Chơng 3
Tính bền mỏi khung xe ch-551 bằng phần mềm
ansysworkbench
3.1. Giới thiệu công cụ xây dựng mô hình và tính bền mỏi khung xe.
3.1.1 Tổng quan về phần mềm SolidWorks 2005.
SolidWorks là một phần mềm CAD-3D đợc sử dụng rộng rãi trong
nghành cơ khí chế tạo máy. Đặc biệt với các phiên bản Solid Works từ 2005 trở
đi trong toolbox của chúng có hệ thống th viện tơng đối đầy đủ về một số chi
tiết cơ khí theo tiêu chuẩn. Với hệ thống th viện này trợ giúp cho ngời thiết kế
có thể nhanh chóng tạo ra đợc một số chi tiết cơ khí nh các bánh răng, các ổ bi,
ổ trợt, bu lông, đai ốc, vòng đệm, vít, đinh tán ...chỉ bằng lệnh Create Part và
nhập các thông số của chi tiết đó. Điều này rút ngắn đợc rất nhiều thời gian thiết
kế và có độ chuẩn xác cao.
Ngoài ra phần mềm SolidWorks còn cho phép trao đổi dữ liệu với nhiều
phần mềm thông dụng khác nh : Pro/Eng, Inventor, SolidEdge và một đặc
điểm rất quan trọng là các file dữ liệu của phần mềm này tơng thích với nhiều
phần mềm phân tích kết cấu.
34
Dao diện chính của phần mềm SolidWorks nh sau:
Hình 3.1: Giao diện chính của phần mềm SolidWorks
Việc ứng dụng phần mềm SolidWorks đã tăng nhanh tốc độ thiết kế, việc
thay đổi kích thớc, kết cấu các chi tiết rất dễ dàng và nhanh chóng do đó rút
ngắn đợc thời gian từ thiết kế đến chế tạo. Một đặc điểm khá nổi bật của phần
mềm SolidWorks là quá trình xuất các bản vẽ kỹ thuật, bản vẽ lắp, các hình
chiếu trên bản vẽ kỹ thuật, các định chuẩn trong việc ghi kích thớc, các ký hiệu
mang tính trực quan cho phép chúng ta dễ thể hiện ý tởng và cũng tơng thích với
các tiêu chuẩn quốc tế. Phần mềm ANSYS Workbench và SolidWorks hoàn toàn
tơng thích với nhau, do đó khi xây dựng mô hình trên SolidWorks rất thuận lợi
cho việc tính toán trên ANSYS Workbench.
35
Môi trờng làm

Giao diện chính của ANSYS Workbench (Phần Simulation) nh sau:
Hình 3.2: Giao diện chính của ANSYS Workbench.
Đây là giao diện rất thân thiện với ngời dùng, các công cụ thể hiện một
cách trực quan dễ hiểu, các thao tác đơn giản.
37
Môi trờng làm
việc
Vùng dữ liệu về
cấu trúc của mô
hình, dạng kết
quả
Vùng dữ liệu thông
số vật liệu, lực, liên
kết
3.2. Giới thiệu mô đun Fatigue tool.
3.2.1 Cách sử dụng.
Để có thể sử dụng mô đun Fatigue tool khi tính bền mỏi cần thực hiện
theo một số bớc cơ bản sau đây:
- Bớc 1: Khởi động ANSYS Workbench
Hình 3.3: Các mô đun của phần mềm AnsysWorkbench
1. Mô hình hình học (Geometry)
2. Mô hình tính toán (Simulation)
3. Mô hình phần tử hữu hạn (Finite Element Model)
4. Mô hình chia lới (CFX-Mesh)
5. Dự án rỗng (Empty Project)
Sau đó vào mô đun tính toán (Simulation) và tiến hành các bớc tiếp theo.
- Bớc 2: Chạy mô hình hình học đã xây dựng
38
H×nh 3.4: Ch¹y m« h×nh h×nh häc trong phÇn mÒm AnsysWorkbench
- Bíc 3: Chia líi

Phép nội suy (Interpolation) có 3 loại: Linear, Semi-Log, Log-Log
Kiểu đờng cong mỏi (Mean Curve Type): Theo ứng suất trung bình
(Mean Stress)và theo tỷ số (R-Ratio).
Số liệu của đờng cong mỏi (Alternating Stress Curve Data).
Giá trị ứng suất và chu kỳ của đờng cong mỏi (Alternating Stress vs.
Cycles ).
43
Hình 3.13: Đờng cong mỏi của vật liệu
+ Khai báo độ bền kéo và nén (Tensile, Compressive Strength)
- Khai báo thuộc tính nhiệt của vật liệu (Thermal)
+ Tính dẫn nhiệt (Thermal Conductivity)
- Khai báo thuộc tính điện từ của vật liệu (Electromagnetics)
+ Độ từ thấm (Relative permeability)
+ Suất điện trở (Resistivity)
- Khai báo hệ số bền mỏi ( 0 K
f
1):
Đây là hệ số thu nhỏ độ bền mỏi. Đờng cong mỏi là sự điều chỉnh hệ số
này trong quá trình phân tích mỏi. Hệ số này đã sử dụng trong tài khoản với môi
trờng thế giới thực có thể khắc nghiệt hơn sự điều chỉnh độ cứng trong phòng
thí nghiệm với trờng hợp tĩnh. Hệ số thu gọn độ bền mỏi phổ biến và có thể tìm
thấy trong số tay thiết kế.
44