Basit Bir Eğilme Analizinde Mesh Yapısının Değişiminin Analiz Değerlerine Olan Etkisi

Herkese Merhaba

Ansys’te ve ya diğer sonlu elemanlar programlarında analiz yaparken çoğumuzun dikkat etmediği “mesh yapısı” üzerine birkaç analiz yaptım.

Ansys’ te mesh eleman boyutu, analiz yaparken otomatik olarak “Course” atanıyor. Bu aşama da Course, Medium ve Fine olmak üzere 3 seçenek var. Ayrıca “Default” sekmesine mm cinsinden mesh elemanı kenar uzunluğu girilmesi de 4. bir seçenek olarak görebiliriz.

Bu çalışmada, 1 m uzunluğundaki bir I profilli kirişe uygulanan 50 kN’ luk tekil yükün oluşturduğu gerilmeyi, mesh yapısının değiştirerek hesaplattım ve sonuçlar arasındaki farkın ne kadar olacağını inceledim.

Ayrıca karşılaştırma yapma açısından mukavemet dersi notlarından basit eğilme durumu için gerilme ve deplasman denklemlerini kullanarak analitik çözümleri de Excel’ de yaptım.
Sonuçlar aşağıda

Mesh Yapısı Course................Gerilme..................................Deplasman
. .

Mesh Yapısı Medium...............Gerilme..................................Deplasman
. .

Mesh Yapısı Fine....................Gerilme..................................Deplasman
. .

Mesh Yapısı 0,005 mm............Gerilme..................................Deplasman
. .

Analitik çözümlerde hesapladığım 106,9 MPa’lık max. gerilme, analizlerde oluşması gereken yerde yani kirişin ankastre olarak sabitlendiği noktanın hemen üst yüzeyinde bütün durumlar için görülebiliyor. Ama analizlerde max. değerler bu noktada oluşmuyor. Ve mesh yapısını sıklaştırdıkça, max. gerilme değerleri de artıyor. Mesh eleman sayısı arttıkça analizin daha gerçeğe yakın çıkması gerekirken sonuç gerçek değerden uzaklaşıyor.

Özetleyecek olursak eleman sayısını arttırmak hem çözüm süresini uzatıyor hem de gerçek değerden uzak bir sonuç çıkartıyor.

Analitik çözümleri indirmek için:
Basit Eğilme - Gerilme & Deplasman Excel Hesaplamaları Tıkla İndir

Bu programlara nedense hala güvenemiyor. Şimdilik sadece dersleri geçmemizi sağlıyor. :)
Neyse umudum hala var. :)

Kalın Sağlıcakla…

ABU ROBOCON 2012 - Robot Tasarımları

Herkese Merhaba

Makina Projesi II dersi için bir dönem boyunca üzerinde çalıştığımız robot tasarımlarımını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Bu projede ABU ROBOCON 2012 Robot Yarışması için Manual, Automatic ve Collector Robot tasarımları gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında öncelikli olarak emniyetli, üretimi kolay, hafif ve ucuz sistemlerin tasarlanması hedeflenmiştir. Bu kriterler göz önüne alınarak kaynak, döküm vb. üretim yöntemleri yüksek maliyet, işçilik ve üretim zorlukları nedeniyle tercih edilmemiş olup, montaj ve demontaj kolaylığı da düşünülerek standart bağlantı elemanları ve malzeme profillerinin kullanılmasına özen gösterilmiştir.

Yarışma kuralları kapsamındaki boyut sınırlamaları dikkate alınmış olup, biribiri ile ilişkili çalışan robotların boyutsal uyumu titizlikle gerçekleştirilmiştir.

Robotlarda kullanılan motorlar ve batarya tipleri her üç robot için ortak seçilmiştir. Tasarımlarda kullanılan motorlar DC ve Step motorlardır. Servo motorlar fiyatlarının yüksek oluşu nedeniyle tercih edilmemiştir. DC motorlar hareket ve yük kaldırma-indirme görevlerini gerçekleştirmektedir. Manual ve Collector robotların üzerinde birer adet tutucu kol (gripper) mevcut olup, bu kollardaki açılı hareket için birer adet Step motor kullanılmıştır.

Automatic Robot’un fonksiyonunu yerine getirebilmesi için kremayer dişli, sonsuz vida milli ve kayış - kasnak mekanizmaları ayrı ayrı tasarlanmış olup, yapılan ağırlık ölçümleri ve sonlu elemanlar yöntemiyle dayanım hesaplamaları neticesinde kayış – kasnak mekanizması üstünlükleri nedeniyle tercih edilmiştir.

Her bir robotun sonlu elemanlar yöntemi ile ANSYS ve SolidWorks’te mukavemet analizleri gerçekleştirilmiş olup gerilme ve uzamaların maksimum olduğu hatalı kısımların optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.

Projenin toplam maliyeti mümkün olduğunca düşük tutulmaya çalışılmıştır. Herbir robotun maliyetleri ayrı ayrı araştırılıp, daha ucuza mal etme ve tasarımın basitliği açısından ortak standart eleman ve parçaların kullanılmasına özen gösterilmiştir. Tasarımlarda standart makine elemanları ve malzeme profillerinin kullanımı, kolay temin edilebilirlik ve ucuzluğun yanısıra montaj-demontajda zamandan tasarruf ve işçilik maliyetlerinden kazanç sağlamıştır.

Robotların Genel Görünümü



Automatic Robot..............................Manual Robot.................................Collector Robot

. .

Robotların elektronik aksamları bundan sonraki aşamada Elektrik-Elektronik mühendisliği öğrencilerine düşüyor. :)

Kalın Sağlıcakla...