Wykorzystanie programów bazujących na metodzie elementów skończonych do nauczania projektowania złożonych i wielkogabarytowych konstrukcji cienkościennych

• Autorzy: Murawski L. , Muc A. , Szeleziński A.

Warianty tytułu

EN

The application of finite element method software to the teaching of designing of complex and large-scale thin-walled structures

• Konferencja: IV Konferencja e-Technologie w Kształceniu Inżynierów eTEE’2017 (IV; 27.04-28.04.2017; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeprowadzono ocenę oprogramowania wykorzystywanego do nauki projektowania złożonych i wielkogabarytowych konstrukcji cienkościennych. Większość oferowanych środowisk graficznych umożliwia zamodelowanie struktury przestrzennej obiektu i przeprowadzenie badań symulacyjnych obejmujących np.: analizę wytrzymałościową i statyczną, obliczenia drgań własnych i wymuszonych. Moduł obliczeniowy w tego typu programach bazuje na metodzie elementów skończonych. W pracy zamieszczono przykładową ścieżkę projektową i analizę pokładu okrętu typu RO-RO, na którym zaparkował samochód ciężarowy. W przedstawionym przykładzie wykorzystano oprogramowanie firmy MSC z preprocesorem Patran i modułem obliczeniowym Nastran.

EN

In the paper the software to the teaching of designing of complex and large-scale thin-walled structures was evaluated by the authors. The bundle of MSC software, named Patran-Nastran, was presented. The software is based on Finite Element Method. The authors, during the teaching process, focus on basic analyses: linear static strength analysis, normal mode (eigenvectors) analysis and frequency response analysis (forced vibrations calculations). An example of RO-RO ship's deck analysis was presented. The deck was loaded with the wheels of truck. A short description of the modeling process as well as the results of the analyses are presented in the paper. Discussion about objectives of the teaching process was carried out. In the authors' opinion, knowledge of that very specialized software is important not only for a calculating engineer. All mechanical engineers should have basic knowledge about the calculations process because they will be recipients of the calculations performed during structure designing. Thin-walled structures are very useful for teaching because during the structure modeling we have to choose types of FEM elements. Stiffeners may be modeled by 1-D elements (with offset) and the plates should be modeled by 2D elements. Differences between beam and rod 1D elements as well as shell, plate and membrane 2D elements should be stressed during the teaching process.

Słowa kluczowe

PL

projektowanie; metoda elementów skończonych; symulacja; Patran; Nastran; konstrukcja wielkogabarytowa; konstrukcje złożone

EN

engineering design; finite element method; computer simulation; Patran; Nastran; large-scale structure; thin walled structures

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 52
• Strony: 93--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Murawski L.

• Wydział Mechaniczny, Akademia Morska w Gdyni

autor

Muc A.

• Wydział Elektryczny, Akademia Morska w Gdyni

autor

Szeleziński A.

• Wydział Mechaniczny, Akademia Morska w Gdyni

Bibliografia

• 1. www.autodesk.com – poradnik do programu, czas odczytu 02.2017r.
• 2. www.solidworks.com – poradnik do programu, czas odczytu 02.2017r.
• 3. www.ansys.com – poradnik do programu, czas odczytu 02.2017r.
• 4. www.simuleon.com/simulia-abaqus/ – poradnik do programu, czas odczytu 02.2017r.
• 5. www.mscsoftware.com/product/msc-nastran - poradnik do programu, czas odczytu 02.2017r.
• 6. Król K.: Metoda elementów skończonych w obliczeniach konstrukcji, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2006, s. 220 - 226
• 7. Szturomski B.: Podstawy metody elementów skończonych, Wydawnictwo Akademickie AMW, ISBN 978-83-60278-5, Gdynia 2011
• 8. Gendarz P., Salamon S., Chwastyk P.: Projektowanie inżynierskie i grafika inżynierska, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa 2014
• 9. Zalewski M., Szymańczak M., Kubiak P.: Podstawy konstrukcji maszyn z elementami BHP, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa 2015
• 10. Boś P., Sitarz S.: Podstawy konstrukcji maszyn część I, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2013
• 11. Labocha S., Skotny Ł.: Liniowa i nieliniowa analiza MES, Seria wydawnicza CAX dla praktyków, Wrocław 2014

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).