Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu và ứng dụng ansys trong tính toán sản phẩm nón bảo hiểm

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu và ứng dụng ansys trong tính toán sản phẩm nón bảo hiểm

ĐAI HOC QUÔC GIA THANH PHÔ HÔ CHI MINḤ̣́̀́̀́TRƯỜNG ĐAI HOC BACH KHOẠ̣́

NGHIÊN C U T NG QUAN V ANSYSỨỔỀ

NG D NG TÍNH TOÁN M T S K T C U C KHÍ

TÍNH TOÁN CHO S N PH M NÓN B O HI MẢẨẢỂ

2.1 T m ph ng ấẳcó l  b  kéoỗị

2 NG D NG TÍNH TOÁN M T S K T C U C ỨỤỘỐ ẾẤƠKHÍ

Mô hình tính toán

Bi n d ng khi ch u kéoếạị

ng su t sinh ra

2.2 Tính s c b n u n cho lứềốưỡi khoan 

Mô hình tính toán

K t qu :ế ả

Bi n d ng khi ch u l cếạịự

ng su t sinh ra khi ch u u n

2.3 Phân tích ti p xúc ghép ch t gi a ếặữtr c và lụỗ

Mô hình tính toán

ng su t sinh ra khi rút tr c kh i l

Hai lo i nón thông d ng t i th trạụạị ường Vi t Nam c a hãng Protec :ệủ

3.2 Tiêu chu n Vi t Nam TCVN 5756-2001 cho mũ b o hi mẩệảể khi th đ b n va đ p và h p th xung đ ngử ộ ềậấụộ

Kh i lố ượng mũ :

- Đ i v i mũ che c hàm: ≤ 1.5 kgố ớả

- Đ i v i mũ che c đ u và tai, mũ che n a đ u : < 1kgố ớả ầửầ

Mũ ph i ch u đảịược va đ p và h p thu xung đ ng khi th nghi m cho va ậấộửệđ p Sau khi th mũ không đậửược n t, v và gia t c d i l i khi b va đ p ứỡốộ ạịậkhông được vượt quá :

+ Gia t c t c th i : 300g ( 2942 m/s2 )ố ứờ

+ Gia t c d sau 3 ms : 200g ( 1961 m/s2 )ốưV i g = 9.80665 m/s2ớ

Quy trình tính toán và k t qu phân tíchếả

Từ mô hình th c t  ta  o ựếđđạc và th c ự

M t ặđược mô hình c ng tuy t ứệđối và c  ốnh trong không gian.  i u ki n ti p 

ABS ). Trong lu n v n, mô hình v t li u ậăậệ khai báo trong chương trình LS­DYNA cho  v t li u ABS là ậệ

MAT_PIECEWISE_PLASTICITY _LINEAR và cho  v t li u m t va ch m là  ậệặạ

MAT_RIGID_RIGIDBODY. Thông s  v t li u ốậệc trình bày trong b ng :

Mô hình va đ p c a nón che c đ u và taiậ ủ ả ầ

Mô hình va đ p c a nón n a đ uậ ủ ử ầ

ng su t Von Mises khi x y ra va ch m ỨấảạỨng su t l n nh t là 1,81 ấ ớấMpa

K t qu tính toánếả cho nón n a đ uửầ

ng su t Von Mises sau va ch m 3 ms

ỨấạỨng su t l n nh t là 3,78 Mpaấ ớấ

ng su t Von Mises sau va ch m 5 ms

ỨấạỨng su t l n nh t là 5,3 Mpaấ ớấ

Gia t c d i l i t i tr ng tâm ốộ ạ ạọnón :

Gia t c d i l i lúc v a va ch m là 2030 ốộ ạừạm/s2

Gia t c d i l i sau lúc va ch m 3 ms là 1280 m/s2ốộ ạạ

ng su t Von Mises khi x y ra va ch m

ỨấảạỨng su t l n nh t là 3.24 Mpaấ ớấ

Tính toán cho nón che c đ u và taiả ầ

ng su t Von Mises sau va ch m 3 ms

ỨấạỨng su t l n nh t là 4,53 Mpaấ ớấ

ng su t Von Mises sau va ch m 5 ms

ỨấạỨng su t l n nh t là 4,94 Mpaấ ớấ

Gia t c d i l i t i tr ng tâm ốộ ạ ạọnón :

Gia t c d i l i lúc v a va ch m là 1080 ốộ ạừạm/s2

Gia t c d i l i sau lúc va ch m 3 ms là 527,4 m/s2ốộ ạạ

B ng so sánh gia t c d i l i tr ng tâm nón v i tiêu chu n TCVN ảốộ ạọớẩ

L c ựđược đặt t i v  trí  nh nónạịđỉ

L c ựđược tính toán trên c  s  là tr ng ơởọ lượng c a ủđầu người

Kh i lốượng t ng c ng c a ổộủđầu người và  nón là 5 kg. Gia t c tr ng trốọường l y ấ là 10 m/s2 => L c F = 50 N.ự  

K t qu tính cho bài toán tĩnhếả

ng su t l n nh t sinh ra là 65,9 Mpa

Bi n d ng khi ch u l cếạịự

ng su t l n nh t sinh ra là 171,2 Mpa

Bi n d ng khi ch u l cếạịự

+ ng d ng k t qu bài toán là có th ki m tra ch t Ứ ụ ế ả ể ể ấ lượng nón b o hi m mà không c n ph i ti n hành cho ả ể ầ ả ế

TÍNH TOÁN S N PH M B NG PH N M M ẢẨẰẦỀMOLDFLOW

-Moldflow là m t ph n m m ộ ầ ề CAE ( Computer Aided Engineering)

chuyên dùng, dùng đ mô ph ng quá trình ép phun nh a.ể ỏ ự

- Xác đ nh v đị ị ược v trí ị mi ng phunệ h p lý,d đoán các khuy t ợ ự ế t t có th x y ra cho s n ph m: ậ ế ả ả ẩ co ngót và cong vênh, đường hàn, l khíổ, cách b tríố các s n ph m h p lý… ả ẩ ợ

Bước 2: Chia lưới mô hình

Bước 3: Ch n ki u phân tíchọểBước 4: Ch n lo i v t li uọạ ậệBước 5: Ch n thông s ép phunọố

Bước 6: Ch n v trí mi ng phun và s a l i mô ọịệử ỗ

Bước 1: Nh p mô hình CADậ

-Ch n v trí đ t mi ng phun Theo kinh nghi m, ta ch n v trí là đ nh nónọịặệệọịỉ-Chia lưới

4.11 Th i gian đi n đ yờềầ

Ch y phân tích Analysis và xem k t qu phân tíchạếả

V i nón che c đ u và ớả ầtai

Hình 4.12 R khíỗ

Hình.4.13 Áp su t phun t i v trí mi ng ấạ ịệphun

Hình 4.14 L c k p khuônựẹ

Hình 4.15 Phân b nhi t đ cu i quá trình phun épốệộố

Hình 4.16 Phân b áp su t cu i quá trình phun ốấốép

Hình 4.17 Ph n trăm đ co rút t i v trí miêng ầộạ ịphun

Hình 4.19 Th i gian đi n đ yờềầ

Đ i v i nón n a đ uố ớửầ

Hình 4.20 Áp su t phun t i v trí mi ng phunấạ ịệ

Hình 4.22 Ph n trăm đ co rút t i v trí miêng ầộạ ịphun

Hình 4.23 R khíỗ

Hình 4.24 Phân b nhi t đ cu i quá trình phun épốệộố

Hình 4.25 Phân b áp su t cu i quá trình phun ốấốép

Hình 4.26 L c k p khuônựẹ

Thông số Nón n a đ uửầNón che c đ u và tai ả ầ

K t lu n:ếậ

D a vào b ng k t qu phân tích trên ta th y:ự ả ế ả ở ấ

+ cùng m t nhi t đ nh a và khuôn, kh năng đi n đ y lo i nón Ở ộ ệ ộ ự ả ề ầ ở ạ n a đ u x y ra nhanh h n.Đi u này hoàn toàn phù h p v i th c t , vì ử ầ ả ơ ề ợ ớ ự ế lo i nón che c đ u và tai có kích thạ ả ầ ước và kh i lố ượng l n h n so v i ớ ơ ớ lo i nón n a đ u ạ ử ầ

+ N u k t h p gi a ch c năng T i u hoá hình d ng s n ph m trong ế ế ợ ữ ứ ố ư ạ ả ẩ ANSYS ( LS-OPT) và ch c năng phân tích quá trình phun ép c a Mold ứ ủ Flow, chúng ta s tìm ra đẽ ược nh ng k t c u nón v a nh g n, ti t ữ ế ấ ừ ỏ ọ ế ki m v t li u, thu n l i cho quá trình ép phun s n ph m, m u mã ệ ậ ệ ậ ợ ả ẩ ẫ phong phú nh ng v n đ m b o tính an toàn cho ngư ẫ ả ả ườ ử ụi s d ng Đây th t s là m t hậ ự ộ ướng k t h p có nhi u ý nghĩa trong s n xu t.ế ợ ề ả ấ

Ti p t c ti n hành các nghiên c u khác ếụếứ  có th  mô ph ng chính xác h n n a 

quá trình tác động c a va ch m lên nón ủạ b o hi m nh :ảểư 

+ Th  nghi m v i các v  trí va ửệớịđập khác + Th c hi n thêm v i nhi u d ng nón khác ựệớềạ

Ti p t c nghiên c u thêm ch c n ng LS­ếụứứă OPT trong tính toán để có th  ể đưa ra  nh ng k t c u t i  u nh tữếấốưấ  

Thi t k  ra m t ph n m m tính toán, ếếộầề thi t k  nón b o hi m d a trên m t s  ếếảểựộố

b o hi m hay các c  quan th m tra nón ảểơẩb o hi m c a nhà nảểủước. 

Mô hình chương trình mô ph ng, tính toán nón b o hi mỏảể