אוניברסיטת בן-גוריון בנגב המחלקה להנדסת מכונות

‫מבוא לאנליזות אלמנט סופי ‪19031263‬‬
‫פרופ' זהר יוסיבאש‬
‫אוניברסיטת בן‪-‬גוריון בנגב‬
‫המחלקה להנדסת מכונות‬
‫עבודת גמר – סמסטר ב' תשע"ג‬
‫תאור הבעיה‬
‫נתונה קוביה בעלת צלעות באורך ‪ 2‬סנטימטרים אשר מתוכה חרטו קוביה בעלת צלעות באורך ‪ 1‬סנטימטר‪.‬‬
‫הקוביה עשויה מאלומינה עם מודול האלסטיות ‪ E=350GPa‬ומקדם פויסון ‪ .‬כדי להקטין ריכוזי‬
‫מאמצים‪ ,‬יש להוסיף העגלה (פילט) ברדיוס ‪ R‬כלשהו (באיור לצורך הדגמה מופיע רדיוס העגלה של ‪1.1‬‬
‫סנטימטר)‪ .‬הנתונים הגאומטריים של הקוביה מובאים באיור הבא‪.‬‬
‫על‬
‫הפאות ‪ GFED ,ABGF‬ו‪ BGDC-‬ישנם תנאי שפה של סימטריה‪ ,‬ועל הפאות ‪ ABC‬ו‪ CDE-‬מופעלות‬
‫הטרחות של מתיחה אחידה‪ .‬המטרה היא למצוא את ההטרחה המקסימלית המותרת כפונקציה של רדיוס‬
‫ההעגלה ‪ R‬כך שהמאמץ האקויולנטי (‪ )von-Mises stress‬לא יעלה על ‪ .  y  300 MPa‬הכן גרף המציג‬
‫את ההטרחה המקסימלית כפונקציה של הרדיוס ‪.R‬‬
‫מטרה‬
‫מטרת עבודה זו היא לימוד האופן בו משתמשים באנליזות אלמנט סופי ככלי בתהליך קבלת החלטות‬
‫הנדסיות‪ .‬בדוח יש להסביר את ההנחות הבסיסיות במודל‪ ,‬ולהציג את המקורות לשגיאות ואי דיוקים‬
‫אפשריים בפתרון הבעיה‪ .‬הסבר‪/‬י האם הנך מתחשב‪/‬ת בכל התופעות הפיסיקליות הקשורות לתשובה‬
‫האמיתית לבעיה‪.‬‬
‫הערות כלליות‬
‫א‪ .‬הציון לדוח ייקבע עפ"י ראשי הפרקים המובאים להלן‪ .‬אנא הכן‪/‬י הדוח עפ"י ששת ראשי פרקים אלו‪.‬‬
‫עב_גמר_תשע"ג‬
‫ב‪ .‬תכנן‪/‬י את זמנך בקפידה – לא מומלץ להשאיר את מירב העבודה לשבוע אחרון‪ .‬זמן ההשקעה הממוצע‬
‫לעבודה זו כ‪ -01‬ש"ע‪ ,‬אולם בעבר היו סטודנטים שביצעו עבודות יפות ויסודיות של ‪ 211‬ש"ע ויותר‪.‬‬
‫ג‪ .‬הסבר‪/‬י את ההנחות בבניית מודל אלמנט סופי‪.‬‬
‫ד‪ .‬בצע‪/‬י בדיקת אמינות התוצאות‪ :‬בדוק‪/‬בדקי התכנסות הפתרון בנורמת האנרגיה‪ ,‬בצע‪/‬י בדיקת שווי‬
‫משקל בין אלמנטים‪ ,‬ודע‪/‬י התכנסות מאמצים מחושבים (הצג‪/‬י בדיקות אלו בצורה ברורה ומתומצתת‬
‫בדוח – יש לשכנע הקורא באמינות התוצאות‪.‬‬
‫ה‪ .‬התייחס‪/‬י לרגישות התוצאות לגבי ההנחות (איך הת וצאות צפויות להשתנות עבור הנחות שונות‪ ,‬ומהן‬
‫ההנחות המדמות בצורה הטובה ביותר את המציאות)‪ .‬פרק זה הינו חשוב‪.‬‬
‫ו‪.‬‬
‫יש לכלול בדוח רק את המינימום הדרוש‪ .‬אינפורמציה לא רלוונטית ופלטים שאינם מוסיפים דבר‬
‫(מלבד נפח) יגרעו מהציון‪.‬‬
‫ז‪ .‬ניתן להשתמש בכל תוכנת אלמנט סופי עפ"י בחירת הסטודנט‪.‬‬
‫מועד הגשה‬
‫את הדוח המסכם (המודפס) יש למסור עד ‪ 20.7.2111‬לתא הדואר של פרופ' זהר יוסיבאש‪ .‬איחור בהגשת‬
‫הדוח יגרור פגיעה בציון‪ .‬את הדוחות הבדוקים ניתן לקבל במזכירות המחלקה החל מה‪.11.8.2111-‬‬
‫ראשי הפרקים האמורים להופיע בדוח ומשקלם בציון הכולל של הדוח‬
‫מבוא (‪ 0‬נק')‪ ,‬הצגת המודל וההנחות (‪ 12‬נק')‪ ,‬דיסקרטיזציה ע"י אלמנטים סופיים – הרשת (‪ 8‬נק')‪,‬‬
‫תוצאות (‪ 11‬נק')‪ ,‬ניתוח התוצאות (‪ 11‬נק')‪ ,‬מסקנות (‪ 11‬נק')‪ 0 .‬נקודות יינתנו עפ"י התרשמות כללית‪ .‬דוח‬
‫ממוצע צפויה לכלול בין ‪ 10‬ל‪ 01 -‬עמודים‪.‬‬
‫בהצלחה!‬
‫עב_גמר_תשע"ג‬