Primjer 3 Prikaz i interpretacija rezultata

Primjer 3 Prikaz i interpretacija rezultata - uđite u task Postprocessing - odaberite naredbu Results - odaberite prikaz Von Misesovih naprezanja: - odaberite iz popisa stavku 2 - B.C. 1.STRESS_2 i pomoću tipke je u Display results unesite - u polje Component namjestite Magnitude - pritisnite tipku OK - u polje Component namjestite Von Mises - odaberite iz popisa stavku 1 - B.C. 1.DISPLACEMENT_1 i pomoću tipke unesite je u polje Deformation results - odaberite naredbu Display U grafičkom području prikazuju se odabrani rezultati (u ovome slučaju raspodjela von Misesovih naprezanja po površini ploče). U gornjem dijelu grafičkog područja ispisuju se razne informacije o

prikazu. S desne strane nalazi se legenda. Rezultat je prikazan na deformiranom obliku ploče. - odaberite naredbu Results i postavite sljedeće parametre: - odaberite naredbu Display - odaberite iz popisa stavku12 - B.C. 1.DISPLACEMENT_1 i pomoću tipke unesite je u Display results - u polje Component namjestite Y - pomoću tipke CLEAR ispraznite sadržaj polja Deformation Results - pritisnite tipku OK U grafičkom području prikazana je raspodjela pomaka u smjeru Y-osi po površini ploče. Prikaz rješenja sad je dan na nedeformiranom obliku ploče. - odaberite naredbu Results i postavite sljedeće parametre: - odaberite iz popisa stavku 1 - B.C. 1. STRESS_ 2 i pomoću tipke unesite je u Display results - u polje Component namjestite Y - pomoću tipke CLEAR ispraznite sadržaj polja Deformation Results

- pritisnite tipku OK - odaberite naredbu Display U grafičkom području prikazana je raspodjela Y-komponente naprezanja po površini ploče. Prikaz rješenja sad je dan na nedeformiranom obliku ploče. - odaberite naredbu Display Template - aktivirajte opciju Arrow - pritisnite tipku OK - odaberite naredbu Display U grafičkom području prikazana je raspodjela Y-komponente naprezanja po površini ploče. Prikaz rješenja sad je dan pomoću strelica. Veličina i boja strelica ovise o veličini naprezanja u pojedinom čvoru.

- odaberite naredbu Display Template - aktivirajte opciju Element i pritisnite tipku: - aktivirajte opciju Percent of Range - aktivirajte polje Above - u polje Above upišite 50 - pritisnite OK - odaberite naredbu Display U grafičkom području prikazana je raspodjela Y-komponente naprezanja po površini onih elemenata kod kojih je vrijednost Y-komponente naprezanja veća od 50% maksimalne vrijednosti odgovarajućeg naprezanja u cijelom modelu. Za ostale elemente vrijednosti naprezanja nisu prikazane. - odaberite naredbu Display Template - aktivirajte opciju Contour - u padajućem izborniku odaberite Line

- pritisnite OK U grafičkom području prikazana je raspodjela Y- komponente naprezanja po površini ploče. Prikaz je dan pomoću linija koje predstavljaju linije konstantnog naprezanja. Na ovoj slici dan je na isti način prikaz raspodjele pomaka u smjeru X-osi po površini ploče. - odaberite naredbu Display Template - aktivirajte opciju Contour - u padajućem izborniku odaberite Stepped Shaded - aktivirajte opciju Probe - pritisnite OK - deaktivirajte opciju Deformed Model pri dnu forme - odaberite naredbu Display - ispitajte vrijednosti naprezanja u pojedinim čvorovima: - odaberite neki od čvorova!!! U Prompt području ispisuju se vrijednosti fizikalne veličine čiji su rezultati prikazani na zaslonu. Za svaki čvor dana je samo jedna vrijednost!!!

Naredba Probe je dobar način za ispitivanje vrijednosti neke fizikalne veličine u pojedinim točkama. - iz ponuđenog menija odaberite Desellect all odaberite naredbu Display - odabrite naredbu Calculation domain - postavite sljedeće postavke: aktivirajte opciju Do Not Average Across aktivirajte opciju Elements u polje Shell postavite Middle (u ovom polju definira se za koju će plohu ljuske, odnosno ljuskastog elementa biti prikazani rezultati) - pritisnite OK U grafičkom području biti će prikazana raspodjela naprezanja Y- komponente naprezanja u srednjoj ravnini ploče kada vrijednosti naprezanja po elementima nisu osrednjene.

- ispitajte vrijednosti naprezanja u pojedinim čvorovima: - odaberite neki od čvorova!!! U Prompt području ispisuju se vrijednosti fizikalne veličine (u ovom slučaju naprezanja) čiji su rezultati prikazani na zaslonu. Za svaki čvor ovaj je puta navedeno više vrijednosti. Iako su uvjeti kompatibilnosti duž rubova susjednih elemenata zadovoljeni (pa tako i u zajedničkim čvorovima), postoje skokovi u vrijednostima naprezanja među susjednim elementima zbog toga što se deformacije, odnosno naprezanja dobivaju deriviranjem pomaka, odnosno funkcija oblika!!! - vratite prijašnje postavke: - postavite sljedeće postavke: deaktivirajte opciju - odaberite naredbu Calculation domain Do Not Average Across - pritisnite OK - odaberite naredbu Display Template - aktivirajte opciju Contour - u padajućem izborniku odaberite Smooth Shaded - deaktivirajte opciju Probe - pritisnite OK - odaberite - deaktivirajte opciju Deformed Model pri dnu forme naredbu Display

Crtanje grafova - nacrtajte graf raspodjele Y-kompnente naprezanja za rub prema slici: - odaberite naredbu Setup XY Graph - odaberite opciju Select Results To Plot - u formi Select Results... odaberite sljedeće postavke: - odaberite iz popisa stavku12 - B.C. 1.DISPLACEMENT_1 i pomoću tipke unesite je u Display results - u polje Component namjestite Y - pomoću tipke CLEAR ispraznite sadržaj polja Deformation Results - pritisnite tipku OK - u ponuđenom meniju odaberite naredbu Single Results Plot - izaberite čvor ove za brid označen na slici Najlakše na sljedeći način:, odabrati opciju Filter iz ponuđenog menija;

- iz polja Pickable odabrati stavku Nodes i pritisnuti tipku Pick Only click and drag - držite lijevu tipku miša pritisnutu i povucite tako da obuhvatite sve čvorove na rubu - iz ponuđenog menija odabrati Node Data - odabrati Part Coordinate (na x-os grafa nanose se koordinate čvorova u koordinatnom sustavu modela, odnosno parta) iz ponuđenog menija (korisna je i opcija Distance kojom se na x-os grafa nanosi međusobna udaljenost čvorova) - odabrati X direction iz ponuđenog menija - odabrati Execute Graph iz ponuđenog menija U grafičkom području prikazan je graf raspodjele naprezanja. Graf na slici kreiran je za drugačiju mrežu za isti problem. Pomoću naredbi Grid Options... Data Options... XY Gallery Moguće je editiranje izgleda grafa. Na slici je prikazan graf raspodjele Y- komponente naprezanja za promatrani brid uređen pomoću navedenih opcija

- dodatne korisne informacije o izradi grafova pomoću I-DEAS-a moguće je pronaći u tutorialu: Simulation 2. Simulation Projects 15. Combining and Graphing Results - dodatne korisne informacije o prikazu rezultata pomoću aplikacije Postprocessing moguće je pronaći u tutorialu: Simulation 2. Simulation Projects 13. Displaying Results Kreiranje izvještaja - odaberite naredbu Setup XY Graph - odaberite opciju Store Current Graph menija iz ponuđenog - u Prompt području upišite ime skupa podataka za graf - pritišćite Enter za ostale podatke - odaberite Done u ponuđenom meniju - ponovni prikaz modela u grafičkom području I-DEASA - odaberite naredbu Report Writer Options - namjestite sljedeće postavke: u polje Output Similar To postavite XY graph

odaberite skup podataka (Function Dataset) koji ste kreirali (vidi sliku) Aktivirajte opciju Output To File Pritisnite tipku Generate Report - pritisnite OK - pritisnite tipku kraj polja kako biste odabrali direktorij u kojem će biti pohranjena datoteka - upišite ime datoteke u kojoj će biti generiran izvještaj Kreiranu datoteku s ekstenzijom *. dat moguće je otvoriti pomoću tekstualnog procesora Wordpad (standardna aplikacija u Windowsima) ili pomoću nekog drugog tekstualnog procesora (npr. Microsoft Word). Izvještaj generiran pomoću opcije Output Similar To XY Graph automatski je prilagođen za raltivno jednostavno crtanje dijagrama u npr. Microsoft Excelu (naravno, uz neke potrebne prilagodbe). Visualizer - uđite u task Model Solution - pokretanje novog Visualizer-a - pritisnite tipku OK U grafičkom području otvara se novi prozor. U Visualizer-u se rezultati dobiveni rješavanjem procesa (Solution Sets) prikazuju u tzv. Display prozoru. Display prozor se dalje može dijeliti na tzv. Viewport-e. Ako je nekom dijelu pridodano više FE Modela (modela konačnim elementima), moguće je u jednom Display prozoru otvoriti više Display-a, odnosno prikaza. Svaki Display može prikazivati rješenje jednog FE Modela. Display-i pri tome mogu biti prikazani u jednom Viewport-u zajedno (po defaultu su tada prikazani jedan preko drugog pa je potrebno jedan translatirati da bi ih mogli razlikovati) ili svaki Display može biti prikazan u zasebnom Viewport-u unutar Display prozora pa ih je moguće promatrati i manipulirati njima neovisno jedan od drugog.

Visualizer Toolbar Visualizer služi za brzi prikaz rezultata na zaslonu u svrhu donošenja kvalitatvne ocjene rezultata. Dobro ga je pokrenuti prije detaljnije analize (u task-u Model Solution). Pomoću njega moguće je prikazati raspodjelu naprezanja i pomaka u modelu ili dobiti prikaz deformiranog modela. - odaberite opciju Select Results - namjestite sljedeće postavke: u poljima Display namjestite STRESS,YY i AVERAGED. Pritisnite tipku Averaging Options i u formi aktivirajte opciju Element Types u poljima Display namjestite DISLACEMENT i XYZ - pritisnite OK U Display prozoru prikazana je pomoću kontura raspodjela Y-komponente naprezanja po površini deformirane ploče osrednjena po elementima. - odaberite opciju Select Results

- u formi Select Results namjestite sljedeće postavke: u poljima Display namjestite DISPLACEMENT i MAGNITUDE u poljima Display namjestite DISLACEMENT i XYZ - pritisnite OK U Display prozoru prikazana je pomoću kontura raspodjela apsolutnih iznosa pomaka po površini deformirane ploče. - odaberite naredbu Deformed Undeformed - odaberite naredbu No Results U Display prozoru prikazan je oblik deformirane i nedeformirane ploče. - odaberite naredbu Deformed/Undeformed Options

- u formi promijenite boju prikaza deformiranog oblika ploče: u poljima uz Element Border postavite u drugom polju Select Color u trećem polju pomoću tipke postavite RED za nedeformirani oblik (odjeljak Undeformed): deaktivirajte opciju Use Deformed Options - pritisnite OK U Display prozoru prikazan je oblik deformirane crvenom bojom, a nedeformirane ploče zelenom bojom. - odaberite naredbu Contour - odaberite narebdu Turn Query On - odaberite neke čvorove modela U List području i crnom polju u grafičkom području (vidi sliku na sljedećoj strani) ispisuju se rezultati x-komponente pomaka za odabrani čvor. - kad ste završili, pritisnite

- pomoću naredbe Shell Layer Options određuje se za koju plohu ljuskastog elementa se prikazuju rezultati (vidi donju sliku) - zatvorite Visualizer - dodatne korisne informacije o prikazu rezultata pomoću aplikacije Po stprocessing moguće je pronaći u tutorialu: Simulation 2. Simulation Projects 14. Visualizer

Kreiranje slika Priprema modela za kreiranje slika na temelju sadržaja grafičkog područja Prije pohranjivanja ili eksportiranja slika iz I-DEASA korisno je promijeniti boju pozadine grafičkog područja: - u meniju Options odaberite opciju Background Color - u ponuđenom meniju odaberite Directory - u ponuđenom meniju odabrati željenu boju pozadine (najbolje bijelu - WHITE) Prije stvaranja slike potrebno je prilagoditi prikaz modela: - pomoću naredbe Display Filter isključiti prikaz svih nepotrebnih entiteta u grfičkom području - pomoću naredbe Appearance promijeniti boju određenih entiteta (ukoliko je predviđeno da ispis bude crno-bijeli u tom slučaju potrebno je postaviti prikladnu boju konačnih elemenata prilikom kreiranja mreže forma Define Mesh) - pomoću naredbe Workplane Appearance uredite izgled radne plohe (Workplane) ako je to potrebno Najjednostavije kreiranje slika iz I-DEASA: - pritisnite tipku PrtSc na tipkovnici - u nekom softverskom paketu za obradu slika (npr. Adobe PhotoShop) naredbom Paste unijeti sliku - urediti sliku u dotičnom paketu Moguće je slike stvarati direktno u I-DEAS-u. I-DEAS kreira slike u formatu *.cgm (Computer Graphics Metafiles) koji je podržan u nekim aplikacijama (npr. Microsoft Word, itd.).

- u meniju File odaberite Picture Files - u formi postavite sljedeće postavke: aktivirajte opciju Create single u polje Filename upišite ime datoteke (slike) prethodno pomoću tipke odaberite direktorij na disku u koji će datoteka biti pohranjena pritisnite tipku Options u odjeljku Format odaberite format slike (najbolje CGM binary ako je predviđeno uređivanje slike u nekoj drugoj aplikaciji) u polju Resolution namjestiti rezoluciju slike (brojevi od 0 do 9) u odjeljku Picture opciju Screen Quality aktivirati - pritisnite tipku OK u svim formama - pritiskom na tipku Redisplay kreira se slika sa sadržajem grafičkog područja (informacija o kreiranju slike ispisuje se u List području) Ovako kreirane slike moguće je otvoriti i dalje uređivati pomoću paketa koji podržavaju slikovne datoteke formata *.cgm (npr. Corel Photopaint)

Usporedba rješenja MKE i analitičkog rješenja NOČ Prilikom istraživanja konvergencije rješenja za problem prikazan na gornjoj slici. Korištene su mreže priakzane na donjim slikama. Istraživana je raspodjela komponente naprezanja u smjeru osi y (σ y ) te komponente pomaka u smjeru osi x (Ux) na presjeku A-A. Također je prikazana konvergencija naprezanja σ y i pomaka U x za točku B (vidi gornju sliku). Raspodjela naprezanja σ y za mreže različite finoće uspoređena je sa analitičkim rješenjem.

y Raspodjela naprezanja σ y na presjeku A-A u ovisnost o broju stupnjeva slobode 320 300 Naprezanje σ, N/mm 2 280 260 240 220 200 180 160 St. slob. 70 St. slob. 234 St. slob. 850 Analitičko rješenje 140 120 100 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Udaljenost čvora od središta ploče, mm Raspodjela pomaka U x na presjeku A-A u ovisnosti o broju stupnjeva slobode -0.004 Udaljenost čvora od središta ploče,mm 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-0.006 St. slob. 70 Pomak U,mm x -0.008-0.010-0.012 St. slob. 234 St. slob. 850-0.014-0.016

Naprezanje σ y u točki B u ovisnosti o broju stupnjeva slobode 310 305 850 N a prezanje σ N/mm 2 y, 300 295 290 285 280 275 234 270 265 70 260 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Br. st. slobode Pomak čvora 1 u ovisnosti o broju stupnjneva slobode 0.0051 0.0050 850 0.0049 234 Pomak U, mm x 0.0048 0.0047 0.0046 0.0045 0.0044 70 0.0043 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Broj st. slobode

Na donjim slikama prikazan je utjecaj kvalitete mreže na točnost rješenja. Svi modeli imaju jednaki broj stupnjeva slobode. Kvaliteta mreža provjeravana je sa sljedećim paramtrima: - aspect ratio: >3 - distorsion: <0.7 - stretch: <0.6 Na slikama su označeni elementi koji ne zadovoljavaju nametnute uvjete. Vidljivo je da oblik konačnih elemenata od kojih se mreža sastoji mogu značajno utjecati na točnost rezultata, pogotovo ako se konačni elementi nepovoljnog oblika nalaze u područjima visokog gradijenta naprezanja (ta područja zahtijevaju finiju mrežu). Mreža 1 Mreža 2 Mreža 3

320 Utjecaj kvalitete mreže na točnost rješenja - raspodjela naprezanja σ y na presjeku A-A 300 280 260 240 Mreža 1 Mreža 2 Mreža 3 σy, N/mm 2 220 200 180 160 140 120 100 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Udaljenost čvora od središta ploče, mm Utjecaj kvalitete mreže na točnost rješenja - naprezanja σ y u točki B 300.00 280.00 260.00 240.00 220.00 200.00 Mreža 1 Mreža 2 Mreža 3 180.00 σy, N/mm 2 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00