Chat with us, powered by LiveChat

Menu

การวิเคราะห์ความแข็งแรง Wind Load

Applicad Public Company Limited.Article - SolidWorks Simulation Article Mi Articlesการวิเคราะห์ความแข็งแรง Wind Load

Sep

25

2019

การวิเคราะห์ความแข็งแรง Wind Load

การวิเคราะห์ความแข็งแรง (SOLIDWORK Simulation) ของโครงสร้างแบบที่ทำกันโดยทั่วไป เรามักจะรู้ขนาดของโหลด (แรง, ความดัน หรือ โมเมนต์ ฯลฯ) ซึ่งอาจจะกำหนดโดยสเปคว่ามีขนาดเท่าไหร่ แต่ในขณะเดียวกันโหลดในบางประเภทอาจต้องอาศัยการประเมิน ยกตัวอย่างเช่น โหลดอันเนื่องมาจากลม แล้วนำค่าที่ได้นี้ไปกำหนดในงานซิมฯ

ตัวอย่างที่จะอธิบายในลำดับต่อไปจะเป็นการประเมินโหลดอันเนื่องมาจากลมใน 2 วิธีด้วยกัน คือ

1.ประเมินหาโหลดจากทฤษฎีแล้วนำไปใส่ใน SOLIDWORK Simulation

2.ทำการจำลองการไหลของลมที่ไหลผ่านโครงสร้างก่อนเป็นอันดับแรกด้วย SOLIDWORKS Flow Simulation จากนั้นนำผลของความดันที่กระทำกับตัวโครงสร้างไปวิเคราะห์ความแข็งแรงด้วย SOLIDWORK Simulation

 1. ประเมินหาโหลดจากทฤษฎี

         วิธีนี้แน่นอนว่าเราไม่จำเป็นที่จะต้องมี SOLIDWORKS Flow Simulation เหมาะสำหรับทุกท่านที่มีแค่ SOLIDWORKS Simulation แต่ก็ใช้กับงานที่มีรูปร่างง่ายๆ ไม่ซับซ้อนมากนักโดยปัญหาที่จะนำมาอธิบายจะเป็นป้ายโฆษณา ซึ่งลมไหลผ่านด้วยความเร็ว 144 กม./ชม. และพิจารณาแรงหลักที่กระทำกับตัวแผ่นป้ายเท่านั้น

อ้างอิงสูตรคำนวณจาก www.engineeringtoolbox.com

แสดงปัญหา Wind Load ที่มีรูปร่างไม่ซับซ้อน

รูปที่ 1 แสดงปัญหา Wind Load ที่มีรูปร่างไม่ซับซ้อน

(รูปจาก https://www.marketingdonut.co.uk/media-advertising/billboards-and-outdoor-advertising/why-traditional-billboards-are-still-delivering-results )

รูปที่ 2 การกำหนดเงื่อนไขของแรงและจะซัพพอร์ต

(สามารถดาวน์โหลดไฟล์ 3D ได้จาก https://www.solidworks.com/sw/support/54117_ENU_HTML.htm?product=SOLIDWORKS%20Simulation โดยไฟล์จะอยู่ใน LESSON14 ของ Flow Simulation)

 

แสดงผลของ Von Mises Stress

รูปที่ 3 แสดงผลของ Von Mises Stress

 

แสดงผลของ Resultant Displacement

รูปที่ 4 แสดงผลของ Resultant Displacement

2. การหาโหลดด้วย SOLIDWORKS Flow Simulation

ตามที่ได้อธิบายไปก่อนหน้านี้ว่าต้องทำการจำลองการไหลด้วย SOLIDWORKS Flow Simulation ก่อน โดยให้เริ่มต้นเซ็ตอัพด้วย Wizard

2.1 เซ็ตหน่วยโดยอาจเลือกหน่วยของความเร็วเป็น m/sec หรือ km/hr ก็ได้

การเซ็ตหน่วย

รูปที่ 5 การเซ็ตหน่วย

        2.2 เลือกลักษณะปัญหาการไหลเป็นแบบ External

การเซ็ตประเภทของปัญหา

รูปที่ 6 การเซ็ตประเภทของปัญหา

        2.3 เลือกของไหลเป็นอากาศ

การเลือกชนิดของของไหล

รูปที่ 7 การเลือกชนิดของของไหล

        2.4 Wall Condition ใช้ค่า Default

การเซ็ตเงื่อนไขของผนัง

รูปที่ 8 การเซ็ตเงื่อนไขของผนัง

        2.5 กำหนดเงื่อนไขเริ่มต้นโดยให้อุณหภูมิของอากาศ 35C, ความเร็วลม 40 m/sec (144 km/hr)

การเซ็ตเงื่อนไขเริ่มต้น

รูปที่ 9 การเซ็ตเงื่อนไขเริ่มต้น

 

2.6 กำหนดขนาดของโดเมนของไหล

การกำหนดขนาดของโดเมน

        รูปที่ 10 การกำหนดขนาดของโดเมน

 

2.7 เซ็ต Goal ในการคำนวณเป็น Force (x)

การกำหนด Goal

รูปที่ 11 การกำหนด Goal

 

2.8 ทำการ RUN ด้วยค่า Default

แสดงผลลัพธ์ Flow Trajectory

รูปที่ 12 แสดงผลลัพธ์ Flow Trajectory

 

2.9 เมื่อได้ผลลัพธ์แล้วให้ไปที่เมนูด้านบนในส่วนของ Tools => Flow Simulation => Tools => Export Results to Simulation เพื่อ Export ผลของความดันที่กระทำที่ผิวของโครงสร้าง

การ Export ผลลัพธ์เพื่อนำไปวิเคราะห์ความแข็งแรง

รูปที่ 13 การ Export ผลลัพธ์เพื่อนำไปวิเคราะห์ความแข็งแรง

 

2.10 การ Import ผลลัพธ์จาก Flow Simulation เพื่อวิเคราะห์ความแข็งแรง ให้ไปที่ Properties เลือกแท็ป Flow/Thermal Effects แล้วทำการเบราว์หาไฟล์ 1.fld ตามภาพ

การ Import ผลลัพธ์เพื่อไปวิเคราะห์ความแข็งแรง

รูปที่ 14 การ Import ผลลัพธ์เพื่อไปวิเคราะห์ความแข็งแรง

 

2.11 ผลลัพธ์

แสดงผลของ Von Mises Stress

รูปที่ 15 แสดงผลของ Von Mises Stress

 

แสดงผลของ Resultant Displacement

รูปที่ 16 แสดงผลของ Resultant Displacement

 

แสดงผลของความดันที่กระทำบนผิวทั้งหมดของโครงสร้าง

รูปที่ 17 แสดงผลของความดันที่กระทำบนผิวทั้งหมดของโครงสร้าง

        จะเห็นได้ว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์ทั้งสองกรณีจะต่างกันอยู่บ้างเล็กน้อย ทั้งนี้เนื่องจากกรณีแบบที่ 2 จะคิดผลของความดันที่กระทำบนทุกผิวของโครงสร้างจึงมีความถูกต้องมากกว่า และต้องไม่ลืมว่ากรณีที่ยกมานี้เป็นตัวอย่างง่ายๆ ที่รูปทรงไม่ซับซ้อนนัก ดังนั้นในกรณีที่ผู้ใช้งานเลือกใช้การประเมิน Wind Load ในแบบที่ 1 กับปัญหางานจริง โปรดตระหนักถึงข้อด้อยในจุดนี้ด้วย ส่วนวิธีการประเมินโหลดจากลมอื่นๆ นอกเหนือจากที่นำมาอธิบายนั้นอาจดูได้จาก https://www.wikihow.com/Calculate-Wind-Load

ข้อมูลเพิ่มเติม : SOLIDWORKS Simulation

 

บทความนี้เป็นประโยชน์ต่อท่านหรือไม่
(No Ratings Yet)
Loading...

Menu