Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
M.J.M. Kester Ontwerp invoerstuk geanalyseerd met ANSYS.
Computeropdracht, Rapport 96.3.TT.4770, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
De klap van de zwenkbare brugkraan, ontworpen en geproduceerd door Machinefabriek Figee, is opgehangen aan twee hangstangen. Het invoerstuk tussen de hangstang en de kokerligger van de klap is onderhevig aan aanzienlijke krachten. Het nu gebruikte invoerstuk voldoet weliswaar, maar het is onduidelijk of het invoerstuk optimaal is geconstrueerd.
Met het computerprogramma ANSYS is het spanningsverloop in de huidige constructie berekend. Door de karakteristieke afmetingen van het invoerstuk afzonderlijk te wijzigen is de invloed van elke afmeting op de spanning in het invoerstuk onderzocht. Het invoerstuk is aangepast en opnieuw berekend om de bevindingen over de optimale vorm te toetsen. De maximale spanning van het nieuwe ontwerp ligt met 114 MPa binnen de gewenste bandbreedte van 100 en 120 MPa.
Met behulp van de bevindingen zijn de volgende regels voor het ontwerpen van een invoerstuk vastgesteld: 1. Vermijd knikken in de bovenrand van het invoerstuk.
2. Plaats het vlak van het grootste buigend moment zoveel mogelijk in het midden van het invoerstuk. 3. Houd de hoek tussen de hangstang en de bovenrand van het invoerstuk voldoende groot.
4. Geef het ingelaste rechthoekige deel van het invoerstuk een hoogte die gelijk is aan 1/4 à 1/5 van de kokerhoogte. 5. Plaats geen extra schot bij het invoerstuk voor de inleiding van de hangstang kracht.
Bij de modellering van de constructie in ANSYS is de volgorde waarin het model is opgebouwd erg belangrijk. Na modellering en oplossing volgt de controle van het model. Daarbij is gekeken naar geometrische gegevens, de reactiekrachten en de nauwkeurigheid en juistheid van de resultaten. Het blijkt dat de nauwkeurigheid van de resultaten, die met ANSYS berekend zijn, beperkt is, mede door de grote invloed van geometrisch discontinuïteiten op de spanningen in de omgeving van een discontinuïteit.
De onoverzichtelijke structuur van de commando's en de beperkte mogelijkheden om de resultaten naar eigen inzicht te ordenen, maken dat ANSYS een moeilijk programma is om mee te werken.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
