การเช็คคุณสมบัติของเหล็กโครงสร้างด้วย Beam Mesh

การคำนวณความแข็งแรงของโครงสร้าง  เช่น คำนวณหา Shear Diagram หรือ Moment Diagram เป็นต้น  เรามักจะต้องหาว่าคุณสมบัติของเหล็กโครงสร้างที่นำมาใช้  มีค่าเป็นเท่าไรบ้าง ซึ่งคุณสมบัติในที่นี้ไม่ได้หมายถึงค่าวัสดุเพียงอย่างเดียว  แต่หมายรวมถึงลักษณะของหน้าตัดของเหล็กโครงสร้างนั้นๆด้วย  เนื่องจากลักษณะหน้าตัดที่ต่างกัน  ก็ส่งผลต่อการรับแรงที่ต่างกัน

โดยปกติแล้วโปรแกรม SolidWorks จะหาคุณสมบัติของชิ้นงาน เช่น Moment of inertia ในลักษณะของชิ้นงาน 3 มิติ  แต่ถ้าเราจะคำนวณแรงของเหล็กโครงสร้าง  เราจะต้องหา Moment of inertia ของผิวหน้าตัด 2 มิติ  ซึ่งเราก็จะมีสูตรคำนวณของหน้าตัดแบบต่างๆอยู่

ตัวอย่างการคำนวณด้วยสูตร  ภาพอ้างอิงจาก http://engineeringfeed.com/moment-of-inertia

แต่ถ้าหากเราต้องการออกแบบหน้าตัดที่มีความซับซ้อนมากขึ้น  ก็อาจจะต้องมาคำนวณเอง  ซึ่งบางครั้งเราก็ยอมละทิ้งรายละเอียดบางส่วนไป  เพื่อให้คำนวณได้ง่ายขึ้น  แต่ค่าที่ได้ก็จะไม่ถูกต้อง 100%

ถ้าเราต้องการคำนวณ Moment of inertia ของหน้าตัดแบบง่ายๆ และถูกต้องด้วยสามารถทำได้ด้วยโปรแกรม SolidWorks Simulation ซึ่งมีฟังชั่นคำนวณคุณสมบัติของหน้าตัดอยู่  โดยงานที่เราต้องการคำนวณจะต้องอยู่ในรูปแบบ Beam Mesh และกำหนดวัสดุให้เรียบร้อยก่อน  จากนั้นคลิกขวาที่ชิ้นงานนั้นๆ >> เลือก Detail  โปรแกรมจะแสดงคุณสมบัติที่คำนวณได้  ซึ่งไม่เพียงแค่ Moment of inertia แต่ยังมีค่าอื่นๆอื่นอีกด้วย

ส่วนทิศทางของแกน 11 หรือ 22 ที่แสดงใน Detail สามารถดูได้ 2 วิธีคือ
1. หน้าตัดด้านที่ยาวกว่ามักจะเป็นแกน 11
2. ถ้าหน้าตัดมีความกว้างยาวเท่ากัน เช่น เป็นท่อกลมหรือเป็นเหล็กกล่องสี่เหลี่ยมจตุรัส  สามารถให้โปรแกรมแสดงแกนได้โดยคลิกขวาที่ Beam นั้นๆ >> เลือก Edit definition >> ติ๊กถูกที่ Show beam direction  โปรแกรมจะแสดงแกนขึ้นมาพร้อมมีตัวเลขบอกว่าแกนไหนชื่ออะไร (ตัวเลขจะค่อนข้างเล็ก  ลองมองดูดีๆนะครับ)  หรือไม่ก็จำไว้เลยว่าแกนสีเขียวคือ 1  และแกนสีน้ำเงินคือ 2

เพียงเท่านี้เราก็สามารถคำนวณคุณสมบัติของ Beam ได้อย่างง่ายๆ แล้ว  หวังว่าจะมีประโยชน์กับผู้อ่านทุกๆท่านนะครับ

หากต้องการศึกษาวิธีการใช้งาน SolidWorks Simulation และเทคนิคต่างๆ สามารถสั่งซื้อ แผ่นสอน Simulation Linear Static ไปศึกษาด้วยตัวเอง  หรือติดต่อขอเรียนเป็นงานเฉพาะเรื่องก็ได้เช่นกัน

รับปรึกษา  สอน  วิเคราะห์งานด้วยโปรแกรม SolidWorks Simulation

คุณพลวัฒน์ (บอล)

Tel. 087-489-7265

Line ID : ballastro

E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : Simulation Adviser