- Tytuł:
-
Steel cantilever beam optimization with ANSYS software
Optymalizacja stalowej belki wspornikowej z użyciem oprogramowania ANSYS - Autorzy:
- Jaskot, Anna
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2175052.pdf
- Data publikacji:
- 2021
- Wydawca:
- Politechnika Częstochowska
- Tematy:
-
cantilever beam
numerical analysis
ANSYS
cross-section optimization
FEM
Finite Elements Method
belka wspornikowa
analiza numeryczna
optymalizacja przekroju poprzecznego
MES
Metoda Elementów Skończonych - Opis:
-
The problem of analysing complex steel structures in relation to analytical and numerical tests of a single structure element has been presented. The aim was t o demonstrate the compliance of the chosen methods for determining the strength parameters of a cantilever beam and to select the best cross-section for the optimization of the structure. The beam deflection and the value of the maximum reduced stresses (according to Huber von Mises’ hypothesis) have been determined numerically and analytically. Numerical analysis, on the basis of the finite element method, as well as the optimization, have been performed in the ANSYS environment. Based on the static analysis of the structure, optimization of the beam mass has been made by changing its cross-section dimensions, taking into account the specific optimization criteria, pointed in the work. As a result of optimization, solutions satisfying the required criteria have been selected. The weight of the structure has been reduced by half compared to the initial values of the designed structure. The permissible stresses have not been exceeded.
Przedstawiono problem analizy złożonych konstrukcji stalowych w odniesieniu do badań analitycznych i numerycznych pojedynczego elementu konstrukcji. Celem było wykazanie zgodności obranych metod wyznaczania parametrów wytrzymałościowych belki wspornikowej oraz dobranie najlepszego przekroju poprzecznego w optymalizacji konstrukcji. Analitycznie oraz numerycznie wyznaczono strzałkę ugięcia belki oraz wartość maksymalnych naprężeń zredukowanych (wg Hubera von Misesa). Analizę numeryczną, z użyciem metody elementów skończonych, oraz optymalizację przeprowadzono w środowisku ANSYS. Na podstawie analizy statycznej konstrukcji przeprowadzono optymalizację masy belki poprzez zmianę jej wymiarów przekroju poprzecznego, przy uwzględnieniu wskazanych w pracy kryteriów optymalizacyjnych. W wyniku optymalizacji zostały wybrane rozwiązania spełniające wymagane kryteria. Masa konstrukcji została zmniejszona o połowę w porównaniu do wartości początkowych projektowanej konstrukcji. Dopuszczalne naprężenia nie zostały przekroczone. - Źródło:
-
Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo; 2021, 27 (177); 69-75
0860-7214 - Pojawia się w:
- Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł