การวิเคราะห์ความแข็งแรง (Simulation) Linear และ Non-Linear ด้วย Autodesk Fusion 360

Special Articles : PD&M

Simulation Linear, Non-linear

Simulation การวิเคราะห์ความแข็งแรงของโมเดล 3 มิติ (Strength Analysis)  โดยใช้วิธี Finite Element Analysis (FEA) ในการคำนวณหาความแข็งแรง  ซึ่งจะมีโมดูลย่อยๆ อีกหลายชนิดเพื่อใช้วิเคราะห์หาความเสียหายที่เกิดขึ้นในหลากหลายรูปแบบ เช่น Linear Static, Frequency, Buckling, Thermal, Fatigue เป็นต้น

Simulation Linear, Non-linear

ทฤษฎี

โดยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Analysis, FEA) คือ การใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรม เช่น ปัญหาทางโครงสร้าง และการกระจายตัวของความร้อนภายในวัสดุ เป็นต้น โดยเริ่มจากการจำลองรูปร่างของปัญหาแล้วทำการแบ่งรูปร่างออกเป็น element เล็กๆ เพื่อลดความซับซ้อนและเพื่อความสะดวกในการแก้ปัญหา ทำการกำหนดสมบัติของวัสดุและสภาพการใช้งานจริง (boundary conditions) และทำการแก้ปัญหาโดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์ ส่วนสำคัญอย่างยิ่งคือเรื่องของวัสดุ โดยวัสดุแต่ละชนิดก็จะมีสมบัติทางกล (Mechanical properties of materials) ต่างกัน

โดย สมบัติทางกล (Mechanical properties of materials) ของวัสดุจะมี

1. ความเค้น (Stress)

แรงต้านทานภายในเนื้อวัสดุที่มีต่อแรงภายนอกที่มากระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ แต่เนื่องจากความไม่เหมาะสมทางปฏิบัติและความยากในการวัดหาค่านี้ เราจึงมักจะพูดถึงความเค้นในรูปของแรงภายนอกที่มากระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ด้วยเหตุผลที่ว่าแรงกระทำภายนอกมีความสมดุลกับแรงต้านทานภายใน การหาค่าความเค้นสามารถเขียนเป็นสมการได้ ดังนี้คือ

Simulation Linear, Non-linear

 

โดยทั่วไปแล้วความเค้นสามารถแบ่งได้เป็น 3 ชนิดขึ้นอยู่กับแรงภายนอกที่มากระทำ ดังนี้คือ

2. ความเครียด (Strain)

ความเครียดคือการเปลี่ยนรูปของวัสดุ (deformation) เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำซึ่งคือการตอบสนองของวัสดุเมื่อมีความเค้นมากระทำต่อวัสดุนั้นและทำให้มีการเคลื่อนที่ภายในเนื้อของวัสดุนั้น ความเครียดสามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ขึ้นอยู่กับชนิดของแรงที่มากระทำต่อวัสดุ คือ

Fusion 360 มีโหมดของการวิเคราะห์ความแข็งแรง โดยสามารถที่จะเลือกใช้วัสดุที่เป็น Linear และ Non-Linear

ดังแสดงตามกราฟ วัสดุที่เป็น Linear และ Non-Linear

Simulation Linear, Non-linear

โดยจะแบ่งแยกวัสดุที่ Non-Linear ออกมาให้เลือกใช้ชัดเจน

Simulation Linear, Non-linear

Simulation Linear, Non-linear

ซึ่งการวิเคราะห์ความแข็งแรงของชิ้นงานทางกลด้วยโหมดของ Simulation ก่อนที่จะออก 2D Drawing เพื่อสั่งผลิตโดยโปรแกรม Fusion 360 สามารถที่จะวิเคราะห์ความแข็งแรง (Simulation) ของโมเดลได้ในหลากหลายพฤติกรรมแรง

ยกตัวอย่างการวิเคราะห์ความแข็งแรงของชิ้นงานเบื้องต้น

1.เลือก Mode ที่เป็น Simulation

2.เลือก icon STUDY เพื่อทำการเลือกประเภทของการวิเคราะห์ แบบ Static Stress

Simulation Linear, Non-linear

3. เลือก Material เพื่อกำหนด คุณสมบัติของชิ้นงาน

Simulation Linear, Non-linear

4. ยกตัวอย่าง ให้เลือกเป็นแบบ Steel High Strength ,Low Alloy

Simulation Linear, Non-linear

5. กำหนดจุดจับยึดชิ้นงาน โดยเลือกคำสั่ง Constraint ในบริเวณดังรูป

Simulation Linear, Non-linear

6. กำหนด Load ที่กระทำกับ ชิ้นงาน บริเวณดังรูป โดยเลือกคำสั่ง LOAD แบบ Structural Load โดยแรงที่กระทำบริเวณปลายของชิ้นงาน 200 N

Simulation Linear, Non-linear

7. ส่วนแรงที่กระทำอีกบริเวณจะเป็นแรง 500N ที่กระทำจากด้านล่าง

Simulation Linear, Non-linear

8. ทำการสร้าง mesh โดยทำการใช้คำสั่ง Generate Mesh ในชุดคำสั่ง Solve

Simulation Linear, Non-linear

9. โปรแกรมจะทำการคำนวนและสร้างขนาดของmesh

Simulation Linear, Non-linear

10. หลังจากนั้น ก็ให้โปรแกรมคำนวณออกมาโดยคลิกคำสั่ง Solve

Simulation Linear, Non-linear

11. โดยสามารถเลือก solve จาก Cloud จำเป็นต้องมีการต่อกับ internet ซึ่งจะมีการหักจาก Cloud Credit หรือคำนวนจาก Locally โดยจะใช้ความสามารถของเครื่องที่ใช้งาน

Simulation Linear, Non-linear

12. ในกรณีที่เลือกเป็นคำนวนจาก Locally หลังจากนั้นทำการ Solve

Simulation Linear, Non-linear

13. ก็จะได้ผลลัพท์ดังภาพ

Simulation Linear, Non-linear


ซินเนอร์จี้ซอฟต์ ตัวแทนจำหน่ายซอฟต์แวร์อย่างเป็นทางการและถูกต้องในประเทศไทยของออโตเดสก์ สำหรับท่านที่ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ สามารถสอบถามได้ทางเจ้าหน้าที่ซินเนอร์จี้ซอฟต์ที่ This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. หรือ 085-323-5453 หรือทาง Online Store ทางเรายินดีให้คำปรึกษาอย่างมืออาชีพ

Demo
bentoweb
quatation
educenter
line
luvicha