suất này tác động vuông góc với bề mặt hẹp (chiều dày) của shell đó.


  • Use reference. Áp dụng áp suất theo hướng được xác định bởi đối tượng tham chiếu được chọn.
Lưu ý: Trong một tài liệu assembly, bạn chỉ có thể dùng các mặt phẳng tọa độ và các trục của assembly làm tham chiếu. Bạn không thể dùng các mặt phẳng tọa độ và các trục của part làm tham chiếu.


  • Faces, Edges for Pressure: Chọn các bề mặt của mô hình solid hoặc các cạnh hay bề mặt của mô hình shell để áp dụng áp suất.

  • Face, Edge, Plane, Axis for Direction: Chọn các đối tượng tham chiếu để xác định hướng tác dụng của áp suất. Tùy chọn này chỉ xuất hiện nếu bạn chọn Use reference.
§Nếu bạn chọn một bề mặt phẳng hoặc một mặt phẳng tọa độ làm tham chiếu, bạn có thể xác định hướng áp suất Along Plane Dir 1, Along Plane Dir 2 hoặc Normal to Plane.

§Nếu bạn chọn một bề mặt trụ hoặc một trục làm tham chiếu, bạn có thể xác định hướng áp suất theo Radial, Circumferential, hoặc Axial.

§Nếu bạn chọn một cạnh, bạn có thể xác định hướng áp suất dọc theo cạnh đó. Để đổi hướng, hãy nhập một giá trị âm.


  • Show preview. Tắt bật hiển thị ký hiệu áp suất.

·Pressure Value. Đặt đơn vị Units và giá trị áp suất Pressure value.

·Variation with Time. Với các nghiên cứu phi tuyến, bạn có thể xác định một đường cong thời gian cho áp suất.


  • Linear. Uses a default linear time curve which passes through the points (0,0) and (tend, Pvalue). Where Pvalue is the pressure specified in the Pressure value box and tend is the End timeSolution tab of the Nonlinear dialog box. specified on the

  • Curve.Uses a user-defined time curve. Click Edit to define or import a time curve. The pressure at any time is calculated by multiplying the pressure value specified above by the Y value of the time curve.

  • Graph. Displays the actual
    pressure.

·Nonuniform Distribution. Nếu kiểm, cho phép bạn xác định các tùy chọn cho áp suất bất đẳng áp.


  • Select a Coordinate System. Chọn một hệ tọa độ để xác định áp suất bất đẳng áp.

  • Equation Coefficients. Thiết lập các hệ số của đa thức mô tả sự thay đổi áp suất theo không gian trong hệ tọa độ được chọn.. Các hệ số này phải được xác định trên cơ sở các đơn vị của X và Y như bảng dưới:


[LEFT] ·Symbol Settings.Đặt màu và cỡ cho các ký hiệu áp suất.

  • Edit color. Chọn một màu cho các ký hiệu áp suất từ bảng màu.

  • Symbol size. Dùng các mũi tên cuộn để thay đổi cỡ các ký hiệu áp suất.
Lưu ý:

Sự phân bố áp suất bất đẳng hướng được xác định bởi các hệ số được trong một đa thức bậc hai:

p(X,Y) = Value (A + B*X + C*Y + D*X*Y + E*X^2 + F*Y^2)

Ở đây:

p(X,Y) = cường độ áp suất tác dụng lên một điểm có tọa độ x và y

Value = số được nhập vào trường Value

X, Y = các tọa độ của điểm này trong hệ tọa độ được chọn.

A, B, C, D, EF là các hệ số của đa thức

* là ký hiệu phép nhân
.
[/LEFT]
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Xác định các tải áp suất đẳng áp

Đặt áp suất đẳng áp vuông góc lên một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Pressure. Bảng thuộc tính Pressure xuất hiện.

2. Dưới Pressure Type, click Normal to selected face.
Trong vùng đồ họa, click bề mặt bạn muốn đặt áp suất đẳng áp.

3. Dưới Pressure Value, làm như sau:

a. Đặt đơn vị áp suất thích hợp cho Units.

b. Nhập giá trị áp suất vào hộp Pressure value.

5. Click OK.

Đặt áp suất đẳng áp theo một hướng lên một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Pressure. Bảng thuộc tính Pressure xuất hiện.

2. Dưới Pressure Type, click Use reference.

3. Click vào hộp Faces for Pressure rồi chọn bề mặt bạn muốn đặt áp suất đẳng áp.

4. Click vào hộp Face, Edge, Plane, Axis for Direction rồi chọn đối tượng cho hướng áp suất.

5. Chọn một thành phần áp suất phù hợp với đối tượng được chọn cho hướng như sau:


  • Nếu bạn chọn một bề mặt làm hướng, hãy chọn một trong những thành phần sau: Along plane Dir 1, Along plane Dir 2, hoặc Normal to plane .

  • Nếu bạn chọn một cạnh làm hướng, áp suất sẽ tác dụng theo hướng của cạnh được chọn .

  • Nếu bạn chọn một trục làm hướng, hãy chọn một trong những thành phần sau: radial, circumferential, hoặc axial.

6.Dưới Pressure Value, làm như sau:

a. Chọn đơn vị áp suất Units .

b. Nhập giá trị áp suất vào hộp Pressure value box .

7.Click OK.

Xác định các tải áp suất bất đẳng áp

Đặt tải áp suất bất đẳng áp vuông góc với một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Pressure. Bảng thuộc tính Pressure xuất hiện.

2. Dưới Pressure Type, click Normal to selected face.

3. Trong vùng đồ họa, click bề mặt bạn muốn đặt áp suất.

4. Dưới Pressure Value, làm như sau:

a. Đặt đơn vị áp suất thích hợp Units .

b. Nhập giá trị áp suất vào hộp Pressure value .

5. Kiểm Nonuniform Distribution.

6. Click vào hộp Select a Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ trong cây FeatureManager.

7. Nhập các hệ số phấn bố bất đẳng áp.

Ví dụ:


Hình trên đặt áp suất sau:​
P(x,y) = 250 ( 1+2*X+3*y+4*X*Y+5*X2+6*Y2)

8. Click OK.

Đặt tải áp suất bất đẳng áp lên một bề mặt với hướng xác định:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Pressure. Bảng thuộc tính Pressure xuất hiện.

2. Dưới Pressure Type, click Use reference.

3. Click vào hộp Faces for Pressure rồi chọn bề mặt bạn muốn đặt áp suất.

4. Click vào hộp Face, Edge, Plane, Axis for Direction rồi chọn một đối tượng tham chiếu để xác định hướng.

5. Chọn một thành phần áp suất phù hợp với đối tượng bạn chọn để xác định hướng như sau:


  • Nếu bạn chọn một bề mặt làm hướng, hãy chọn một trong những thành phần sau: Along plane Dir 1, Along plane Dir 2, hoặc Normal to plane .
  • Nếu bạn chọn một cạnh làm hướng, áp suất sẽ tác dụng theo hướng của cạnh được chọn .
  • Nếu bạn chọn một trục làm hướng, hãy chọn một trong những thành phần sau: radial, circumferential, hoặc axial.
6. Dưới Pressure Value, làm như sau:

a. Đặt đơn vị áp suất thích hợp Units.

b. Nhập giá trị áp suất vào hộp Pressure value.

7. Kiểm Nonuniform Distribution.

8. Click vào hộp Select a Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ trong cây FeatureManager.

9. Nhập hệ số cho phân bố bất đẳng hướng và click OK.

Sửa đổi tải áp suất

1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click tải áp suất bạn muốn sửa đổi và chọn Edit Definition. Bảng thuộc tính Pressure xuất hiện.

2. Thực hiện các thay đổi cần thiết.

3. Click OK.
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Force (Lực)

Bảng thuộc tính Force đặt các lực, moment, hoặc lực xoắn phân bố đều trên các bề mặt, các cạnh và các đỉnh trong nghiên cứu cấu trúc. Giá trị lực đã xác định được áp dụng cho các bề mặt, các cạnh và các đỉnh này.

Để đặt một lực lên một điểm trên một bề mặt, bạn cần tách bề mặt này thành một điểm để rồi đặt lực lên điểm đó.

Bạn chỉ có thể đặt các lực không phân bố đều lên các bề mặt và các cạnh. Một lực không phân bố đều được xác định bởi một giá trị lực và cường độ lực. Giá trị lực được đặt bằng tổng các giá trị tuyệt đối của lực áp dụng lên từng bề mặt và cạnh. Cường độ lực được mô tả bằng các hệ số của một đa thức bậc hai với x và y trong hệ tọa độ tham chiếu, như đã nêu với áp suất thay đổi.

Lưu ý: Lực xoắn không phân bố đều chưa được hỗ trợ trong phiên bản này.

Type. Đặt kiểu lực tác dụng.


  • Apply force/moment. Áp dụng các lực và/hoặc các moment. Tùy chọn này đòi hỏi sự xác định hướng lực bằng một đối tượng tham chiếu.
  • Apply normal force. Áp dụng các lực vuông góc với từng bề mặt được chọn. Tùy chọn này không có đối với các đỉnh và các cạnh.
  • Apply torque. Áp dụng lực xoắn. Tùy chọn này đòi hỏi sự xác định hướng xoắn bằng một đối tượng tham chiếu.
  • Faces, Edges, Vertices for Force . Chọn các đối tượng chịu tải lực/moment/lực xoắn trong vùng đồ họa. Các đối tượng phù hợp tùy thuộc vào kiểu tải như sau:
§Nếu bạn chọn Apply force/moment, bạn có thể chọn các bề mặt, các cạnh và các đỉnh.

§Nếu bạn chọn Apply normal force, bạn chỉ có thể chọn các bề mặt.

§Nếu bạn chọn Apply torque, bạn chỉ có thể chọn các bề mặt.


  • Face, Edge, Plane, Axis for Direction . Chọn một đối tượng để xác định hướng cho tải. Các đối tượng phù hợp tùy thuộc vào kiểu của tải như sau:
§Nếu bạn chọn Apply force/moment, bạn có thể chọn một bề mặt, một mặt phẳng tọa độ tham chiếu, một cạnh hoặc một trục tham chiếu.

§Nếu bạn chọn Apply torque, bạn có thể chọn một trục tham chiếu, một cạnh, hoặc một bề mặt trụ.

Lưu ý: Trong một tài liệu assembly, bạn chỉ có thể dùng các mặt phẳng tọa độ và trục tham chiếu của assembly để xác định hướng. Bạn không thể dùng các mặt phẳng tọa độ và trục tham chiếu của part.


  • Show preview. Tắt bật hiển thị các ký hiệu lực/moment/lực xoắn.
· Units . Đặt các đơn vị sẽ dùng để nhập các giá trị cho lực/moment/lực xoắn. Các đơn vị kả dụng là : SI, English (IPS)Metric (G).

· Force/Normal Force/Torque. Đặt các giá trị cho các thành phần lực, lực vuông góc hoặc lực xoắn.


  • Nếu bạn chọn Apply force/moment,các giá trị bạn nhập tùy thuộc vào đối tượng được chọn cho hướng như sau:
§Nếu bạn chọn một mặt phẳng tọa độ hoặc bề mặt phẳng cho hướng, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần sau:

§Along plane Dir 1 . Đặt giá trị của thành phần lực dọc theo hướng 1 của mặt phẳng tọa độ hoặc bề mặt phẳng.

§Along plane Dir 2 . Đặt giá trị của thành phần lực dọc theo hướng 2 của mặt phẳng tọa độ hoặc bề mặt phẳng.

§Normal to plane . Đặt giá trị của thành phần lực vuông góc với mặt phẳng tọa độ hoặc bề mặt phẳng.

§Nếu bạn chọn một trục cho hướng, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần sau:

- Radial . Đặt giá trị của thành phần lực theo hướng kính.

-Circumferential . Đặt giá trị của thành phần lực theo hướng chu vi.

-Axial . Đặt giá trị của thành phần lực theo hướng trục.

§Nếu bạn chọn một cạnh cho hướng, hãy xác định thành phần sau:

. Along Edge . Đặt giá trị của lực dọc theo cạnh được chọn. Để đổi hướng, hãy nhập một giá trị âm.

Lưu ý: Không được kiểm các hộp khác nếu bạn không định đặt một giá trị cho nó.


  • Nếu bạn chọn Apply Normal Force , hãy xác định một giá trị của lực.

  • Nếu bạn chọn Apply Torque , hãy xác định một giá trị của lực xoắn.
·Variation with Time. Với các nghiên cứu phi tuyến, bạn có thể xác định một lực thay đổi theo thời gian.

  • Linear. Dùng một đường cong thời gian tuyến tính đi qua điểm (0,0) và (tend, Fi). Ở đây, Fi là giá trị thành phần i của lực đã được cxác định trong hộp Force và tend là End time đã được xác định trong nhãn Solution của hộp thoại Nonlinea.

  • Curve. Dùng một đường cong thời gian do người dùng xác định. Click Edit để định nghĩa hoặc nhập một đường cong thời gian. Một thành phần lực sẽ được tính toán tại thời điểm bất kỳ bằng cách nhân giá trị đã xác định ở trên với giá trị Y của đường cong thời gian này.

  • Graph. Hiển thị (các) thành phần lực phụ thuộc theo thời gian.

·Nonuniform Distribution. Đặt các tùy chọn cho lực phân bố không đều.

  • Select a Coordinate System . Chọn một hệ tọa độ để xác định lực phân bố không đều.

  • Equation Coefficients. Đặt các hệ số đa thức mô tả sự thay đổi theo không gian của lửctong hệ tọa độ được chọn. Các hệ số này phải được xác định trên cơ sở các đơn vị của x và y như bảng dưới:


·Symbol Settings.Đặt các màu và cỡ cho các ký hiệu lực.


  • Edit color. Chọn một màu cho các ký hiệu lực từ bảng màu.

  • Symbol size . Dùng các mũi tên cuộn để thay đổi cỡ ký hiệu lực.

Lưu ý
Sự phấn bố của lực phân bố không đều được xác định bởi hệ tọa độ tham chiếu và các hệ số của một đa thức bậc hai.

F(X,Y) = Value (A + B*X + C*Y + D*X*Y + E*X^2 + F*Y^2)

Ở đây:


F(X,Y) = cường độ lực tác động lên một điểm với các tọa độ x và y.

Value = giá trị nhập trong trường Value

X, Y = các tọa độ của điểm này trong hệ tọa độ được chọn.

A, B, C, D, E, và F là các hệ số của đa thức

* là đấu nhân
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Xác định lực phân bố đều

Xác định lực phân bố đều theo một hướng:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Force. Bảng thuộc tính Force xuất hiện.

2. Dưới Type, click Apply force/moment.

3. Click vào hộp Face, Edge, Plane, Axis for Direction , rồi chọn đối tượng thích hợp để xác định hướng.

4. Click vào hộp Faces, Edges, Vertices for Force , rồi chọn bề mặt chịu lực.

5. Chọn đơn vị thích hợp Units .

6. Dưới Force (Per entity), làm như sau:


  • Nếu bạn chọn một mặt phẳng tọa độ hoặc bề mặt phẳng cho hướng, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần sau: Along plane Dir 1, Along plane Dir 2 hoặc Normal to plane.
  • Nếu bạn chọn một cạnh cho hướng, hãy xác định giá trị lực dọc theo cạnh này Edge.
  • Nếu bạn chọn một mặt phẳng tọa độ hoặc bề mặt phẳng cho hướng, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần sau: radial, circumferential, hoặc axial.
7. Click OK.

COSMOSWorks sẽ áp dụng lực phân bố đều này theo hướng đã xác định.

Xác định lực phân bố đều vuông góc với một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Force. Bảng thuộc tính Force xuất hiện.

2. Dưới Type, click Apply normal force.

3. Trong vùng đồ họa, click bề mặt chịu lực.

4. Chọn đơn vị lực Units.

5. Trong hộp Normal Force, nhập một giá trị lực.

6. Click OK.

Xác định lực xoắn phân bố đều:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Force. Bảng thuộc tính Force xuất hiện.

2. Dưới Type, click Apply torque.

3. Click vào hộp Faces for Torque rồi chọn một bề mặt.

4. Click vào hộp Axis, Edge, Cylindrical Face for Direction rồi chọn một đối tượng xác định hướng.

5. Chọn đơn vị thích hợp Units.

6. Dưới Normal Force/Torque (Per entity), xác định Torque value.

7. Click OK.

Xác định lực phân bố không đều

Áp dụng lực phân bố không đều lên một bề mặt theo một hướng:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Force. Bảng thuộc tính Force xuất hiện.

2. Dưới Type, click Apply force/moment.

3. Click vào hộp Faces, Edges, Vertices for Force rồi chọn bề mặt chịu lực.

4. Click vào hộp Face, Edge, Plane, Axis for Direction rồi chọn một đối tượng để xác định hướng.

5. Chọn đơn vị thích hợp Units.

6. Dưới Force, click thành phần lực thích hợp và nhập giá trị lực.


  • Nếu bạn chọn một bề mặt hoặc một mặt phẳng tọa độ cho hướng, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần lực sau: Along plane Dir 1Along plane Dir 2, hoặc Normal to plane.
  • Nếu bạn chọn một cạnh cho hướng, hãy xác định giá trị lực dọc theo cạnh đó .
  • Nếu bạn chọn một trục cho hướng, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần lực sau: radial, circumferential, hoặc axial.
7. Kiểm Nonuniform Distribution.

8. Click vào hộp Select Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ từ vùng đồ họa hoặc cây FeatureManager.

9.Nhập các hệ số mô tả sự phân bố lực và click OK.

Áp dụng lực phân bố không đều vuông góc với một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Force. Bảng thuộc tính Force xuất hiện.

2. Dưới Type, click Apply normal force.

3. Trong vùng đồ họa, click những bề mặt bạn muốn đặt tải.

4. Dưới Units , chọn một hệ đơn vị.

5. Dưới Normal Force , nhập giá trị cho lực.

6. Kiểm Nonuniform Distribution.

7. Click vào hộp Select Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ trong vùng đồ họa hoặc FeatureManager.

8. Nhập các hệ số của sự phân bố lực và click OK.

Sự phân bố không đều với các lực có hướng thay đổi

Nếu một sự phân bố được xác định như là các lực thay đổi hướng trên một phần của cạnh hoặc bề mặt như hình minh họa, chương trình sẽ đặt tổng các giá trị tuyệt đối của các lực bằng giá trị được xác định trong bảng thuộc tính.

Khi áp dụng một lực phân bố không đều có hướng thay đổi (Hình trái), hãy tách đối tượng chịu tải tại nơi lực đổi hướng và đặt các lực vào hai phần được tách (Hình giữa và Hình phải).

Sửa đổi lực


1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click tải bạn muốn sửa đổi và chọn Edit Definition. Bảng thuộc tính Force xuất hiện.

2.Thực hiện những thay đổi cần thiết.

3.Click OK.
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Gravity (trọng lực)

Bảng thuộc tính Gravity đặt một gia tốc tuyến tính lên mô hình trong các phân tích cấu trúc và phi tuyến. Bạn sẽ xác định gia tốc trong các hướng x, y và z của hệ tọa độ được chuyển động bởi một mặt phẳng tham chiếu hoặc bề mặt phẳng. Bạn cũng có thể xác định gia tốc dọc theo một cạnh thẳng.

Lực trọng trường theo mỗi hướng được tính toán bằng cách nhân gia tốc trọng trường đã xác định với khối lượng. Khối lượng được tính toán từ khối lượng riêng của vật liệu. Nếu bạn đã chọn các vật liệu từ các thư viện SolidWorks hoặc COSMOS, thì khối lượng riêng cũng đã được xác định. Nếu bạn tự chọn các thuộc tính vật liệu, bạn cần xác định khối lượng riêng cho chúng.

Với các nghiên cứu phi tuyến, bạn có thể xác định gia tốc trọng trường phụ thuộc thời gian.

Lưu ý: Để khảo sát tác động của trọng lực và các kiểu tải khác trong các tính toán cộng hưởng, bạn phải dùng phép giải Direct Sparse như thông thường và kích hoạt Inplane Effect.

Xác định trọng lực:

1. Làm một trong những thao tác sau:

Trong COSMOSWorks Manager, right-click thư mục Load/Restraint và chọn Gravity.

Hoặc Click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Gravity.

Hoặc Click công cụ Gravity trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads.

Bảng thuộc tính Gravity xuất hiện.

2. Chọn một bề mặt phẳng, một mặt phẳng tọa độ tham chiếu, hoặc một cạnh thẳng.

Đối tượng tham chiếu được chọn xuất hiện trong hộp Face, Edge, Plane for Direction dưới Selected Reference.

3. Dưới Gravitational Acceleration, làm như sau:

a. Chọn một hệ đơn vị thích hợp Units bạn muốn dùng để nhập các giá trị gia tốc.

b. Nhập các giá trị cho những thành phần gia tốc.

Nếu bạn muốn chọn một bề mặt hoặc mặt phẳng tọa độ tham chiếu, hãy xác định ít nhất một trong những thành phần sau:

§ Along plane Dir 1 . Nhập giá trị của thành phần gia tốc theo hướng 1 của mặt phẳng hoặc bề mặt được chọn.

§ Along plane Dir 2 . Nhập giá trị của thành phần gia tốc theo hướng 2 của mặt phẳng hoặc bề mặt được chọn.

§ Normal to plane . Nhập giá trị của thành phần gia tốc theo hướng pháp tuyến của mặt phẳng hoặc bề mặt được chọn.

Lưu ý: trong một tài liệu assembly, bạn chỉ có thể dùng các mặt phẳng và trục tham chiếu của assembly, không thể dùng của part.

Nếu bạn chọn một cạnh thẳng, hãy xác định:

§ Along Edge. Nhập giá trị của gia tốc theo phương của cạnh được chọn. Để đổi chiều, nhập một giá trị âm.

4. Với các nghiên cứu phi tuyến, bạn có thể xác định một gia tốc trọng trường phụ thuộc thời gian.

Nếu cần, dưới Variation with Time,chọn:

· Linear. Để dùng một đường thẳng thời gian mặc định đi qua các điểm (0,0) và (tend, Ai). Ở đây, Ai là giá trị của thành phần thứ i của gia tốc đã được xác định trong hôpk Gravitational Acceleration và tend là thời gian kết thúc End time, được xác định tại nhãn Solution trong hộp thoại Nonlinear.

Hoặc Curve. Để bạn tự xác định đường cong thời gian. Click Edit để xác định hoặc nhập một đường cong thời gian. Mỗi thành phần gia tốc đều được tính toán tại thời điểm bất kỳ bằng cách nhân giá trị xác định nêu trên của nó với giá trị Y của đường cong thời gian.

· Graph. Hiển thị sự phụ thuộc thời gian của (các) thành phần gia tốc.

5. Dưới Symbol Settings, làm như sau:

a. Click Edit color để thay đổi màu của các ký hiệu gia tốc trọng trường.

b. Click các mũi tên cuộn để thay đổi cỡ ký hiệu gia tốc trọng trường.

6. Click OK.

Lưu ý: Bạn có thể nhắc lại các thủ tục trên để xác định một gia tốc theo hướng khác.

Sửa đổi trọng lực

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click trọng lực bạn muốn sửa đổi và chọn Edit Definition. Bảng thuộc tính Gravity xuất hiện.

2. Thực hiện các thay đổi cần thiết.

3. Click OK.

Lực ly tâm

Sử dụng bảng thuộc tính Centrifugal để đặt gia tốc và vận tốc góc cho mô hình trong các nghiên cứu tĩnh, cộng hưởng, ổn định hoặc phi tuyến. COSMOSWorks sẽ dùng các giá trị được xác định của gia tốc và vận tốc góc cùng với khối lượng riêng để tính toán các lực ly tâm. Với các nghiên cứu phi tuyến, bạn còn có thể xác định gia tốc và vận tốc góc thay đổi theo thời gian.

Xác định tải ly tâm cho mô hình:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Centrifugal. Bảng thuộc tính Centrifugal xuất hiện.


2. Trong vùng đồ họa, chọn một trục, một cạnh, hoặc một bề mặt trụ để xác định hướng cho lực ly tâm.

Tham chiếu được chọn xuất hiện trong hộp Axis, Edge, Cylindrical Face for Direction.

Lưu ý: Lực ly tâm luôn luôn được tính theo một trục đi qua trọng tâm của mô hình và song song với hướng được chọn.

3. Dưới Centrifugal Force, làm như sau:

a.Chọn đơn vị bạn muốn dùng để nhập giá trị cho gia tốc và vận tốc góc trong Units . Các đơn vị khả dụng sẵn là : radians, cycles, và rpm (vòng trên phút).

b. Nhập một giá trị cho vận tốc góc Angular Velocity . Để đổi chiều, kiểm Reverse direction.

c. Nhập một giá trị cho gia tốc góc Angular Acceleration . Để đổi chiều, kiểm Reverse direction.

5. Trong các nghiên cứu phi tuyến, bạn có thể xác định các lực ly tâm thay đổi theo thời gian bằng cách liên kết chúng với một đường cong thời gian. Dưới Variation with time chọn:


  • Linear. Dùng đường thời gian thẳng theo mặc định đi qua các điểm (0,0) và (tend, A). Ở đây, A là giá trị gia tốc/vận tốc góc đã xác định trong hộp Centrifugal Force và tend là thời gian kết thúc End time đã xác định trên nhãn Solution của hộp thoại Nonlinear.
-hoặc-


  • Curve. Sử dụng đường cong thời gian do người dùng xác định. Click Edit để xác định hoặc nhập một đường cong thời gian. Gia tốc/vận tốc góc sẽ được tính toán tại thời điểm bất kỳ bằng cách nhân giá trị đã xác định ở trên với giá trị Y của đường cong thời gian.

  • Graph. Hiển thị các thành phần lực ly tâm thực tế theo thời gian.
5.Click OK .

Sửa đổi các lực ly tâm

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click tải ly tâm bạn muốn sửa đổi và chọn Edit Definition. Bảng thuộc tính Centrifugal xuất hiện.

2. Thực hiện các thay đổi cần thiết.

3. Click OK.
 
Last edited:
V

Vo HuyThanh

Xin chân thành cảm tạ chú Đào Chi Lăng. Bài viết của chú quá hay và rất công phu giúp tôi học được rất nhiều không chỉ kiến thức về phần mềm này mà cả từ chuyên môn tiếng Việt . Xin phép chú cho tôi được in các bài viết này của chú để phân phát cho các em tiến sĩ với vốn tiếng Việt chuyên môn rất ba rọi chỗ tôi làm để các học tập thêm đặng sau này còn biết đường viết bài chuyên môn bằng tiếng Việt. Tôi sẽ in thêm tên của chú vào bìa để phân phát. Xin chú cho phép.
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Ôi trời! Anh Huy Thành khen quá lời, làm em ngượng quá!

Tuy vậy, em cũng rất vui khi thấy những tài liệu này có ích cho một số người làm kỹ thuật. Em hoàn toàn đồng ý và lại còn có ý muốn cám ơn anh, nếu anh thấy những bài viết của em có thể dùng được và có ý định phổ biến cho các bạn trẻ.

Em cũng xin nhắc lại là em tham khảo và dịch tài liệu hướng dẫn trong phần trợ giúp (Help) của SolidWorks và COSMOSWorks, với một số tài liệu nhiều chuyên ngành liên quan, chứ em không có tài viết ra được những kiến thức đó đâu.

Em dự kiến phần hướng dẫn này gồm 100 trang, nay đã được trên 30 trang rồi. Sau đó em sẽ post tiếp (hoặc song song, nhưng hơi chậm lại một nhịp cho các em trẻ dễ tiếp cận) phần giáo trình, gồm các bài tập đủ thể loại, chừng 40 trang nữa. Như vậy để anh thấy trước khối lượng và có kế hoạch ấn loạt phù hợp.

Tuy em đã soạn xong hết rồi, nhưng vì chưa có dịp hiệu đính, nên chưa dám phổ biến toàn bộ. Quá trình post bài hiện nay cũng chính là quá trình ra soát và chỉnh sửa. Anh chịu khó tải về dần vậy nhé.
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Các tải và ràng buộc từ xa (Remote Loads)

Trong nhiều trường hợp, ta không quan tâm tới các kết quả trên một số bộ phận, nhưng tác động của nó lên những phần còn lại của mô hình thì cần được xem xét. Để giả lập tác động của những bộ phận như vậy lên phần còn lại của mô hình, bạn sẽ chặn bộ phận này lại và áp dụng các tải/ràng buộc từ xa bên ngoài mô hình. Việc đó sẽ đơn giản hóa mô hình bằng cách tách bỏ những thành phần không quan trọng mà không ảnh hưởng nhiều tới độ chính xác[1].

Như tên gọi, các tải và ràng buộc từ xa được đặt tại các vị trí ở xa (bên ngoài mô hình) và truyền tác động tới các bề mặt được chọn.
Hình dưới sẽ minh họa tải từ xa có thể được dùng như thế nào để thay thế núm xoay và tay quay trong một assembly.



[LEFT] Có ba tùy chọn tải/ràng buộc từ xa:


  • Load (Direct transfer)
  • Load (Rigid connection)
  • Displacement (Rigid connection)

Tải từ xa Load (Direct Transfer)

Bạn có thể dùng tùy chọn này khi thành phần bị bỏ qua tương đối mềm dẻo nhưng các chuyển vị của nó vẫn được cho là nhỏ. Các tải từ xa (lực/ràng buộc) được đặt tại một điểm được xác định bởi các tọa độ X, Y và Z trong hệ tọa độ được chọn. Hệ tọa độ chung sẽ được sử dụng theo mặc định nếu không có hệ nào khác được chọn. Các moment từ xa được áp dụng qua các trục được chọn của hệ tọa độ này. Chương trình sẽ tự động tính toán và áp dụng các lực tương đương lên các bề mặt được chọn. Một lực từ xa sẽ được chuyển thành một lực và (các) moment tác động lên các bề mặt được chọn.

Ví dụ, nếu bạn đặt một lực từ xa F lên một bề mặt như hình minh họa dưới, chương trình sẽ đặt các lực tương đương với một moment M = F x d cùng với lực F lên bề mặt này.
[/LEFT]



[LEFT]Đặt tải từ xa (chuyển trực tiếp) lên một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Remote Load. Bảng thuộc tính Remote Loads xuất hiện.

2. Dưới Type, click Load (Direct transfer).

3. Trong vùng đồ họa, click các bề mặt bạn muốn áp dụng tải từ xa.

4. Dưới Remote Location, làm như sau:

a. Click vào hộp Select a Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ từ cây FeatureManager bay ra.

b. Chọn đơn vị chiều dài thích hợp cho Units.

c. Nhập các tọa độ điểm đặt lực trong các hộp X-location, Y-location Z-location .

5.Dưới Force, làm như sau:

a.Đặt Units cho đơn vị lực thích hợp.

b.Click các thành phần lực bạn muốn xác định và nhập giá trị cho chúng.

6.Dưới Moment, làm như sau:

a.Đặt Units cho đơn vị moment thích hợp.

b.Click các thành phần moment mà bạn muốn xác định và nhập giá trị cho chúng.

7.Click OK.

Tải từ xa Load (Rigid Connection)

Bạn có thể dùng tùy chọn này khi các thành phần bị loại bỏ tương đối cứng so với các thành phần khác và bạn biết các tải từ xa có thể thay thế nó tác động lên phần mô hình còn lại. Điểm đặt lực được liên kết với các bề mặt chịu lực được chọn bởi các thanh cứng.


Bề mặt được chọn, được nối cứng với điểm đặt lực chỉ có thể di chuyển như một mặt cứng. Diện tích và hình dạng bề mặt này không bị thay đổi, các ứng suất lớn có thể xuất hiện gần các bề mặt được nối cứng này.
[/LEFT]




Đặt lực từ xa (nối cứng) lên một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Remote Load. Bảng thuộc tính Remote Loads xuất hiện.

2. Dưới Type, click Load (Rigid connection).

3. Trong vùng đồ họa, click các bề mặt bạn muốn tác dụng lực từ xa.

4. Dưới Remote Location, làm như sau:

a. Click vào hộp Select a Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ từ cây FeatureManager bay ra.

b. Chọn đơn vị chiều dài thích hợp cho Units .

c. Nhập các tọa độ cho điểm đặt lực từ xa vào các hộp X-location, Y-location Z-location.

5.Dưới Force, làm như sau:

a.Đặt đơn vị lực thích hợp cho Units.

b.Click các thành phần lực bạn muốn xác định và nhập các giá trị cho chúng.

6.Dưới Moment, làm như sau:

a.Đặt đơn vị moment thích hợp cho Units.

b.Click các thành phần moment bạn muốn xác định và nhập các giá trị cho chúng.

7.Click OK.

Chuyển vị từ xa (nối cứng)

Bạn có thể dùng tùy chọn này khi các thành phần bị loại bỏ tương đối cứng so với các thành phần khác và bạn biết các chuyển dịch/quay từ xa có thể thay thế chúng để tác động tới phần mô hình còn lại. Điểm đặt chuyển vị của ràng buộc này được nối cứng với các bề mặt được chọn bởi những thanh cứng.

(Các) bề mặt được chọn, được nối cứng vào một điểm, chỉ có thể biến dạng như một bề mặt cứng. Diện tích và hình dạng của từng bề mặt vẫn giữ không thay đổi. Ứng suất cao có thể xuất hiện gần các kết nối cứng này.



Áp dụng một chuyển vị từ xa (nối cứng) lên một bề mặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Remote Load. Bảng thuộc tính Remote Loads xuất hiện.

2. Dưới Type, click Displacement (Rigid connection).

3. Trong vùng đồ họa, click các bề mặt bạn muốn áp dụng chuyển vị từ xa.

4. Dưới Remote Location, làm như sau:

a. Click vào hộp Select a Coordinate System rồi chọn một hệ tọa độ từ FeatureManager bay ra.

b. Chọn đơn vị đo chiều dài thích hợp cho Units .

c. Nhập các tọa độ của điểm đặt chuyển vị từ xa vào các hộp X-location, Y-location Z-location.

5. Dưới Translation, làm như sau:

a. Chọn đơn vị đo chiều dài thích hợp cho Units.

b. Click các thành phần chuyển vị bạn muốn xác định và nhập các giá trị cho chúng.

6. Dưới Rotation, làm như sau:

a. Chọn đơn vị đo góc quay thích hợp cho Units.

b. Click các thành phần chuyển vị quay bạn muốn xác định và nhập các giá trị cho chúng.

7. Click OK.


[1] Tải và ràng buộc từ xa cho phép đơn giản hóa tính toán phân tích, do giảm đáng kể số phần tử trong mô hình, chúng được ứng dụng nhiều trong các trường hợp như:

  • Không quan tâm tới các vật trung gian truyền lực: ví dụ không cần khảo sát độ bền của tay quay hoặc bánh răng… mà chỉ muốn biết khả năng chịu tải của trục.
  • Một chi tiết máy (dầm chẳng hạn) có chiều dài rất lớn, chịu tải một đầu và ta muốn biết ứng suất tại đầu kia. Khi đó ta chỉ cần xây dựng mô hình một đoạn ngắn của chi tiết này tại nơi muốn xác định ứng suất và đặt tải từ xa ở nơi đầu kia của chi tiết mà không cần dựng đầy đủ cả mô hình.
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Tải gối đỡ (Bearing Load)

Các tải gối đỡ phát triển giữa các bề mặt trụ tiếp xúc nhau. Trong đa số trường hợp, chúng có cùng bán kính. Các lực gối đỡ sinh ra một áp suất phân bố không đều tại các mặt tiếp xúc. Chương trình giả thiết rằng áp suất phân bố theo hình sin lên một nửa bề mặt như hình minh họa.
Một nửa bề mặt này được xác định bởi một góc
Fi nhỏ hơn hoặc bằng 180 độ. (Sao tớ không thể chèn được ký tự Hy Lạp nhỉ).



Đặt các lực gối đỡ lên nhiều bề mặt

Khi bạn đặt một lực gối đỡ lên nhiều bề mặt, COSMOSWorks sẽ chia lực cho các bề mặt này trên cơ sở diện tích và vị trí nửa chịu lực (
Fi nhỏ hơn hoặc bằng 180 độ).

Một lực gối đỡ sẽ tác dụng lên các bề mặt trụ được chọn như sơ đồ minh họa dưới. Giả thiết diện tích A1=A2 và A3=A4. A2 sẽ chịu lực lớn hơn A1 do nó nằm tại vị trí có phân bố lực cực đại. Tương tự, A4 chịu lực lớn hơn A3. Tỷ lệ lực tác dụng giữa A1 và A3 bằng tỷ lệ diện tích giữa chúng do cùng có vị trí tương đối trong nửa chịu lực. Điều này cũng tương tự với A2 và A4.

[LEFT]Hình chiếu cạnh:[/LEFT]






[LEFT] Xác định các lực gối đỡ:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Bearing Load. Bảng thuộc tính Bearing Load

2. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt trụ. Các bề mặt được chọn xuất hiện trong hộp Cylindrical Faces for Bearing Loads.

3. Chọn một hệ tọa độ từ vùng đồ họa hoặc trong FeatureManager.
Hệ tọa độ được chọn xuất hiện trong hộp Select a Coordinate system.

Lưu ý: Trục Z của hệ tọa độ được chọn phải trùng với trục của các bề mặt trụ được chọn.

4. Dưới Bearing Load, làm như sau:

a. Chọn một hệ đơn vị đo Units.

b. Click X-Direction hoặc Y-Direction và nhập một hộp thoại vào hộp này.

5. Click OK.

Shrink Fitting (Lắp chặt)

Chế độ lắp chặt (Shrink fitting) được sử dụng rất nhiều trong các thiết kế kỹ thuật, khi lắp một chi tiết máy vào một lỗ hơi nhỏ hơn nó. Do vậy, sẽ sinh ra một lực vuông góc với các bề mặt tiếp xúc, chi tiết máy bên trong bị co lại trong khi chi tiết máy bên ngoài bị giãn ra. Lượng co và giãn này tùy thuộc vào thuộc tính các vật liệu và hình dạng hình học của các chi tiết máy đó.

Lưu ý:
xuất hiện.
  • Để có kết quả chính xác, diện tích tiếp xúc phải lớn vượt sai lệch lưới. Ví dụ, chiều dài bề mặt trụ hoặc cầu phải lớn hơn 0.1% đường kính lắp ráp.
  • Các bề mặt tiếp xúc không buộc phải là hình trụ.
Lắp chặt là một điều kiện tiếp xúc cục bộ. Bạn có thể xác định điều kiện này bằng tùy chọn Shrink Fit trong bảng thuộc tính Contact Set. Lưu ý rằng bạn cần tái lập lưới cho mô hình mỗi khi thay đổi các điều kiện tiếp xúc.

Hình dưới minh họa điều kiện lắp chặt giữa cái hai vòng. Đường kính ngoài của vòng trong hơi lớn hơn đường kính trong của vòng ngoài. Điều kiện tiếp xúc được xác định giữa bề mặt ngoài của vòng trong và bề mặt trong của vòng ngoài.



Thiết lập điều kiện lắp chặt:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click Contact/Gaps và chọn Define Contact Set. Bảng thuộc tính Contact Set xuất hiện.

2. Dưới Type, chọn Shrink Fit.

3. Trong vùng đồ họa, chọn các đối tượng nguồn. Tất cả các đối tượng này phải cùng trên một thành phần. Các đối tượng được chọn xuất hiện trong hộp Faces, Edges, Vertices for Source.

4. Chọn các bề mặt tiếp xúc đích. Tất cả các bề mặt này phải trên cùng một thành phần khác. Các bề mặt được chọn xuất hiện trong hộp Faces for Target.

5. Click OK.

6. Tạo lưới cho mô hình và chạy nghiên cứu.

[/LEFT]
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Connector

Một connector là một cơ cấu được xác định để kết nối một bề mặt với bề mặt khác hoặc với nền đất. Các connector được gặp rất nhiều trong thiết kế kỹ thuật. Việc sử dụng các connector sẽ đơn giản hóa mô hình. Trong nhiều trường hợp, bạn có thể giả lập các hoạt động của máy móc mà không cần tạo ra các hình dạng chi tiết hoặc xác định các điều kiện tiếp xúc.

Bảng thuộc tính Connectors cho phép bạn xác định những kiểu kết nối sau:

Rigid

Một liên kết Rigid xác định một kết nối cứng giữa các bề mặt được chọn của hai vật thể khác nhau. Dưới đây là những mục cần thiết để xác định kiểu liên kết Rigid.


  • Faces for Rigid Connection: Chọn các bề mặt mô hình solid để liên kết cứng với các bề mặt đích.

  • Target: Chọn các bề mặt từ mô hình solid khác để liên kết cứng với những bề mặt đã chọn.
Spring

Một liên kết Spring là một kết nối lò xo sẽ liên kết một bề mặt của thành phần này với một bề mặt của thành phần khác bằng các lò xo phân bố đều với độ đàn hồi và hướng xác định. Hai bề mặt này phải phẳng và song song với nhau. Các lò xo được đưa vào phần diện tích chung của các hình chiếu bề mặt này lên bề mặt kia. Bạn có thể xác định một dự ứng lực kéo hoặc nén cho kết nối lò xo.





Dưới đây là những mục cần thiết để xác định kiểu liên kết Spring.

  • Planar Face of Component 1. Chọn một bề mặt phẳng từ một solid.
  • Parallel Face of Component 2. Chọn một bề mặt phẳng từ một solid khác. Bề mặt này phải song song với bề mặt đã chọn.
Stiffness

  • Units. Chọn một đơn vị xác định độ cứng và dự ứng lực.
  • Distributed. Nhập một giá trị cho độ cứng trên diện tích. Tổng độ cứng tương đương bằng diện tích chiếu chung nhân với phân bố độ cứng này.
  • Total. Nhập giá trị độ cứng tổng. Độ cứng tổng này được phân bố đều trên diện tích chiếu chung.
  • Normal . Nhập giá trị độ cứng theo phương vuông góc với các bề mặt được chọn.
  • Shear . Nhập giá trị độ cứng theo phương các bề mặt được chọn.
  • Preload Force . Đặt dự ứng lực dọc trục cho lò xo.
    • Compression. Nhập giá trị dự ứng lực nén.
    • Tension. Nhập giá trị dự ứng lực kéo.
Một số thủ thuật

  • Các kết quả sẽ chính xác hơn nếu từng bề mặt đúng là hình chiếu của bề mặt kia. Nếu các bề mặt không thỏa mãn điều kiện này, bạn có thể làm một trong những thao tác sau để cải thiện độ chính xác các kết quả:
    • Tách một hoặc cả hai bề mặt, nếu cần, bằng cách chiếu từng bề mặt lên nhau rồi xác định liên kết lò xo giữa các bề mặt được tách này.
    • Xác định hai liên kết lò xo với trình tự lựa chọn các bề mặt ngược nhau và mỗi liên kết có độ cứng bằng một nửa giá trị tổng.
  • Không thể tạo liên kết lò xo nếu không có diện tích chiếu chunggiữa các bề mặt.
  • Các bề mặt này có thể trùng nhau, điều đó cho phép bạn giả lập một lớp vật liệu đàn hồi mỏng nằm giữa hai bề mặt mà không cần phải mô phỏng lớp vật liệu này hoặc tạo ra khe hở để đặt lớp vật liệu này. Các lò xo ảo trong trường hợp này có chiều dài ban đầu bằng không.
  • Khi xem các kết quả, lưu ý đặt tỷ lệ biến dạng bằng 1.0 để đảm bảo không có sự thâm nhập giữa các thành phần khi chịu tải. Khi thấy có sự giao nhau, các kết quả đó là không có giá trị. Bạn có thể xác định các điều kiện tiếp xúc giữa những bề mặt giao nhau để loại trừ kết quả phi thực tế này trước khi chạy nghiên cứu lại.
Pin (chốt)

Liên kết Pin sẽ kết nối các bề mặt trụ của hai thành phần.
Dưới đây là những mục cần thiết để xác định kiểu liên kết Pin:

  • Cylindrical Faces of Component 1. Chọn một bề mặt trụ đầy đủ (360°) hoặc một số các bề mặt trụ có góc nhỏ hơn. Các bề mặt được chọn phải thuộc về cùng một thành phần và phải đồng trục với cùng bán kính.
  • Cylindrical Faces of Component 2. Chọn một bề mặt trụ đầy đủ (360°) hoặc một số các bề mặt trụ có góc nhỏ hơn. Các bề mặt được chọn phải thuộc về cùng một thành phần khác và phải đồng trục với cùng bán kính.
Các bề mặt của thành phần 2 có thể khác bán kính thành phần 1.

Connection Type

  • No Translation. Xác định một chốt không cho phép trục của hai bề mặt trụ di chuyển đối với nhau.
  • No Rotation. Xác định một chốt không cho phép hai bề mặt trụ quay đối với nhau.
Elastic Pin

  • Units. Chọn hệ đơn vị xác định các thuộc tính đàn hồi.
  • Axial Stiffness. Độ cứng của chốt theo hướng trục. Không khả dụng nếu kiểm No Translation.
  • Rotational Stiffness . Độ cứng của chốt theo hướng chu vi. Không khả dụng nếu kiểm No Rotation.
Một số lưu ý với liên kết Pin

Liên kết pin sẽ kết nối các bề mặt trụ của các thành phần với nhau. Các liên kết này sẽ phản ứng dưới tải trọng như sau:


  • Các chốt vẫn duy trì thẳng (không bị uốn cong)
  • Từng bề mặt vẫn duy trì hình dạng ban đầu nhưng có thể di chuyển như một vật cứng
  • Các bề mặt xác định chốt trong một thành phần vẫn duy trì đồng tâm.Giả lập này dựa trên giả thiết về chuyển vị nhỏ theo mặc định. Chương trình sẽ thông báo nếu phát hiện thấy có góc quay lớn mà không dùng tùy chọn Large displacement trong hộp thoại Static. Trong trường hợp dùng tùy chọn này, tải sẽ tăng theo gia số và hình dạng mô hình sẽ cập nhật từng mức tải.
Chương trình giả lập chốt bằng các tạo các bề mặt trụ cứng và liên kết chúng bởi một thanh (lò xo) có độ cứng quay và độ cứng hướng trục xác định. Chuyển động dọc trục tương đối của các bề mặt tùy thuộc vào lực dọc trục sinh ra trong kết nối và độ cứng dọc trục đã xác định. Tương tự, chuyển động quay tương đối tùy thuộc vào moment sinh ra trong kết nối và độ cứng theo phương chu vi đã xác định.



[LEFT] Tác động của chốt được kiểm soát bởi trở lực của nó đối với các chuyển động tịnh tiến và quay. Nếu kiểm No Rotation, chốt này sẽ chống lại chuyển động quay giữa các bề mặt trụ. Tương tự, nếu kiểm No Translation, chốt này sẽ chống lại chuyển động dọc trục giữa hai bề mặt trụ. Nếu không kiểm No Rotation, chương trình sẽ cho rằng đây là một bản lề trơn (độ cứng bằng không) hoặc bạn có thể xác định giá trị cho Rotational stiffness. Tương tự, nếu không kiểm No Translation, chương trình sẽ cho rằng không có trở lực dọc trục hoặc bạn phải xác định một giá trị cho Axial stiffness.


Một số thủ thuật


  • Nếu các bề mặt được lắp chốt tiếp xúc nhau từ ban đầu, bạn phải dùng điều kiện tiếp xúc Free. Nếu không, chúng sẽ bị gắn chặt vào nhau và chốt sẽ không làm việc.
  • Do có các vùng cứng, ứng suất gần những vùng này có thể không chính xác. Hiệu ứng này giảm dần và biến mất trên thực tế trong một vùng bằng khoảng đường kính tính từ các bề mặt trụ. Để có sự mô phỏng chốt chính xác hơn, bạn cần phải tạo ra cái chốt và xác định các điều kiện tiếp xúc thích hợp.
  • Khi xem các kết quả, lưu ý đặt tỷ lệ biến dạng bằng 1.0 để đảm bảo không có sự thâm nhập giữa các thành phần khi chịu tải. Khi thấy có sự giao nhau, các kết quả đó là không có giá trị. Bạn có thể xác định các điều kiện tiếp xúc giữa những bề mặt giao nhau để loại trừ kết quả phi thực tế này trước khi chạy nghiên cứu lại.
[/LEFT]
 
bài viết của bác hay thật. Cháu sẽ download về dần . Khi nào mà đủ thì cháu sẽ biến nó thành ebook dạng .chm để cho mọi người có thể lưu giữ và đọc offline nhé. Được không vậy bác?
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Elastic Support (Nền đàn hồi)

Một liên kết Elastic Support xác định một nền đàn hồi giữa các bề mặt được chọn của một part hoặc assembly với mặt đất. Các bề mặt này không buộc phải phẳng. Một độ cứng phân bố tại một điểm trên bề mặt này mô tả mật độ cứng tương ứng với một diện tích vô cùng nhỏ quanh điểm đó. Độ cứng tiếp tuyến tại một điểm được giả thiết rằng bằng nhau theo tất cả các mọi hướng tiếp tuyến với bề mặt tại điểm đó.
Các lò xo đàn hồi được dùng để giả lập nền đàn hồi và hấp thụ các va chạm. Nền đàn hồi này có thể được làm bằng các lò xo trên thực tế hoặc một lớp vật liệu đàn hồi.



Dưới đây là những mục cần thiết để xác định kiểu liên kết Elastic Support:

  • Faces for Elastic Support . Chọn các bề mặt cho liên kết đàn hồi.
Stiffness (Độ cứng)

  • Units. Chọn một hệ đơn vị để xác định độ cứng.
  • Distributed. Nhập một giá trị cho độ cứng trên đơn vị diện tích. Tổng độ cứng tương đương bằng tổng diện tích các bề mặt nhân với độ cứng phân bố.
  • Total. Nhập một giá trị độ cứng tổng. Độ cứng tổng được phân bố đều cho tất cả các bề mặt được chọn.
    • Normal. Nhập giá trị độ cứng theo phương vuông góc với các bề mặt được chọn.
    • Shear . Nhập giá trị độ cứng theo phương trượt của các bề mặt.
Bolt (bu-lông)

Liên kết Bolt xác định một mối ghép bulon giữa hai chi tiết máy hoặc giữa một chi tiết máy với nền. Trong hình minh họa là một mối ghép bulon điển hình.





  • With Nut. Dùng tùy chọn này để xác định một bulon thông thường với một ê-cu.
  • Without Nut. Dùng tùy chọn này để xác định một bulon không có ê-cu.
  • Grounded. Dùng tùy chọn này để kết nối một bề mặt trụ với mặt đất bằng một bulon.
Lưu ý: Các bề mặt được chọn cùng một lần để xác định một bulon.
Nếu bạn chọn With Nut, hãy xác định như sau:


    • Head Contact Faces . Chọn một hoặc nhiều bề mặt để xác định vùng tiếp xúc của đầu bulon với một chi tiết máy.
    • Nut Contact Faces . Chọn một hoặc nhiều bề mặt để xác định vùng tiếp xúc của ê-cu với một chi tiết máy. Các bề mặt này phải thuộc về cùng một chi tiết máy khác với chi tiết tiếp xúc với đầu bulon. Chỉ dùng tùy chọn này nếu With Nut được chọn.
Nếu bạn chọn Without Nut, hãy xác định như sau:

    • Head Contact Faces . Chọn một hoặc nhiều bề mặt để xác định vùng tiếp xúc của đầu bulon với một chi tiết máy.
    • Thread Faces . Chọn các bề mặt lỗ từ chi tiết máy khác tiếp xúc với thân bulon.
Nếu bạn chọn Grounded, hãy xác định như sau:

oHead/Nut Contact Face . Chọn một hoặc nhiều bề mặt để xác định vùng tiếp xúc giữa mũ/êcu và mặt nền.
oTarget Plane . Chọn một mặt phẳng tọa độ để mô phỏng nền ảo.

  • Tight Fit. Dùng tùy chọn này nếu bán kính thân bulon bằng bán kính (các) lỗ trụ tương ứng của ít nhất một chi tiết máy. Một bề mặt trụ được đặt Tight Fit sẽ được làm cứng và sẽ chỉ biến dạng với thân bulon như một bề mặt cứng. Sự giả lập này tùy thuộc vào việc bulon có êcu hay không, như minh họa dưới.

[LEFT]
    • Shank Contact Faces . Chọn các bề mặt trụ tiếp xúc với thân bulon. Các bề mặt này có thể thuộc về một hoặc hai chi tiết máy. Nếu bạn chọn nhiều bề mặt của một chi tiết máy, chúng phải đồng tâm và có cùng bán kính.

  • Diameter . Chọn đơn vị đo và đặt đường kính cho thân bulon.
Lưu ý: giá trị đường kính này phải bằng hoặc nhỏ hơn các đường kĩnh lỗ bulon của Shank Contact Faces.

  • Show Preview. Tắt bật hiển thị ký hiệu bulon khi bạn xác định bulon này.
  • Apply. Tạo bulon sau khi thông tin vật liệu bulon được đưa vào hộp Material.
Material

  • Custom. Xác định các thuộc tính vật liệu.
    • Units. Chọn đơn vị xác định modul đàn hồi.
    • Elastic Modulus. Đặt giá trị cho modul đàn hồi.
    • Poisson's Ratio. Đặt hệ số Poisson (không thứ nguyên).
    • Thermal Expansion Coefficient . Đặt hệ số giãn nở nhiệt cho vật liệu bulon.
  • Library. Chọn một vật liệu từ thư viện vật liệu.
    • Select Material. Click nút này để mở hộp thoại Material và chọn một vật liệu từ một thư viện.Tên của vật liệu được chọn xuất hiện cạnh Material.
Lưu ý: Chương trình không duy trì liên kết đến thư viện này. Nó chỉ cho phép đọc các thuộc tính vật liệu khi bạn chọn. Nếu sau này bạn sửa đổi thư viện này, những thay đổi đó sẽ không cập nhật cho bulon.

Preload (Tải có trước, lực căng bu-lông có từ trước)

  • Units. Chọn hệ đơn vị để xác định dự lực cho bulon.
  • Axial. Dùng tùy chọn này nếu bạn biết tải dọc trục của bulon. Ta thường chỉ biết lực xiết hơn là lực kéo bulon.
  • Torque. Dùng tùy chọn này nếu bạn biết lực xiết bulon.
  • Torque Factor (K). Chương trình dùng hệ số này để tính lực kéo khi cho lực xiết.
Với bulon có êcu, lực xiết tác dụng lên êcu F = T/(K*D)
Với bulon không có êcu, lực xiết tác dụng lên mũ bulon F = T/(K*D*1.2)

Bạn có thể cần xác định một điều kiện tiếp xúc để tránh sự giao nhau như hình minh họa dưới. Ở đây, F là lực dọc trục bu-lông, T là lực xiết chặt, K là hệ số xiết chặt và D là đường kính danh nghĩa của ren.



[/LEFT]
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Các bạn thân mến,

Cho đến bài viết này, thì chúng ta đã đi được 1/2 quãng đường của cuộc hành trình tìm hiểu về phần mềm COSMOSWorks. Tôi hy vọng quãng đường đã qua không quá gai góc và nhiều chướng ngai, nhưng nếu bạn nào có đôi chút cảm giác như vậy thì hãy tin rằng đó là do mình chưa quen, chặng tiếp theo sẽ dễ dàng và thú vị hơn.

Qua đây, tôi cũng muốn các bạn trẻ thấy rằng: nếu ta bỏ công nghiền ngẫm thấu đáo thì mới nhận ra phần mềm này quả là tuyệt vời và làm chủ được nó thì cũng không hề đơn giản. Nhưng sau một quá trình nghiên cứu và vận dụng, các bạn sẽ được trả công xứng đáng, đó chính là năng lực kỹ thuật và tư duy khoa học-công nghệ của các bạn chắc hẳn đã tiến vượt so với trước đây.

Rõ ràng phần mềm nay là sản phẩm của một đội ngũ đông đảo các nhà chuyên môn tài năng trong nhiều lĩnh vực khoa học-kỹ thuật ở trình độ tiên tiến trên thế giới và các nhà lập trình giỏi giang. Nếu làm chủ được nó, các bạn sẽ tận dụng được trí tuệ của những con người kiệt xuất này để phục vụ cho công việc của mình. Các bạn sẽ có được sức mạnh của nhiều bậc nhân tài, tôi tin là như vậy. Cá nhân tôi, với kinh nghiệm của mình, tôi tin mỗi bạn sẽ có thể làm việc với tốc độ bằng hàng chục kỹ sư, nếu họ vẫn làm việc theo phương pháp truyền thống.

Rất mong các bạn sẽ tiếp tục cuộc hành trình gian nan nhưng thật thú vị này. Và trong những bài viết của tôi, nếu có gì chưa chuẩn xác hoặc cần làm rõ hơn, thì các bạn đừng ngần ngại trao đổi nhé.
 
Last edited:

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Hàn tiếp xúc (Spot Welds)

Hàn tiếp xúc (hàn chấm, hàn điểm) Spot Welds là phương pháp hàn hai hoặc nhiều tấm kim loại mỏng ghép chồng lên nhau mà không dùng bất cứ vật liệu nào khác để điền vào mối hàn. Các mối hàn tiếp xúc này được dùng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất xe hơi và các lĩnh vực tương tự. Hàn tiếp xúc rất hiệu quả đối với các tấm kim loại mỏng có chiều dày tới 3mm. Nếu các tấm kim loại này có chiều dày khác nhau thì tỷ lệ chênh lệch không được quá 3 lần. Độ bền của mối hàn phụ thuộc vào đường kính mối hàn và chiều dày của các tấm kim loại.

Các tấm kim loại được hàn với nhau nhờ một áp lực cục bộ và làm nóng bằng các điện cực nhọn hợp kim đồng. Các điện cực này cấp một năng lượng thích hợp để vật liệu của các tấm kim loại bị nóng chảy và hòa lẫn vào nhau.





Sau khi các điện cực rời ra, vật liệu nóng chảy đông đặc lại, tạo thành một điểm hàn như hình minh họa dưới.




Hàn tiếp xúc làm việc tốt với thép carbon thấp. Mối hàn tiếp xúc của thép hợp kim carbon cao có khuynh hướng bị giòn và dễ nứt gãy. Các tấm nhôm mỏng cũng có thể hàn tiếp xúc do điểm nóng chảy của nó thấp hơn đồng.

Bạn có thể xác định các điểm hàn để hàn hai bề mặt solid hoặc hai bề mặt shell. Bạn cũng có thể xác định điều kiện tiếp xúc No penetration

Lưu ý: Hàn tiếp xúc chỉ khả dụng với các nghiên cứu tĩnh, ổn định và cộng hưởng.

Dưới đây là những mục cần thiết để xác định kiểu liên kết hàn tiếp xúc Spot welds:

giữa các bề mặt này để mô phỏng được thích đáng.
  • Spot weld first face. Chọn một bề mặt solid hoặc shell thứ nhất.
  • Spot weld second face. Chọn một bề mặt solid hoặc shell thứ hai của một chi tiết máy khác.
  • Spot weld locations. Chọn các đỉnh hoặc điểm tham chiếu. Các điểm tham chiếu này được chiếu lên các bề mặt để xác định vị trí tâm các chấm hàn.
  • Spot weld diameter. Đường kính chấm hàn từ 3 đến 12.5 mm.

Xác định một mối hàn tiếp xúc:

1. Tạo các điểm tham chiếu nếu cần.

2. Right-click thư mục Load/Restraint và chọn Connectors. Bảng thuộc tính Connectors xuất hiện.

3. Từ trình đơn thả xuống Type, chọn Spot welds.

4. Trong Spot weld first face, chọn một bề mặt shell hoặc solid.

5. Trong Spot weld second face, nếu bạn đã chọn một bề mặt shell ở bước 4, hãy chọn một bề mặt shell khác; nếu bạn đã chọn một bề mặt solid ở bước 4, hãy chọn một bề mặt solid của thành phần khác.

6. Trong Spot weld locations, chọn các đỉnh hoặc điểm tham chiếu. Các điểm tham chiếu này được chiếu lên các bề mặt để xác định vị trí tâm các chấm hàn.

Lưu ý: Chương trình sẽ có thông báo nếu chiều dày tổng của mô hình tại chỗ hàn không thích hợp với máy hàn.

7. Trong hộp Spot weld diameter, chọn một đơn vị và nhập giá trị đường kính mối hàn.
8. Click OK.

Connector - Link

Kết nối Link liên kết hai vị trí bất kỳ trên mô hình bằng một thanh cứng hai đầu có khớp bản lề. Khoảng cách giữa hai vị trí này sẽ giữ không đổi trong quá trình biến dạng. Kết nối Link khả dụng cho các nghiên cứu tĩnh, ổn định và cộng hưởng. Bạn xác định từng vị trí cho kết nối bằng cách xác định các đỉnh hoặc điểm tham chiếu.

Dưới đây là những mục cần thiết để xác định kiểu liên kết Link:


  • Vertex or point for the first location . Chọn một đỉnh hoặc điểm tham chiếu làm vị trí liên kết thứ nhất.
  • Vertex or point for the second location . Chọn một đỉnh hoặc điểm tham chiếu làm vị trí liên kết thứ hai.

Lưu ý: Bạn chỉ có thể chọn một vị trí cho mỗi hộp lựa chọn.

Dưới đây là những giới hạn cần tuân thủ khi dùng kết nối link:


  • Liên kết này không khả dụng cho các mô hình shell.
  • Không cho phép có chuyển vị quay lớn.

Tạo một kết nối link:

1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click thư mục Load/RestraintConnectors. Bảng thuộc tính Connectors xuất hiện.

2. Từ trình đơn thả xuống Type, chọn Link.

3. Trong hộp Vertex or point for first location, chọn một đỉnh hoặc điểm tham chiếu.

4. Trong hộp Vertex or point for second location, chọn một đỉnh hoặc điểm tham chiếu khác.

5. Click OK.
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Author
Các phân tích nhiệt

Có ba cơ chế truyền nhiệt là: Dẫn nhiệt, Đối lưuBức xạ.
Quá trình phân tích nhiệt sẽ tính toán sự phân bố nhiệt độ trong một vật theo một số hoặc tất cả các cơ chế này. Trong cả ba cơ chế, nhiệt năng được truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn đến nơi có nhiệt độ thấp hơn. Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt và đối lưu cần có vật trung gian còn bức xạ không cần.

Dẫn nhiệt

Dẫn nhiệt là cơ chế truyền nhiệt mà trong đó nhiệt năng được truyền từ điểm này đến điểm khác thông qua sự tương tác giữa các nguyên tử hoặc phân tử vật chất. Sự dẫn nhiệt xảy ra trong thể rắn, thể lỏng và thể khí.

Trong cơ chế dẫn nhiệt, không có sự chuyển dịch của chất tải nhiệt. Các chất khí dẫn nhiệt do sự va chạm trực tiếp giữa các phân tử chuyển động và độ dẫn nhiệt của chúng thấp so với các chất rắn là do mật độ phân tử loãng hơn. Sự dẫn nhiệt trong các chất lỏng tương tự như trong các chất khí, ngoại trừ trạng thái phức tạp hơn đáng kể do các phân tử chất lỏng gần nhau hơn rất nhiều và các trường lực phân tử có tác động mạnh hơn trong quá trình trao đổi năng lương khi va chạm. Các chất rắn phi kim truyền nhiệt nhờ sự rung động của mạng phân tử nhưng không có sự chuyển dịch vật chất với tư cách là chất tải nhiệt. Các kim loại dẫn nhiệt tốt hơn các phi kim ở nhiệt độ thông thường do chúng có các điện tử tự do để tải nhiệt.

Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt tuân theo định luật Fourier, định luật này phát biểu rằng năng lượng được truyền do dẫn nhiệt Qdẫn nhiệt tỷ lệ thuận với diện tích truyền nhiệt (A) và gradient nhiệt độ (dT/dx), hoặc:

Qdẫn nhiệt = - K A (dT/dx)

Ở đây, K là hệ số dẫn nhiệt, phản ánh khả năng dẫn nhiệt của vật liệu. Đơn vị của K là W/m.oC hoặc (Btu/s)/in.oF. Với lớp phẳng như hình minh họa, nhiệt năng của dẫn nhiệt được tính bằng:

Qdẫn nhiệt = - K A ( THot - TCold )/L




Sự phụ thuộc nhiệt độ của hệ số dẫn nhiệt (K)


Với đa số các vật liệu, K thay đổi theo nhiệt độ. Nó tăng cùng với nhiệt độ trong các chất khí tại áp suất thấp, nhưng có thể tăng hoặc giảm trong các kim loại hoặc chất lỏng.

Bảng dưới đây cho thấy hệ số dẫn nhiệt (W/m.độ K) thay đổi theo nhiệt độ (độ K) với một số vật liệu:




Đối lưu

Đối lưu là kiểu truyền nhiệt mà trong đó, nhiệt được truyền giữa một bề mặt rắn và dòng chất lỏng (hoặc khí) chảy qua. Đối lưu có hai yếu tố:

  • Năng lượng được truyền do chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử (khuếch tán) và
  • Năng lượng được truyền do sự chuyển động vĩ mô của dòng chảy (advection).
Cơ chế đối lưu có thể giải thích như sau: khi lớp chất lỏng tiếp xúc với bề mặt nóng, nó sẽ nóng lên, khiến mật độ (tỷ trọng) giảm xuống (tại một áp suất không đổi, tỷ trọng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ) và làm lớp chất lỏng này nổi lên. Phần chất lỏng lạnh hơn (nặng hơn) gần bề mặt sẽ thay thế phần chất lỏng nóng và tạo thành dòng chuyển động bên trong chất lỏng.




Nhiệt năng trao đổi giữa chất lỏng có nhiệt độ Tf và bề mặtrắn diện tích A có nhiệt độ Ts tuân theo định luật Newton có thể viết như sau:

Qđối lưu = h A (Ts - Tf)

Ở đây, h là hệ số truyền nhiệt bằng đối lưu. Đơn vị của h là W/m2.K hoặc Btu/s.in2.F. Hệ số truyền nhiệt đối lưu h phụ thuộc vào sự chuyển động của chất lỏng, hình dạng và các thuộc tính vật lý, nhiệt động.

Nói chung, có hai kiểu truyền nhiệt đối lưu:

Đối lưu tự nhiên (tự do)

Chuyển động của chất lỏng sát bề mặt rắn là do lực đẩy gây nên bởi sự thay đổi tỷ trọng của chất lỏng do chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt rắn và chất lỏng. Khi lớp chất lỏng nóng tách khỏi bề mặt rắn đi lên để chất lỏng lạnh đi xuống chiếm chỗ và nhận nhiệt, tỷ trọng của nó tăng lên và vì thế, nó lại đi lên.




Đối lưu cưỡng bức

Một tác nhân bên ngoài như quạt hoặc bơm được dùng để tăng tốc dòng chảy trên bề mặt rắn. Chuyển động nhanh của phần chất lỏng trên bề mặt rắn sẽ làm tăng độ chệnh lệch nhiệt độ và tăng cường độ trao đổi nhiệt.




Hệ số đối lưu

Định luật Newton về trạng thái làm lạnh nói rằng nhiệt năng trao đổi từ một bề mặt có nhiệt độ Ts đến dòng chảy bên trong chất lỏng có nhiệt độ Tf được cho bởi phương trình:

Qđối lưu = h A (Ts - Tf)

Ở đây, hệ số trao đổi nhiệt đối lưu h có đơn vị W/m2.K hoặc Btu/s.in2.F. Hệ số h không phải là một thuộc tính nhiệt động. Hệ số h thuần túy chỉ liên quan đến trạng thái chất lỏng và các điều kiện dòng chảy, do vậy, nó thường được gọi là thuộc tính dòng chảy.

Đối lưu được gắn với khái niệm của một lớp biên như là một lớp mỏng chuyển tiếp giữa một bề mặt được coi là nằm sát với các phân tử không chuyển động và dòng chất lỏng. Điều này được minh họa như sau:



Ở đây, u(x,y) là tốc độ theo phương x. Vùng bên dưới cạnh ngoài của lớp chất lỏng, cạnh ngoài được xác định bằng 99% tốc độ dòng chảy tự do, được gọi là lớp biên chất lỏng có chiều dày d(x).

Một hình tương tự cũng có thể dùng để mô tả sự chuyển tiếp nhiệt độ từ bề mặt rắn đến chất lỏng. Lưu ý rằng độ dày lớp biên nhiệt độ không nhất thiết phải bằng độ dày lớp biên tốc độ. Các thuộc tính của chất lỏng tạo nên số Prandtl sẽ quy định độ dày tương đối của hai lớp biên này. Một số Prandtl bằng 1 có nghĩa là hai lớp này bằng nhau.



Cơ chế truyền nhiệt thực tế qua lớp biên này là dẫn nhiệt, theo phương y, qua chất lỏng tĩnh sát bề mặt rắn, nhiệt lượng dẫn nhiệt này bằng nhiệt lượng đối lưu từ lớp biên vào chất lỏng. Có thể viết:

h A (Ts - Tf) = - k A (dT/dy)s

Do đó, hệ số đối lưu của một trạng thái đã cho có thể xác định bằng cách đo nhiệt lượng truyền qua và chênh lệch nhiệt độ hoặc bằng cách đo gradient nhiệt độ lớp biên.

Đo gradient nhiệt độ qua lớp biên cần có độ chính xác cao và nói chung chỉ thực hiện được trong phòng thí nghiệm. Nhiều sổ tay kỹ thuật có bảng tra hệ số truyền nhiệt đối lưu cho các cấu hình khác nhau.

Bảng dưới đây cho thấy một số giá trị điển hình của hệ số truyền nhiệt đối lưu:



 
Last edited:
Top