BÀI báo cáo học tập môn ĐỘNG lực học máy CHỦ đề PHÂN TÍCH CAE về CHI TIẾT KIM LOẠI tấm

Giới thiệu chi tiết kim loại tấm

-Kim loại tấm là một loại tấm kim loại tồn tại ở dạng phổ biến là hình chữ nhật,

Tấm kim loại được sản xuất từ nhiều loại vật liệu khác nhau như sắt, nhôm và thép không gỉ, mỗi loại mang lại những đặc tính vật lý riêng biệt Điều này tạo ra sự đa dạng trong các thông số kỹ thuật của tấm kim loại, ảnh hưởng đến ứng dụng và hiệu suất của chúng trong các lĩnh vực khác nhau.

Công dụng

-Dùng để chế tạo các linh kiện,bộ phận của máy móc ,thiết bị hay đồ trang trí cao cấp

Để thực hiện phân tích CAE cho chi tiết tấm kim loại trong SolidWorks, cần thực hiện 7 bước cơ bản Bước đầu tiên là xây dựng lại mô hình 3D của chi tiết trong SolidWorks Sau đó, bước thứ hai là chọn kiểu phân tích phù hợp.

B3: Nhập các thông số đầu vào của chi tiết B4: Thiết lập các điều kiện biên

B5: Chọn mặt phẳng đặt lực B6: Chia lưới

Bước 1 :Xây dựng mô hình 3d bằng Solidworks

Hình 1 Thông số đầu vào của kim loại tấm

Từ hình 1 về thông số đầu vào ta xây dựng được mô hình 3D của chi tiết

Bước 2:Chọn kiểu phân tích

-Để phân tích về ứng suất,chuyển vị,biến dạng dưới tác dụng của lực tĩnh ta chọn kiểu phân tích tĩnh (static)

3.3 Bước 3 Nhập các thông số đầu vào cho chi tiết

Kim loại tấm có nhiều kích cỡ khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng và sản xuất vật liệu Ngoài ra, chúng có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau.

Bảng 1:Thông số vật liệu AISI 304

3.4 Bước 4 :Thiết lập điều kiện biên

Khi làm việc với kim loại tấm, việc chọn mặt phẳng cố định là rất quan trọng Chúng ta nên lựa chọn 4 lỗ để lắp các mối nối, như minh họa trong hình dưới đây.

Hình 3:Thiết lập điều kiện biên

3.5 Bước 5: Chọn độ lớn lực và mặt phẳng đặt lực

Khi làm việc với chi tiết kim loại tấm, cần đảm bảo rằng có 4 chỗ lắp mối nối Sau đó, lực sẽ được đặt hướng từ trên xuống vào thân giữa của kim loại tấm.

-Khi làm việc ,đối với kim loại tấm có thể chịu được 1 lực có PEN (tương đường m=4.5kg) như hình 4

Hình 4: Chọn mặt phẳng đặt lực và độ lớn lực tác dụng

-Chọn kiểu chia lưới tự động của solidworks (hình 5) và thông số chia lưới (bảng 2)

-Tăng mức độ chính xác của phân tích với những chi tiết mà không làm chậm quá trình tính toán đi nhiều

-Khắc phục một số lỗi khi một số part yêu cầu kích cỡ phần tử lớn hơn phần tử trung bình cần thiết của lưới

Hình 5: Chia lưới mặc định của solidwork Bảng 2: Thông số chia lưới mặc định của Solidworks

-Bài toán này cho ta phân tích ứng suất ,chuyển vị ,biến dạng A)Ứng suất

Hình 6: Kết quả phân tích ứng suất trên solidworks.

Dựa vào kết quả phân tích trên ,ta xác định đươc ứng suất cho phép

=2,068e+08.Ứng suất max=9.980e+ 06.Hệ số an toàn n 72 b)Chuyển vị

Hình 7: Kết quả phân tích chuyển vị

Dựa trên kết quả phân tích, chúng ta xác định rằng các điểm chuyển vị lớn nhất xuất hiện trên mặt phẳng ở vùng giữa thân của tấm kim loại, với độ lớn tối đa đạt 9.221e-03.

Hình 8.Kết quả phân tích kết quả biến dạng

-Dựa vào kết quả phân tích xác định được các điểm có biến dạng lớn nhất là trên mặt phẳng xung quang các lỗ trục có độ lớn :2.063e-05

4)Tìm hiểu về ảnh hưởng của vật liệu,độ lớn lực ,hướng đặt lực ,chia lưới đến kết quả phân tích

4.1)Bài toán 1: Xét ảnh hưởng của vật liệu

Trong bài toán này, chúng ta sẽ giữ nguyên ba thông số: chia lưới, giữ nguyên chi tiết và kiểu phân tích ở phần 3, nhưng sẽ thay đổi vật liệu chi tiết thành vật liệu thép hợp kim.

Property Alloy steel AISI 304 Units

Bảng 3: So sánh các thông số đầu vào của 2 loại vật liệu

>>>> Ta thu được các kết quả về ứng suất,chuyển vị và biến dạng của kim loại tấm

4.1.a)Kết quả về ứng suất

Hình 9 Kết quả phân tích ứng suất

-Dựa vào hình 9 ta thấy được ứng suất lớn nhất nằm tại vị trí lỗ là 1.993e+07 N/m2 ,và ứng suất cho phép 6.204e+08.Hệ số an toàn = 31.129

Hình 10.Kết quả phân tích chuyển vị

-Dựa vào hình 10,ta thấy được chuyển vị lớn nhất có độ lớn là 1.679e-02 tại vị trí giữa kim loại tấm

Hình 11.Kết quả phân tích biến dạng

-Dựa vào hình 11 ta thấy được nơi có biến dạng lớn nhất là trên mặt phẳng cố định bulon là 3.754e-05

Bảng 4:So sánh các thông số đầu ra sau khi thay đổi vật liệu

Thông số AISI 304 Alloysteel Ứng suất max 9.980e+ 06 1.993e+07

Biến dạng 2.063e-05 3.754e-05 Ứng suất Max cho phép 2.068e+08 6.204e+08

Khi chuyển đổi từ thép AIS1 304 sang hợp kim thép, các thông số về ứng suất và ứng suất cho phép có xu hướng cải thiện, đặc biệt là ứng suất cho phép tăng 33.33% Mặc dù hai thông số về biến dạng và chuyển vị không có sự chênh lệch lớn, nhưng việc sử dụng vật liệu hợp kim dẫn đến sự gia tăng các thông số của tấm kim loại, từ đó nâng cao độ bền của tấm kim loại.

-Ở bài toán này ta sẽ giữ nguyên các thông số về như phần 3 nhưng sẽ thay đổi về độ lớn từ 45N xuống còn 30N

KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT,CHUYỂN VỊ VÀ BIẾN DẠNG 4.2.a Ứng suất

Hình 12.Kết quả phân tích ứng suất

-Ứng suất có độ lớn lớn nhất là 1.331e+07 và ứng suất cho phép lớn nhất là 2.068e+08 và hệ số an toàn: n.54

-Dựa vào hình 12 ta xác định được vị trí có chuyển vị max là nằm giữa của kim loại tấm là 1.2269e-02 (mm)

Dựa vào hình 13 ta xác định được vị trí có biến dạng lớn nhất là nằm tại vị trí lỗ của chi tiết có biến dạng max =2.750e-05

>>>>Kết luận khi ta thay đổi lực tác dụng từ 45N xuống còn 30N thì các thông số thể hiện ở bảng 5

Bảng 5 :So sánh các thông số khi thay đổi lực F

Biến dạng 2.063e-05 2.750e-05 Ứng suất Max cho phép 2.068e+08 N/m2 2.068e+08 N/m2 Để có kết quả chi tiết hơn thì ta sẽ thay đổi F N,40N,60N

Bảng 6 Sự thay đổi các thông số khi thay đổi Lực

Thông số FN F0 FEN F`N Fu Ứng suất 6.65e+06

Chuyển vị 6.15e-03 mm 1.23e-02 mm 1.84e-02 mm 2.46e-02 mm 3.07e-02 mm

Biến dạng 1.375e-05 2.750e-05 2.063e-05 5.501e-05 6.876e-05 Ứng suất max cho phép 2.068e+08

Từ bảng 6 về sự thay đổi các thông số khi thay đổi lực thì ta sẽ có một cách quan sát rõ hơn về sự thay đổi này

Hình 15 Biểu độ thể hiện mối quan hệ của độ lớn Lực F và Ứng suất của chi tiết(N/m2)

Hình 16 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ của độ lớn Lực F và chuyển vị (mm)

4.3 Bài toán 3 xét ảnh hưởng của hướng đặt lực đến kết quả phân tích

Khi thay đổi hướng tác động của lực, các thông số chi tiết của vật liệu cũng sẽ có sự biến đổi tương ứng Việc phân tích sự thay đổi này giúp hiểu rõ hơn về cách mà vật liệu phản ứng dưới tác động của lực trong các tình huống khác nhau.

-Thay vì đặt hướng lực vào trung tâm từ trên xuống thì ta sẽ đặt lực từ dưới lên

Hình 18:Hướng đặt lực a)Ứng suất

Hinh 19: Kết quả phân tích ứng suất

-Ứng suất lớn nhất tại các khóe ở 2 vành ngoài của chi tiết -Ứng suất lớn nhất=1.996e+07 N/m2 ,Ứng suất cho phép : 2.068e+08 N/m2 Hệ số an toàn n.36 b)Chuyển vị

Hình 20 Kết quả phân tích chuyển vị

-Do ta đặt lực từ dưới lleen nên lực chuyển dịch lớn nhất tại vị trí trung tâm của chi tiết có độ lớn : 1.844e-02 mm c)Biến dạng

Hình 21 Kết quả phân tích biến dạng

Biến dạng lớn nhất vẫn ở ngay vị trí giữa 2 khóe của chi tiết có độ lớn= 4.126e- 05

-Dựa vào các kết quả phân tích sau khi thay đổi hướng đặt lực ,ta rút ra được bảng so sánh

Bảng 7 So sánh hướng đặt lực

Thông số Lực trên xuống Lực từ dưới lên Ứng suất 9.98e+06 N/m2 1.996e+07 N/m2

Biến dạng 2.06e-05 4.126e-05 Ứng suất Max cho phép 2.068e+08 N/m2 2.068e+08 N/m2

4.4 Bài toán 4 xét ảnh hưởng của lưới đến kết quả phân tích

4.4.1 Thay đổi lưới mặc đỉnh thành lưới tiêu chuẩn full fine

Hình 22: Chi tiết sau khi thay đổi lưới

Bảng 8:Thông số chi tiết của lưới tiêu chuẩn full fine a)Ứng suất

Hình 23:Kết quả phân tích ứng suất sau khi đổi lưới

-Khi thay đổi dạng lưới,vật liệu đạt ứng suất max=2.238e+07,ứng suất cho phép là 2.068e+08 và hệ số an toàn n=9.24 b)Chuyển vị

Hình 24:Kết quả phân tích chuyển vị

-Sau khi thay đổi dạng lưới thì vị trí có chuyển vị lớn nhất vẫn nằm ở trung tâm của chi tiết,có độ lớn :1.850e-02 (mm) c)Biến dạng

Hình 25:Kết quả phân tích biến dạng

-Sau khi thay đổi dạng lưới,biến dạng lớn nhất ở vật nằm tại vị trí lỗ ren có độ lớn là: 5.881e-05

4.4.2)Thay đổi dạng lưới tiêu chuẩn full Coarse

Hình 26:Chi tiết sau khi thay đổi dạng lưới

Bảng 9:Thông số của lưới tiêu chuẩn full coarse

Theo hình trên, khi chuyển sang lưới, ứng suất tối đa vẫn xuất hiện tại điểm vòng tròn lỗ, với giá trị đạt 1.097e+07 N/m2 Ứng suất cho phép là 2.068e+08, cho thấy hệ số an toàn là 0.85.

Hình 28:Chuyển vị của chi tiết sau khi thay đổi dạng lưới

-Sau khi thay đổi sang dạng lưới full coarse thì chi tiết có vị trí chuyển vị lớn nhất ở vùng lõm của chi tiết có độ lớn đạt :9.251e-03 mm

Hình 29: Biến dạng sau khi thay đổi dạng lưới

Sau khi thực hiện thay đổi dạng lưới, biến dạng lớn nhất xuất hiện tại vị trí khoen với độ lớn đạt 1.979e-05 Để có cái nhìn rõ hơn, chúng tôi đã tổng hợp bảng so sánh giữa các dạng lưới tiêu chuẩn.

Bảng 10:So sánh các thông số khi thay đôi dạng lưới

Lưới mặc định Lưới tiêu chuẩn full fine Lưới tiêu chuẩn full coarse Ứng suất max

Chuyển vị (mm) 9.22e-03 mm 1.850e-02(mm) 9.251e-03 mm

Biến dạng 5.50e-05 5.881e-05 1.979e-05 Ứng suất cho phép(N.mm) 2.068e + 08

5) Tìm hiểu về tần số tự nhiên ảnh hưởng đến chi tiết 5.1)Giới thiệu bài toàn tần số :

Nghiên cứu tần số là quá trình phân tích tần số tự nhiên của một vật thể, trong trường hợp này là chi tiết kim loại tấm, nơi vật thể có xu hướng tự dao động ở các tần số nhất định Tần số tự nhiên và các mode shape tương ứng là những yếu tố quan trọng trong lý thuyết, cho thấy rằng mỗi vật thể chỉ có một số lượng mode hữu hạn.

Phân tích tần số giúp ngăn chặn những hư hỏng do ứng suất quá mức gây ra bởi hiện tượng cộng hưởng Đồng thời, nó cũng cung cấp thông tin cần thiết để giải quyết các vấn đề liên quan đến động lực học.

-Đối với chi tiết kim loại tấm ,để tìm tần số tự nhiên của chi tiết ta phân tích

5.2)Bài toán tần số tự nhiên -Để tìm tần số tự nhiên của chi tiết ta cần 6 bước:

+B1:Vẽ phân tích +B2:Phân tích tần số +B3: Gán vật liệu +B4: Thiết lập các điều kiện biên +B5: Chia lưới

-Đối với các bước như b1,b3,b4,b5 thì ta sẽ sử dụng lại các thông số ở phần đầu bài

-Sau đây ta sẽ tìm và phân tích tần số tự nhiên của chiết gồm 5 mode a)Mode shape 1

Hình 30:Mode shape 1 của chi tiết

Mode shape 1, hay tần số đầu tiên của chi tiết kim loại tấm, có tần số 186.81 Hz và tỉ lệ biến dạng 2,63e-03 Ampe lớn nhất đạt 8,788e+00, cho thấy mức dao động không quá lớn.

Sau khi xác định được tần số đầu tiên của chi tiết, bước tiếp theo là tìm hiểu mode 2 để đánh giá xem dao động có lớn hơn so với tần số ban đầu hay không.

Theo hình 31 về mode shape 2, dao động tần số tăng nhẹ so với tần số ban đầu, đạt 187,18Hz, với tỷ lệ biến dạng là 2,64e-03 và mức Ampe tối đa là 8,775.

Sau khi thực hiện bước mode 2, chúng ta nhận thấy tần số có hướng dao động mà không có sự dịch chuyển cao hơn Do đó, cần tăng tần số và tỷ lệ của hình dạng mode để đạt được hiệu quả tốt hơn.

-Thay vì ở mode 2>mode 1 các thông số chỉ nhỉnh hơn 1 tí ,nhưng qua tới mode

3 thì ta nhận xét các thông số về tần số :206,53Hz và tỉ lệ biến dạng đạt :8,08e-03 có phần tăng tiến thêm dẫn đến mức Ampe max đạt 2,703e+00

Bước 4:Thiết lập điều kiện biên

Khi làm việc với kim loại tấm, việc chọn mặt phẳng cố định là rất quan trọng Theo điều kiện làm việc, cần lựa chọn 4 lỗ để lắp các mối nối, đảm bảo sự ổn định và chính xác trong quá trình thi công.

Hình 3:Thiết lập điều kiện biên

Bước 5: Chọn độ lớn lực và mặt phẳng đặt lực

Khi làm việc với chi tiết kim loại tấm, việc thiết lập 4 vị trí lắp mối nối là rất quan trọng Sau đó, lực cần được đặt theo hướng từ trên xuống, tác động vào phần thân giữa của kim loại tấm để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả trong quá trình gia công.

-Khi làm việc ,đối với kim loại tấm có thể chịu được 1 lực có PEN (tương đường m=4.5kg) như hình 4

Hình 4: Chọn mặt phẳng đặt lực và độ lớn lực tác dụng

Bước 6: Chia lưới

-Chọn kiểu chia lưới tự động của solidworks (hình 5) và thông số chia lưới (bảng 2)

-Tăng mức độ chính xác của phân tích với những chi tiết mà không làm chậm quá trình tính toán đi nhiều

-Khắc phục một số lỗi khi một số part yêu cầu kích cỡ phần tử lớn hơn phần tử trung bình cần thiết của lưới

Hình 5: Chia lưới mặc định của solidwork Bảng 2: Thông số chia lưới mặc định của Solidworks

Bước 7: Phân tích kết quả

-Bài toán này cho ta phân tích ứng suất ,chuyển vị ,biến dạng A)Ứng suất

Hình 6: Kết quả phân tích ứng suất trên solidworks.

Dựa vào kết quả phân tích trên ,ta xác định đươc ứng suất cho phép

=2,068e+08.Ứng suất max=9.980e+ 06.Hệ số an toàn n 72 b)Chuyển vị

Hình 7: Kết quả phân tích chuyển vị

Dựa vào kết quả phân tích, các điểm chuyển vị lớn nhất được xác định nằm trên mặt phẳng ở vùng giữa thân của kim loại tấm, với độ lớn tối đa đạt 9.221e-03.

Hình 8.Kết quả phân tích kết quả biến dạng

-Dựa vào kết quả phân tích xác định được các điểm có biến dạng lớn nhất là trên mặt phẳng xung quang các lỗ trục có độ lớn :2.063e-05

Tìm hiểu về ảnh hưởng của vật liệu ,độ lớn lực,hướng đặt lực,chia lưới đến kết quả

Bài toán 1: Xét ảnh hưởng của vật liệu

Trong bài toán này, chúng ta sẽ giữ nguyên ba thông số: chia lưới, giữ nguyên chi tiết và kiểu phân tích ở phần 3, nhưng sẽ thay đổi vật liệu chi tiết thành vật liệu thép hợp kim (Alloy steel).

Property Alloy steel AISI 304 Units

Bảng 3: So sánh các thông số đầu vào của 2 loại vật liệu

>>>> Ta thu được các kết quả về ứng suất,chuyển vị và biến dạng của kim loại tấm

4.1.a)Kết quả về ứng suất

Hình 9 Kết quả phân tích ứng suất

-Dựa vào hình 9 ta thấy được ứng suất lớn nhất nằm tại vị trí lỗ là 1.993e+07 N/m2 ,và ứng suất cho phép 6.204e+08.Hệ số an toàn = 31.129

-Dựa vào hình 10,ta thấy được chuyển vị lớn nhất có độ lớn là 1.679e-02 tại vị trí giữa kim loại tấm

-Dựa vào hình 11 ta thấy được nơi có biến dạng lớn nhất là trên mặt phẳng cố định bulon là 3.754e-05

Bảng 4:So sánh các thông số đầu ra sau khi thay đổi vật liệu

Thông số AISI 304 Alloysteel Ứng suất max 9.980e+ 06 1.993e+07

Biến dạng 2.063e-05 3.754e-05 Ứng suất Max cho phép 2.068e+08 6.204e+08

Khi chuyển từ thép AIS1 304 sang hợp kim thép, các thông số về ứng suất và ứng suất cho phép có xu hướng cải thiện, đặc biệt là ứng suất cho phép tăng 33,33% Mặc dù hai thông số về biến dạng và chuyển vị không có sự khác biệt lớn, việc sử dụng vật liệu hợp kim giúp tăng cường các thông số của tấm kim loại, dẫn đến độ bền cao hơn cho tấm kim loại.

-Ở bài toán này ta sẽ giữ nguyên các thông số về như phần 3 nhưng sẽ thay đổi về độ lớn từ 45N xuống còn 30N

KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT,CHUYỂN VỊ VÀ BIẾN DẠNG 4.2.a Ứng suất

Hình 12.Kết quả phân tích ứng suất

-Ứng suất có độ lớn lớn nhất là 1.331e+07 và ứng suất cho phép lớn nhất là 2.068e+08 và hệ số an toàn: n.54

-Dựa vào hình 12 ta xác định được vị trí có chuyển vị max là nằm giữa của kim loại tấm là 1.2269e-02 (mm)

Dựa vào hình 13 ta xác định được vị trí có biến dạng lớn nhất là nằm tại vị trí lỗ của chi tiết có biến dạng max =2.750e-05

>>>>Kết luận khi ta thay đổi lực tác dụng từ 45N xuống còn 30N thì các thông số thể hiện ở bảng 5

Bảng 5 :So sánh các thông số khi thay đổi lực F

Biến dạng 2.063e-05 2.750e-05 Ứng suất Max cho phép 2.068e+08 N/m2 2.068e+08 N/m2 Để có kết quả chi tiết hơn thì ta sẽ thay đổi F N,40N,60N

Bảng 6 Sự thay đổi các thông số khi thay đổi Lực

Thông số FN F0 FEN F`N Fu Ứng suất 6.65e+06

Chuyển vị 6.15e-03 mm 1.23e-02 mm 1.84e-02 mm 2.46e-02 mm 3.07e-02 mm

Biến dạng 1.375e-05 2.750e-05 2.063e-05 5.501e-05 6.876e-05 Ứng suất max cho phép 2.068e+08

Từ bảng 6 về sự thay đổi các thông số khi thay đổi lực thì ta sẽ có một cách quan sát rõ hơn về sự thay đổi này

Hình 15 Biểu độ thể hiện mối quan hệ của độ lớn Lực F và Ứng suất của chi tiết(N/m2)

Hình 16 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ của độ lớn Lực F và chuyển vị (mm)

4.3 Bài toán 3 xét ảnh hưởng của hướng đặt lực đến kết quả phân tích

Khi thay đổi hướng đặt lực tác động lên vật liệu, các thông số chi tiết của vật liệu cũng sẽ có sự thay đổi tương ứng Điều này tương tự như hai bài toán trước đó liên quan đến sự biến đổi của lực và vật liệu Việc phân tích sự thay đổi này giúp hiểu rõ hơn về tính chất và ứng xử của vật liệu trong các điều kiện khác nhau.

Theo hình ảnh trên, khi chuyển sang lưới, ứng suất tối đa vẫn xuất hiện tại điểm vòng tròn lỗ với giá trị đạt 1.097e+07 N/m2, trong khi ứng suất cho phép là 2.068e+08 N/m2 Hệ số an toàn được tính toán là 0.85.

Sau khi thay đổi dạng lưới, biến dạng lớn nhất xuất hiện tại vị trí khoen, với giá trị đạt 1.979e-05 Để có cái nhìn chi tiết hơn, chúng ta sẽ trình bày bảng so sánh giữa các dạng lưới tiêu chuẩn.

Nghiên cứu tần số là quá trình phân tích các vật thể, như chi tiết kim loại tấm, để xác định tần số tự nhiên và các mode shape tương ứng Mỗi vật thể có xu hướng dao động tự nhiên ở những tần số nhất định, và theo lý thuyết, mỗi vật thể chỉ có một số lượng mode hữu hạn.

Phân tích tần số là công cụ quan trọng giúp ngăn chặn các thiệt hại do ứng suất quá mức gây ra bởi hiện tượng cộng hưởng Ngoài ra, nó còn cung cấp những thông tin cần thiết để giải quyết các vấn đề liên quan đến động lực học.

Mode shape 1, hay tần số đầu tiên của chi tiết kim loại tấm, có tần số là 186,81 Hz và tỉ lệ biến dạng đạt 2,63e-03 Ampe lớn nhất ghi nhận được là 8,788e+00, cho thấy mức dao động không quá lớn.

Sau khi xác định được tần số đầu tiên của chi tiết, bước tiếp theo là tìm kiếm mode 2 để đánh giá xem dao động có lớn hơn so với tần số ban đầu hay không.

Theo hình 31 về mode shape 2, tần số dao động có sự gia tăng nhẹ so với tần số ban đầu, đạt 187,18Hz Độ biến dạng đạt 2,64e-03 và dòng điện tối đa là 8.775e+00 Ampe.

Sau khi thực hiện bước mode 2, chúng ta nhận thấy tần số có hướng dao động nhưng không có sự dịch chuyển cao hơn Do đó, cần tăng tần số và tỷ lệ của mode shape để cải thiện kết quả.

Ở mức mode 3, chúng ta nhận thấy sự gia tăng, nhưng các biến dạng không có sự thay đổi đáng kể Ngược lại, ở mode 4, tần số rõ ràng hơn, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự biến đổi.

Ở mức mode 4, tần số đã tăng từ 206,53 Hz lên 338,17 Hz, dẫn đến sự biến dạng của chi tiết trở nên rõ ràng hơn Qua đó, chúng ta có thể quan sát được vị trí có mức ampe (AMPRES) tối đa đạt 5,119e+00 với tỷ lệ biến dạng là 4,5e-03.

-Đối với mức mode 5 của chi tiết ,với mức tần số đạt 593,65Hz và tỉ lệ biến dạng

6,00e-03.Mức Ampe(Ampres )max đạt 4,809e+00

>>>>>Từ 5 mode đã trình bày ở trên,ta có được bảng để so sánh được mức thay đổi của tần số tự nhiên đến chi tiết

Bảng 11:So sánh các thông số ứng với các mode

Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode 4 Mode 5

Tần số 186.81 Hz 187,18Hz 206,53Hz 338,17Hz 593,65Hz

Tỉ lệ biến dạng 2,63e-03 2,64e-03 8,08e-03 4,5e-03 6,00e-03Ampres max 8,788e+00 8.775e+00 2,703e+00 5,119e+00 4,809e+00

Bài toán 3: Xét ảnh hưởng của hướng đặt lực

Khi thay đổi hướng đặt lực, các thông số chi tiết của vật liệu cũng sẽ có sự biến đổi tương ứng Việc phân tích sự thay đổi này giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của lực lên vật liệu trong các bài toán liên quan.

Theo hình trên, khi chuyển sang lưới, ứng suất tối đa vẫn xuất hiện tại điểm vòng tròn lỗ với giá trị đạt 1.097e+07 N/m² Ứng suất cho phép là 2.068e+08 N/m², dẫn đến hệ số an toàn là 0.85.

Sau khi thay đổi dạng lưới, biến dạng lớn nhất xuất hiện tại vị trí khoen, với độ lớn đạt 1.979e-05 Để có cái nhìn chi tiết hơn, chúng ta có thể tham khảo bảng so sánh giữa các dạng lưới tiêu chuẩn.

Nghiên cứu tần số là quá trình phân tích sự dao động tự nhiên của vật thể, trong đó chi tiết kim loại tấm có xu hướng tự dao động ở những tần số nhất định, được gọi là tần số tự nhiên Mỗi vật thể lý thuyết đều có một số lượng mode hữu hạn tương ứng với các tần số này.

Phân tích tần số là công cụ quan trọng giúp ngăn chặn các hư hỏng do ứng suất quá mức gây ra bởi hiện tượng cộng hưởng Ngoài ra, nó còn cung cấp những thông tin cần thiết để giải quyết các vấn đề liên quan đến động lực học.

Mode shape 1, hay tần số đầu tiên của chi tiết kim loại tấm, đạt tần số 186,81 Hz với tỷ lệ biến dạng 2,63e-03 Ampe lớn nhất ghi nhận là 8,788e+00, cho thấy mức dao động không quá lớn.

Sau khi xác định được tần số đầu tiên của chi tiết, bước tiếp theo là tìm kiếm mode 2 để đánh giá xem dao động có lớn hơn so với tần số ban đầu hay không.

Theo hình 31 về mode shape 2, dao động tần số cao hơn so với tần số ban đầu với giá trị 187,18Hz Độ lớn tỉ lệ biến dạng đạt 2,64e-03, trong khi mức Ampe tối đa là 8,775e+00.

Sau khi thực hiện bước mode 2, chúng ta nhận thấy tần số có hướng dao động không có sự dịch chuyển cao hơn Do đó, cần tăng tần số và tỷ lệ của hình dạng mode lên để cải thiện hiệu suất.

Ở mức mode 3, chúng ta nhận thấy sự gia tăng nhưng các biến dạng chỉ thay đổi không đáng kể Trong khi đó, ở mode 4, mức tần số trở nên rõ ràng hơn, cho phép quan sát sự khác biệt một cách dễ dàng hơn.

Ở chế độ 4, tần số đã tăng từ 206,53 Hz lên 338,17 Hz, dẫn đến sự biến dạng của chi tiết trở nên rõ ràng hơn Điều này cho phép chúng ta quan sát vị trí có mức dòng điện tối đa (AMPRES) đạt 5,119e+00 với tỷ lệ biến dạng là 4,5e-03.