Đang tải... (xem toàn văn)
Mô phỏng và tính toán bài toán cơ – nhiệt trong điện thoại Samsung Galaxy S3.1. Mô phỏng bằng phần mềm solidworks2. Sử dụng phần mềm Ansys để giải các bài toán.3. Bài toán cơ.4. Bài toán nhiệt điện thoại.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Bộ Giáo Dục và Đào Tạo Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Độc lập – Tự do – Hạnh phúc _ _ _ _ _ _ _ _ $ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ $ _ _ _ _ _ _ _ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Họ và tên : Ngành : Chế Tạo Máy Viện : Cơ Khí 1. Đề tài: Mô phỏng và tính toán bài toán cơ – nhiệt trong điện thoại Samsung Galaxy S3. 2. Nội dung thuyết minh. Giới thiệu chung. Mô phỏng thiết kế điện thoại samsung galaxy s3. Mô phỏng số bài toán điện thoại samsung galaxy s3 chịu tải trọng cơ. Mô phỏng và tính toán bài toán truyền nhiệt trong điện thoại samsung galaxy s3. 3. Giáo viên hướng dẫn : 4. Ngày hoàn thành : Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Page 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Page 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… GVHD: Page 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Kết quả đánh giá đồ án tốt nghiệp: Điểm hướng dẫn : …………… Điểm duyệt : …………… Điểm bảo vệ hội đồng : …………… Ngày …. Tháng …. Năm 2014 Chủ tịch hội đồng ( ký và ghi rõ họ tên) GVHD: Page 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu LỜI CẢM ƠN Ngày nay sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử đã giúp cho việc tính toán đạt tốc độ siêu nhanh, cải thiện đáng kể thời gian và có độ chính xác rất cao. Thậm chí các khâu thử mẫu, thử độ bền, mô phỏng quá trình làm việc… cũng đều được thực hiện trên các phần mền công nghiệp trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt. Trong thực tế, các sản phẩm sản xuất ra đều phải được kiểm nghiệm chất lượng, tính toán cơ – nhiệt là một trong những điều kiện bắt buộc trong khâu kiểm tra này. Giải các bài toán cơ – nhiệt giúp cho chúng ta biết được khả năng, giới hạn phá hủy, biến dạng, vị trí nguy hiểm, sự phân bố nhiệt, nhiệt độ giới hạn…. khi sản phẩm làm việc. Trong quá trình học tập tại Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội ngoài sự nỗ lực của bản thân, em còn được sự giúp đỡ tận tình từ các thầy cô giáo, các bạn bè đã giúp em học tập tốt hoàn thành khóa học. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo đã dạy dỗ, chỉ bảo tận tình cho em. Đặc biệt, em xin cảm ơn đến ******* đã hướng dẫn tận tình, tâm huyết giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày tháng năm GVHD: Page 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………….…… 9 CHƯƠNG I: MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI………………… 10 I.1. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI……………………………………………… 11 I.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI……………………………………………… 11 I.3. PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ………………………….12 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG……………………………….…….13 II.1. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN …… 14 II.2. PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CÔNG NGHIỆP ANSYS………….….20 II.3. LÝ THUYẾT VỀ TRUYỀN DẪN NHIỆT………………… ……24 II.4. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ DÒNG SẢN PHẨM SAMSUNG GALAXY S3…………………………………………………………………32 CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG THIẾT KẾ ĐIỆN THOẠI SAMSUNG GALAXY S3…………………………………………………………… …34 III.1. XÂY DỰNG MÔ HÌNH VỎ SAU ………………….……… … 35 III.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHUNG THÂN,PIN VÀ VỎ TRƯỚC 38 III.3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỆN THOẠI……………………… …40 CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG SỐ BÀI TOÁN ĐIỆN THOẠI SAMSUNG GALAXY S3 CHỊU TẢI TRỌNG CƠ…………………………….….… 41 IV.1. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC……………………………………….… 42 IV.2. CHỌN PHẦN TỬ VÀ VẬT LIỆU……………………… …… 43 IV.3. CÁCH CHIA LƯỚI…………………………………………… …47 IV.4. CÁCH ĐẶT ĐIỀU KIỆN BIÊN…………………………… ……47 GVHD: Page 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu IV.5. CÁC BƯỚC GIẢI…………………….……………… ………….48 IV.6. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT………………………………… …53 CHƯƠNG V: MÔ PHỎNG VÀ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT TRONG ĐIỆN THOẠI SAMSUNG GALAXY S3……… ……59 V.1. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC………………………………………… … 60 V.2. CHỌN PHẦN TỬ VÀ VẬT LIỆU……………………… …….…63 V.3. CÁCH CHIA LƯỚI……………………………………… …….…65 V.4. CÁCH ĐẶT ĐIỀU KIỆN BIÊN…………………………… …… 65 V.5. CÁC BƯỚC GIẢI………………………………………… …… 65 V.6. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT………………………………… … 74 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI…………………………………………………………… ……… 80 VI.1.KẾT LUẬN CHUNG………….………………………….……… 81 VI.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI………………………….……….82 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………83 GVHD: Page 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu LỜI NÓI ĐẦU Trước đây khi ĐTDĐ chưa ra đời mọi người muốn trao đổi thông tin chủ yếu phải gửi thư từ, việc làm này tốn nhiều thời gian mới nhận được thông tin. Đó là chưa kể đến việc thất lạc, nhầm địa chỉ người nhận. ĐTDĐ ra đời giải quyết được các vấn đề này.Bên cạnh đó nó còn mở ra một ngày công nghiệp phát triển mạnh mẽ và nhanh bậc nhất từ trước đến nay. Các công ty,tập đoàn có ảnh hưởng sâu rộng trên thế giới ra đời như Apple, Nokia, Samsung… với các dòng sản phẩm mới ra đời ngày càng thông minh như Iphone(Apple), Galaxy(Samsung)…Ở Việt Nam theo các nhà điều tra thì số lượng người sử dụng ĐTDĐ rất cao. Nắm bắt cơ hội này nhiều nhà máy sản xuất ĐTDĐ có vốn đầu tư của nước ngoài đã được xây dựng. Mỗi tập đoàn điện thoại đều có trung tâm kiểm nghiệm sản phẩm riêng, tại đây điện thoại được kiểm tra tất cả các khả năng xảy ra trong quá trính sử dụng như bị rơi, lực tác dụng vào màn hình, để nơi nhiệt độ cao…. Mọi tính toán cơ – nhiệt này đều được trợ giúp tối đa của máy tính. Qua thời gian làm Đồ án tốt nghiệp tại bộ môn Cơ học vật liệu và kết cấu chúng em đã được thầy ********** hướng dẫn tận tình và các thầy cô giáo bộ môn tạo điều kiện thuận lợi nhất để hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này. Mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh được những sai sót. Vậy em mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, các cô để em hoàn thiện hơn. GVHD: Page 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu CHƯƠNG I MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI GVHD: Page 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu I.1. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Hiện nay ở Việt Nam có nhiều nhà máy sản xuất linh kiện và điện thoại cung cấp tại thị trường nước ta, tập trung tại tỉnh Bắc Ninh và một số tỉnh lân cận như Thái Nguyên. Có nhiều vấn đề đặt ra muốn chúng ta phải nghiên cứu, kiểm tra. Một chiếc điện thoại được xem là thông minh, tốt ngoài các tính năng ưu việt, còn phải đáp ứng được các điều kiện trong quá trình sử dụng như va đập, bị ngoại lực tác động vào không bị hư hỏng, nhiệt độ tăng lên khi sử dụng, khi xạc điện nằm trong giới hạn cho phép Như chúng ta đã biết muốn bảo vệ được các chi tiết trong máy hoạt động tốt thì vỏ của nó phải có các tính chất để chống lại các tác nhân xấu làm hư hỏng các chi tiết bên trong. Điều đó đã đặt ra một yêu cầu thực tế là: Cần phải kiểm nghiệm độ tin cậy của vỏ trong việc chịu tác dụng của cơ và nhiệt. Với những yêu cầu nêu trên, việc kiểm nghiệm biến dạng, ứng suất và sự phân bố nhiệt trên vỏ điện thoại là rất cần thiết và quan trọng. I.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI Đề tài tập trung giải quyết các vấn đề sau : • Bài toán xây dựng mô hình vỏ điện thoại bằng phần mềm Solidworks. • Bài toán xác định biến dạng vỏ điện thoại khi chịu một ngoại lực dụng lên trong miền đàn hồi. • Bài toán xác định sự phân bố nhiệt của vỏ trước khi có một nguồn nhiệt từ bên ngoài đặt lên một vùng diện tích của vỏ. • Bài toán xác định sự phân bố nhiệt của vỏ sau khi có nguồn nhiệt là Pin đặt lên trong quá trình sử dụng hoặc xạc điện. GVHD: Page 11 [...]... tính toán công nghiệp Ansys Multyphysic Trong nội dung đồ án tốt nghiệp này, vỏ điện thoại được mô hình dạng 3D bằng phần mền SolidWorks rồi xuất file mô hình ra file trung gian *.SAT và nhập vào Ansys để tính toán GVHD: Page 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Page 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Trong chương này, Đồ án giới... 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu II.2 PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CÔNG NGHIỆP ANSYS Những năm gần đây, nhờ sự phát triển của các công cụ toán cùng với sự phát triển của máy tính điện tử, đã thiết lập và dần dần hoàn thiện các phần mềm công nghiệp, sử dụng để giải quyết các bài toán cơ học vật rắn, cơ học thủy khí, các bài toán động, bài toán tường minh và không tường minh, các bài toán... Page 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Hình III.3 Sketch1 Hình III.4 Sketch2 Sử dụng lệnh Loft để tạ ra mặt sau Hình III.5 Lệnh Loft GVHD: Page 36 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Sử dụng lệnh Fillet (R10,R15) để làm trơn cạnh và lệnh Shell (thick=1mm) để tạo độ dày cho mặt sau Hình III.6 Lệnh Fillet và lệnh shell Sau cùng sử dụng lệnh Extruded Cut để tạo lỗ tai... càng thấy tiện ích hơn Sau đây là một số hình ảnh của các đời Galaxy : Samsung Galaxy GVHD: S5 Page 33 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu CHƯƠNG III MÔ PHỎNG THIẾT KẾ ĐIỆN THOẠI SAMSUNG GALAXY S3 GVHD: Page 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Để thực hiện các bài toán cơ và nhiệt với điện thoại Samsung Galaxy S3 ta cần xây dựng mô hình hình học của nó,mà việc dựng... xác định nghiệm của hệ là véctơ chuyển vị chung Q Khối 6: Tính toán các đại lượng khác (ứng suất, biến dạng, gradient nhiệt độ, v.v.) Khối 7: Tổ chức lưu trữ kết quả và in kết quả, vẽ các biểu đồ, đồ thị của các đại lượng theo yêu cầu Sơ đồ tính toán với các khối trên được biểu diễn như hình sau (Hình II.2) : GVHD: Page 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Đọc dữ liệu đầu vào - Các... mẽ, giúp cho các nhà thiết kế và kỹ sư có thể thực hiện toàn bộ công việc của mình từ việc xây dựng ý tưởng, mô hình hóa, và hiện thực hóa các ý tưởng ngay trên bàn làm việc Sử dụng công nghệ Knowledge-Based Automation, phần mềm này được GVHD: Page 23 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu xây dựng dựa trên những kỹ thuật đặc biệt mạnh mẽ của Ansys, những kỹ thuật đã được phát triển suôt... năng giao nhau giữa hai phần tử Biên giới giữa các phần tử có thể là các điểm, đường hay mặt (Hình II.1) GVHD: Page 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu • Tập hợp tất cả các phần tử ve phải tạo thành một miền càng gần với miền V cho trước càng tốt Tránh không được tạo lỗ hổng giữa các phần tử v1 v2 v2 v1 biên giới biên giới v1 v2 biên giới Hình II.1: Biên giới của các phần tử c) Các... phỏng, tính toán, thiết kế công nghiệp, đã và đang được sử dụng trên thế giới trong hầu hết các lĩnh vực kĩ thuật : kết cấu, nhiệt, dòng chảy, điện, điện từ, tương tác giữa các môi trường, giữa các hệ vật lý Trong hệ thống tính toán đa năng của ANSYS, bài toán cơ kỹ thuật được giải quyết bằng phương pháp Phần tử hữu hạn lấy chuyển vị làm gốc GVHD: Page 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và... toán ma trận độ cứng phần tử k Tính toán véctơ lực nút phần tử f Xây dựng ma trận độ cứng K và véctơ lực chung F Áp đặt điều kiện biên (Biến đổi các ma trận K và vec tơ F) Giải hệ phương trình KQ = F (Xác định véctơ chuyển vị nút tổng thể Q) Tính toán các đại lượng khác (Tính toán ứng suất, biến dạng, kiểm tra bền, v.v) In kết quả - In các kết quả mong muốn - Vẽ các biểu đồ, đồ thị Hình II.2 Sơ đồ. .. tạp cũng đã được tính toán và thiết kế chi tiết một cách dễ dàng Hiện có nhiều phần mềm PTHH nổi tiếng như: ANSYS, ABAQUS, SAP, v.v Để có thể khai thác hiệu quả những phần mềm PTHH hiện có hoặc tự xây dựng lấy một chương trình tính toán bằng PTHH, ta cần phải nắm được cơ sở lý thuyết, kỹ thuật mô hình hoá cũng như các bước tính cơ bản của phương pháp GVHD: Page 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật . GVHD: Page 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Kết quả đánh giá đồ án tốt nghiệp: Điểm hướng dẫn : …………… Điểm duyệt : …………… Điểm bảo vệ hội đồng : …………… Ngày …. Tháng …. Năm. toán. GVHD: Page 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Page 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu Trong chương này, Đồ án. ******* đã hướng dẫn tận tình, tâm huyết giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày tháng năm GVHD: Page 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ môn: Cơ học vật liệu và kết cấu MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………….……