มีหลายคนเริ่มเข้ามาถามว่าค่า Von mises Stress คืออะไร, ค่า URES คืออะไร, จะดูยังไงว่าชิ้นงานพังรึยัง , สีบนชิ้นงานบอกอะไรบ้าง ฯลฯ ซึ่งเรื่องนี้คงจะต้องอธิบายกันยาวพอสมควร เนื่องจากผมจะต้องขอปูพื้นฐานทั้งทางทฤษฎี(ไม่ลึกมากนะครับ เอาแค่ให้เข้าใจ เพราะอยากให้คนที่ไม่ได้มาทางสายวิศวะก็อ่านรู้เรื่อง ถ้าใครต้องการศึกษาเชิงลึกก็มีหนังสืออยู่มากมายให้เลือกเลยครับ) แล้วค่อยมาถึงวิธีการใช้งานจริงๆกัน ดังนั้นสำหรับบทความเริ่มต้นนี้ผมจะขออธิบายแบบกว้างๆก่อน แล้วค่อยลงไปในรายละเอียดทีละเรื่องนะครับ
ผลลัพธ์ที่ได้จาก SolidWorks Simulation จะมีหลักๆอยู่ 4 อย่างคือ
1. Stress หรือ ความเค้น ใช้บอกว่าตำแหน่งใดบ้างบนชิ้นงานที่ได้รับแรงกระทำมากน้อยเท่าใด ทำให้เราทราบว่าตรงไหนบนชิ้นงานจะเสียหาย หรือตำแหน่งไหนที่แข็งแรงเกินความจำเป็น
2. Displacement หรือ การบิดงอไปจากตำแหน่งเดิม ใช้บอกว่าตำแหน่งใดๆบนชิ้นงานจะเคลื่อนไปจากจุดเดิมมากน้อยแค่ไหน แต่ไม่ได้หมายความว่าจุดที่ชิ้นงานเคลื่อนที่ออกไปเยอะสุดจะเป็นจุดที่เสียหาย ผมขอยกตัวอย่างเรื่อง Spring Board
จากรูปจะเห็นว่าตำแหน่งที่ Spring Board งอมากสุด กับตำแหน่งที่ Spring Board จะหักถ้ารับน้ำหนักเกิด อยู่คนละตำแหน่งกัน ดังนั้นในการดูผลลัพธ์เรื่องความเสียหายเราจะดูจาก Stress เป็นหลัก ไม่ได้ดูจาก Displacement
3. Stain หรือ ความเครียด ใช้แสดงว่าเนื้อชิ้นงานตรงตำแหน่งนั้นๆ ยืดออกไปจากเดิมมากน้อยแค่ไหน ค่านี้จะสัมพันธ์กับค่า Stress คือตำแหน่งที่ชิ้นงานต้องรับแรงมากจะมีค่า Strain มากด้วย นอกจากนี้ยังใช้ดูทิศทางแรงที่มากระทำกับชิ้นงานได้ โดยทิศทางของแรงที่ว่าคือ แรงดึง(Tension) และแรงกดอัด (Compresstion)
สำหรับการดูความเสียหายของชิ้นงาน เรื่องทิศทางแรงก็มีความสำคัญเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น ถ้าเราเอากระดาษไปรองขาโต๊ะ กระดาษจะได้รับแรงกดทับหรือแรง Compression นั่นเอง ต่อให้เราขึ้นไปนั่งบนโต๊ะเพื่อให้กระดาษโดนทับแรงขึ้น แต่กระดาษก็ไม่ได้ขาด(ยกเว้นตัวหนักมากๆก็ไม่แน่นะครับ 555) แต่ในทางกลับกัน ถ้าเราเอากระดาษนั้นไปดึงหรือใส่แรง Tension ด้วยแรงขนาดเท่ากับตอนกดทับ กระดาษก็อาจจะขาดตั้งแต่ตอนที่ยังใช้แรงไม่เท่ากับตอนกดทับ
ดังนั้นจะเห็นว่าทิศทางแรงเองก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ใช้ในการดูความเสียหายของชิ้นงาน เวลาที่เราดูค่า Stress บางครั้งค่า Stress สูงๆอาจจะเป็นแรงกดทับหรือแรง Compression ก็ได้ แต่ส่วนใหญ่แล้วชิ้นงานจะเสียหายจากแรง Tension เป็นหลัก เราจึงต้องดูว่าตรงไหนรับแรง Tension มากที่สุดด้วย
4. Factor of safety หรือ ค่าความปลอดภัย ใช้แสดงว่าการออกแบบของเรามีการเผื่อให้ชิ้นงานได้รับแรงมากกว่าที่บอกไว้ในสเป็คของชิ้นงานนั้นๆเท่าไรบ้าง ขอยกตัวอย่างเรื่องลิฟท์นะครับ เวลาที่เราเข้าไปในลิฟท์ก็จะมีบอกว่ารับคนได้ 10 คน เป็นต้น แต่คนออกแบบเค้าไม่ได้ออกแบบมาให้รับได้ 10 คนพอดี เพราะถ้าออกแบบให้รับได้ 10 คนพอดี เวลาคนที่ 11 พยายามจะเบียดเข้ามาลิฟท์ก็จะตกทันที ซึ่งอันตรายมาก ดังนั้นคนออกแบบเค้าอาจจะสร้างมาเพื่อให้รับได้ 15 คน แต่เขียนในสเป็คของลิฟท์ว่ารับได้ 10 คนเพื่อความปลอดภัยนั่นเอง
วันพฤหัสบดีที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2559
วันอังคารที่ 16 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2559
การใส่แรงเฉพาะจุดที่ต้องการ (Split face)
ในการลดความซับซ้อนของการวิเคราะห์ วิธีหนึ่งที่ได้ใช้กันบ่อยก็คือนำชิ้นงานที่ไม่ได้สนใจวิเคราะห์ออกจากการคำนวณ ซึ่งจะช่วยลดการสร้าง Mesh ทำให้โปรแกรมใช้ Mesh น้อยลง(ลดจำนวน Ram ที่คอมพิวเตอร์ต้องใช้) จึงคำนวณผลลัพธ์ได้เร็วขึ้น แต่การนำชิ้นงานบางส่วนออกไปก็อาจทำให้เกิดปัญหา เช่น จะวิเคราะห์ชิ้นงานที่โดนหัวกดรูปวงกลมกดลงมา ถ้าเราเอาหัวกดออกแล้วใส่แค่แรงแทน จะทำได้อย่างไร ดังนั้นบทความนี้เราขอนำเสนอเรื่องเบสิคที่ได้ใช้บ่อยๆ นั้นก็คือ วิธีการกำหนดแรงกระทำ หรือการกำหนดจุดจับยึดบนพื้นผิวเล็กๆบางส่วนที่ต้องการ
ขั้นตอนการทำงาน
1. วาดรูปพื้นที่ที่ต้องการใส่แรงกระทำ หรือจับยึด บนผิวที่ที่ต้องการ ด้วยคำสั่ง Sketch
2. ใช้คำสั่ง Split Line ซึ่งอยู่ใน แถบ Feature >> Curve >> Split face
3. คลิกเลือกเส้น Sketch ที่วาดเอาไว้ และพื้นผิวที่ต้องการกำหนดแรงหรือจุดจับยึด
4. เราจะได้พื้นที่ผิวที่ต้องการออกมา จากนั้นก็กำหนดแรงกระทำหรือจุดจับยึดได้เลย
หวังว่า Tip & Trick นี้จะช่วยให้เราทำงานกันได้ง่ายขึ้นนะครับ
รับวิเคราะห์ ให้คำปรึกษา และสอนโปรแกรม SolidWorks Simulation ติดต่อได้ที่
คุณพลวัฒน์ (บอล)
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
1. วาดรูปพื้นที่ที่ต้องการใส่แรงกระทำ หรือจับยึด บนผิวที่ที่ต้องการ ด้วยคำสั่ง Sketch
2. ใช้คำสั่ง Split Line ซึ่งอยู่ใน แถบ Feature >> Curve >> Split face
3. คลิกเลือกเส้น Sketch ที่วาดเอาไว้ และพื้นผิวที่ต้องการกำหนดแรงหรือจุดจับยึด
4. เราจะได้พื้นที่ผิวที่ต้องการออกมา จากนั้นก็กำหนดแรงกระทำหรือจุดจับยึดได้เลย
หวังว่า Tip & Trick นี้จะช่วยให้เราทำงานกันได้ง่ายขึ้นนะครับ
รับวิเคราะห์ ให้คำปรึกษา และสอนโปรแกรม SolidWorks Simulation ติดต่อได้ที่
คุณพลวัฒน์ (บอล)
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
วันอาทิตย์ที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2559
เทคนิคกำหนดแรงกระจายบนผิวไม่เท่ากัน (Nonuniform Distribution)
การกำหนดแรงกระทำบนชิ้นงานเรามักจะทำให้แรงกระจายเท่าๆกันบนพื้นผิว แต่ในบางงานแรงที่กระจายบนอาจจะไม่เท่ากัน เช่น แรงดันน้ำในเขื่อน เป็นต้น
ยิ่งมีน้ำมีระดับความลึกมาก
แรงดันก็ยิ่งเพิ่มขึ้นตามระดับความลึก
ซึ่งวิธีการกำหนดแรงกระทำแบบนี้ในโปรแกรม SolidWorks สามารถทำได้โดยการสร้างสมการสำหรับการกระจายแรงขึ้นมา
ซึ่งในเรื่องระดับความลึกของน้ำนั้นจะมีสมการดังต่อไปนี้
ถ้าเราลองแทนค่าความหนาแน่นของน้ำและความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เราก็จะได้สมการสำหรับคำนวณแรงดันที่แต่ละระดับความลึกดังนี้
หลังจากที่เราได้สมการกันแล้ว ก็เข้ามาที่โปรแกรม SolidWorks เพื่อกำหนดค่าแรงดันตามขั้นตอนต่อไปนี้
1. การกำหนดระดับผิวน้ำโดยการสร้าง Coordinate
- ไปที่แถบ Feature >> คลิกลูกศรใต้คำสั่ง Reference Geometry >> คลิกเลือก Coordinate System
- คลิกเลือกจุดที่เป็นผิวน้ำ >> กำหนดทิศทางแกน Y ให้มีทิศทางลงด้านล่าง
- คลิกที่เครื่องหมายติ๊กถูก
2. การกำหนดแรงดันกระจายบนพื้นผิว
- คลิกขวาที่ External Load >> คลิกเลือก Pressure
- คลิกเลือกผิวที่ได้รับแรงดันน้ำ
- เลือกหน่วย N/m2
- พิมพ์ค่า 1 N/m2
- ติ๊กถูกที่ช่อง Nonuniform Distribution
- คลิกเลือก Coordinate System ที่สร้างเอาไว้
- เลือกหน่วยเป็น m
- คลิกเลือก Edit Equation โปรแกรมจะปรากฏหน้าต่างสำหรับใส่สมการแรงดันขึ้นมา
- พิมพ์สมการ “ 9810*’y’
- คลิกเลือกเครื่องหมายติ๊กถูก เพื่อออกจากหน้าต่างกำหนดสมการ
- คลิกเลือกเครื่องหมายติ๊กถูก เพื่อสิ้นสุดการกำหนด Pressure
เพียงเท่านี้เราก็จะได้แรงกระจายบนพื้นผิวไล่ตามลำดับความสูงแล้ว ส่วนที่เหลือคือการกำหนดค่าวัสดุ จุดจับยึด และการสร้าง Mesh ตามปกติ
สำหรับผู้ที่ต้องการศึกษาโปรแกรม SolidWorks Simulation อย่างจริงจังแต่ไม่รู้จะเริ่มจากตรงไหนดี ก็สามารถซื้อแผ่นสอนไปเรียนรู้ด้วยตัวเองได้ เพราะเนื้อหาในแผ่นสอนได้อธิบายตั้งแต่ทฤษฎีและการเริ่มต้นใช้งาน เพื่อให้ผู้ที่ไม่เคยทำงานวิเคราะห์มาก่อนสามารถเรียนรู้เข้าใจได้ ไปจนถึงการใช้งานระดับสูงเพื่อวิเคราะห์งานที่มีความซับซ้อนมากขึ้น
ดูรายละเอียดแผ่นสอน SolidWorks Simulation ต่าง คลิกที่นี่
ถ้าเราลองแทนค่าความหนาแน่นของน้ำและความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เราก็จะได้สมการสำหรับคำนวณแรงดันที่แต่ละระดับความลึกดังนี้
หลังจากที่เราได้สมการกันแล้ว ก็เข้ามาที่โปรแกรม SolidWorks เพื่อกำหนดค่าแรงดันตามขั้นตอนต่อไปนี้
1. การกำหนดระดับผิวน้ำโดยการสร้าง Coordinate
- ไปที่แถบ Feature >> คลิกลูกศรใต้คำสั่ง Reference Geometry >> คลิกเลือก Coordinate System
- คลิกเลือกจุดที่เป็นผิวน้ำ >> กำหนดทิศทางแกน Y ให้มีทิศทางลงด้านล่าง
- คลิกที่เครื่องหมายติ๊กถูก
2. การกำหนดแรงดันกระจายบนพื้นผิว
- คลิกขวาที่ External Load >> คลิกเลือก Pressure
- คลิกเลือกผิวที่ได้รับแรงดันน้ำ
- เลือกหน่วย N/m2
- พิมพ์ค่า 1 N/m2
- ติ๊กถูกที่ช่อง Nonuniform Distribution
- คลิกเลือก Coordinate System ที่สร้างเอาไว้
- เลือกหน่วยเป็น m
- คลิกเลือก Edit Equation โปรแกรมจะปรากฏหน้าต่างสำหรับใส่สมการแรงดันขึ้นมา
- พิมพ์สมการ “ 9810*’y’
- คลิกเลือกเครื่องหมายติ๊กถูก เพื่อออกจากหน้าต่างกำหนดสมการ
- คลิกเลือกเครื่องหมายติ๊กถูก เพื่อสิ้นสุดการกำหนด Pressure
เพียงเท่านี้เราก็จะได้แรงกระจายบนพื้นผิวไล่ตามลำดับความสูงแล้ว ส่วนที่เหลือคือการกำหนดค่าวัสดุ จุดจับยึด และการสร้าง Mesh ตามปกติ
สำหรับผู้ที่ต้องการศึกษาโปรแกรม SolidWorks Simulation อย่างจริงจังแต่ไม่รู้จะเริ่มจากตรงไหนดี ก็สามารถซื้อแผ่นสอนไปเรียนรู้ด้วยตัวเองได้ เพราะเนื้อหาในแผ่นสอนได้อธิบายตั้งแต่ทฤษฎีและการเริ่มต้นใช้งาน เพื่อให้ผู้ที่ไม่เคยทำงานวิเคราะห์มาก่อนสามารถเรียนรู้เข้าใจได้ ไปจนถึงการใช้งานระดับสูงเพื่อวิเคราะห์งานที่มีความซับซ้อนมากขึ้น
ดูรายละเอียดแผ่นสอน SolidWorks Simulation ต่าง คลิกที่นี่
รับสอนหรือปรึกษาการใช้งาน SolidWorks Simulation
คุณพลวัฒน์ (บอล)
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
FB : SolidWorks Simulation Adviser
วันอาทิตย์ที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2558
ความถี่ธรรมชาติคืออะไร (What is Natural Frequency? )
การวิเคราะห์งานสั่นสะเทือนเป็นเรื่องที่ต้องบอกว่าเข้าใจค่อนข้างยาก และสำหรับคนที่เข้าใจแล้วก็ยังอธิบายให้คนอื่นเข้าใจได้ยากด้วย(เรื่องนี้กำลังประสบกับตัวเองอยู่ 555) ดังนั้นก่อนเราจะไปถึงจุดนั้น เรามารู้จักเรื่องพื้นฐานของการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนกันก่อน นั่นก็คือเรื่องความถี่ธรรมชาตินั่นเอง
ถ้าหากเราออกแรงกระทำชิ้นงาน ทำให้ชิ้นงานเริ่มเกิดการสั่นหรือแกว่ง ความถี่ที่ชิ้นงานสั่นหรือแกว่งนั้นจะเท่ากับความถี่ธรรมชาติ เช่น เราออกแรงผลักชิงช้าให้แกว่ง ความถี่ที่ชิงช้าแกว่งไปมาก็คือความถี่ธรรมชาติของชิงช้าตัวนั้นนั่นเอง
แต่ความถี่ธรรมชาติไม่ได้มีแค่ค่าเดียว ในความเป็นจริงความถี่ธรรมชาติมีได้เป็นอนันต์ค่า หรือพูดง่ายๆคือมีเยอะแยะมากมายจนนับไม่ถ้วน ซึ่งความถี่ธรรมชาติแต่ละค่าจะทำให้ชิ้นงานสั่นไม่เหมือนกัน เช่น ถ้าเราเอาเชือกมาแกว่งที่ความถี่ค่าหนึ่ง เชือกก็จะสั่นรูปแบบหนึ่ง ถ้าเราแกว่งให้เร็วขึ้น(เพิ่มความถี่ให้มากขึ้น) เชือกก็จะสั่นเหมือนมี Loop มากขึ้น ซึ่งลักษณะการสั่นที่เกิดขึ้นแบบหนึ่งๆ เราเรียกว่า Mode Shape ดังนั้นชิ้นงานหนี่งๆก็จะมีหลาย Mode Shape เช่นเดียวกับความถี่ธรรมชาติ
การที่เราออกแรงกระทำจากภายนอก โดยที่แรงกระทำนั้นมีความถี่ในการสั่นเท่ากับความถี่ธรรมชาติ ก็จะทำให้ชิ้นงานเกิดการสั่นที่รุนแรงขึ้น เราเรียกว่า เกิดการสั่นพ้อง (Resonance) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ชิ้นงานเกิดความเสียหายได้ แต่ถ้าหากเราออกแรงกระทำไม่ตรงกับความถี่ธรรมชาติ การสั่นพ้องก็จะไม่เกิดขึ้น และชิ้นงานก็ไม่สั่นรุนแรง (ลองนึกถึงกรณีแกว่งเชือก ถ้าเราแกว่งมั่วๆ เชือกก็จะไม่ออกมาเป็น loop หรือการแกว่งชิงช้า ถ้าเราผลักไม่ตรงจังหวะ ชิงช้าก็จะแกว่งน้อยลง)
ภาพด้านล่างจะแสดงรูปแบบของการสั่นพ้องของแผ่นเหล็กที่ความถี่ต่างกัน โดยเราสามารถทดลองจริงหรือใช้โปรแกรม SolidWorks Simulation ช่วยในการวิเคราะห์ก็ได้ (รูปภาพการทดลองจริงนำมาจากวีดีโอใน Youtube ตามลิ้งนี้ )
ในโปรแกรม SolidWorks เองก็มีฟังชั่น Frequency ที่ช่วยหาความถี่ธรรมชาติของชิ้นงานที่เราออกแบบ ซึ่งการนำไปใช้ก็คือ
1. เราต้องรู้ก่อนว่าชิ้นงานที่เราออกแบบจะเอาไปใช้ในสภาวะแบบไหน เช่น จะออกแบบฝาปิดเครื่องซักผ้า เราก็ต้องรู้ว่าตอนที่เครื่องซักทำงาน มีการสั่นที่ความถี่เท่าไร ผมขอสมมติว่าเครื่องซักผ้ามีการสั่น 30 Hz
2. หลังจากที่รู้สภาวะที่จะนำไปใช้งานแล้ว เราก็จะรู้ว่าฝาปิดที่ต้องออกแบบ จะต้องมีความถี่ธรรมชาติไม่เท่ากับ 30 Hz (ความถี่จะมากกว่าหรือน้อยกว่าก็ได้ แต่ส่วนใหญ่จะออกแบบให้มากกว่าที่ระบุไว้กัน) เพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นที่รุนแรง ซึ่งขั้นตอนนี้โปรแกรม SolidWorks Simulation จะเข้ามาช่วยหาความถี่ธรรมชาติให้ได้
3. ถ้าหากวิเคราะห์ออกมาแล้ว พบว่าความถี่ธรรมชาติของชิ้นงานที่ออกแบบมีค่าเท่ากับ หรือใกล้เคียงกับ 30 Hz เราก็พอจะสรุปได้ว่าหากนำชิ้นงานนี้ไปใช้งาน อาจจะเกิดการสั่นรุนแรงได้ ดังนั้นเราก็ต้องแก้ไขโมเดล เปลี่ยนตำแหน่งจับยึด เปลี่ยนวัสดุ ฯลฯ เพื่อให้ค่าความถี่ธรรมชาติไม่ตรงกับ 30 Hz
สรุปสิ่งที่ฟังชั่น Frequency ทำได้
1. แสดงค่าความถี่ธรรมชาติของชิ้นงานได้
2. แสดงลักษณะการสั่น (Mode Shape) ที่แต่ละความถี่ธรรมชาติ
สิ่งที่ฟังชั่น Frequency ทำไม่ได้
1. ไม่สามารถแสดงขนาดของการสั่นได้ (ไม่ทราบระยะที่ชิ้นงานโยกไป) แถบสีที่แสดงระยะที่ชิ้นงานโยกไปในฟังชั่น Frequency ถือว่าไม่มีนัยสำคัญ เนื่องจากถ้าชิ้นงานสั่นที่ความถี่ธรรมชาติต่อไปเรื่อยๆ ชิ้นงานก็จะสั่นรุนแรงขึ้นเรื่อยๆเช่นกัน จนชิ้นงานเกิดความเสียหายในที่สุด ดังนั้นเราจึงทราบได้แค่ทิศทางของการสั่น แต่ไม่ทราบขนาดของการสั่น
2. ไม่สามารถแสดงค่า Stress, Strain จากการสั่นได้ ซึ่งก็เป็นเหตุผลเดียวกับข้อแรก
3. ถ้าหากต้องการทราบค่า Stress, Displacement, Strain จะต้องใช้การวิเคราะห์แบบ Linear Dynamic ซึ่งเป็นอีกฟังชั่นหนึ่งในโปรแกรม SolidWorks Simulation
ถ้าหากใครสนใจเรื่องการวิเคราะห์ความถี่ธรรมชาติ สามารถสั่งซื้อแผ่นสอน Simulation Professional ได้ ดูรายละเอียดในแผ่นสอน คลิกที่นี่
ถ้าหากเราออกแรงกระทำชิ้นงาน ทำให้ชิ้นงานเริ่มเกิดการสั่นหรือแกว่ง ความถี่ที่ชิ้นงานสั่นหรือแกว่งนั้นจะเท่ากับความถี่ธรรมชาติ เช่น เราออกแรงผลักชิงช้าให้แกว่ง ความถี่ที่ชิงช้าแกว่งไปมาก็คือความถี่ธรรมชาติของชิงช้าตัวนั้นนั่นเอง
แต่ความถี่ธรรมชาติไม่ได้มีแค่ค่าเดียว ในความเป็นจริงความถี่ธรรมชาติมีได้เป็นอนันต์ค่า หรือพูดง่ายๆคือมีเยอะแยะมากมายจนนับไม่ถ้วน ซึ่งความถี่ธรรมชาติแต่ละค่าจะทำให้ชิ้นงานสั่นไม่เหมือนกัน เช่น ถ้าเราเอาเชือกมาแกว่งที่ความถี่ค่าหนึ่ง เชือกก็จะสั่นรูปแบบหนึ่ง ถ้าเราแกว่งให้เร็วขึ้น(เพิ่มความถี่ให้มากขึ้น) เชือกก็จะสั่นเหมือนมี Loop มากขึ้น ซึ่งลักษณะการสั่นที่เกิดขึ้นแบบหนึ่งๆ เราเรียกว่า Mode Shape ดังนั้นชิ้นงานหนี่งๆก็จะมีหลาย Mode Shape เช่นเดียวกับความถี่ธรรมชาติ
การที่เราออกแรงกระทำจากภายนอก โดยที่แรงกระทำนั้นมีความถี่ในการสั่นเท่ากับความถี่ธรรมชาติ ก็จะทำให้ชิ้นงานเกิดการสั่นที่รุนแรงขึ้น เราเรียกว่า เกิดการสั่นพ้อง (Resonance) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ชิ้นงานเกิดความเสียหายได้ แต่ถ้าหากเราออกแรงกระทำไม่ตรงกับความถี่ธรรมชาติ การสั่นพ้องก็จะไม่เกิดขึ้น และชิ้นงานก็ไม่สั่นรุนแรง (ลองนึกถึงกรณีแกว่งเชือก ถ้าเราแกว่งมั่วๆ เชือกก็จะไม่ออกมาเป็น loop หรือการแกว่งชิงช้า ถ้าเราผลักไม่ตรงจังหวะ ชิงช้าก็จะแกว่งน้อยลง)
ภาพด้านล่างจะแสดงรูปแบบของการสั่นพ้องของแผ่นเหล็กที่ความถี่ต่างกัน โดยเราสามารถทดลองจริงหรือใช้โปรแกรม SolidWorks Simulation ช่วยในการวิเคราะห์ก็ได้ (รูปภาพการทดลองจริงนำมาจากวีดีโอใน Youtube ตามลิ้งนี้ )
ในโปรแกรม SolidWorks เองก็มีฟังชั่น Frequency ที่ช่วยหาความถี่ธรรมชาติของชิ้นงานที่เราออกแบบ ซึ่งการนำไปใช้ก็คือ
1. เราต้องรู้ก่อนว่าชิ้นงานที่เราออกแบบจะเอาไปใช้ในสภาวะแบบไหน เช่น จะออกแบบฝาปิดเครื่องซักผ้า เราก็ต้องรู้ว่าตอนที่เครื่องซักทำงาน มีการสั่นที่ความถี่เท่าไร ผมขอสมมติว่าเครื่องซักผ้ามีการสั่น 30 Hz
2. หลังจากที่รู้สภาวะที่จะนำไปใช้งานแล้ว เราก็จะรู้ว่าฝาปิดที่ต้องออกแบบ จะต้องมีความถี่ธรรมชาติไม่เท่ากับ 30 Hz (ความถี่จะมากกว่าหรือน้อยกว่าก็ได้ แต่ส่วนใหญ่จะออกแบบให้มากกว่าที่ระบุไว้กัน) เพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นที่รุนแรง ซึ่งขั้นตอนนี้โปรแกรม SolidWorks Simulation จะเข้ามาช่วยหาความถี่ธรรมชาติให้ได้
3. ถ้าหากวิเคราะห์ออกมาแล้ว พบว่าความถี่ธรรมชาติของชิ้นงานที่ออกแบบมีค่าเท่ากับ หรือใกล้เคียงกับ 30 Hz เราก็พอจะสรุปได้ว่าหากนำชิ้นงานนี้ไปใช้งาน อาจจะเกิดการสั่นรุนแรงได้ ดังนั้นเราก็ต้องแก้ไขโมเดล เปลี่ยนตำแหน่งจับยึด เปลี่ยนวัสดุ ฯลฯ เพื่อให้ค่าความถี่ธรรมชาติไม่ตรงกับ 30 Hz
สรุปสิ่งที่ฟังชั่น Frequency ทำได้
1. แสดงค่าความถี่ธรรมชาติของชิ้นงานได้
2. แสดงลักษณะการสั่น (Mode Shape) ที่แต่ละความถี่ธรรมชาติ
สิ่งที่ฟังชั่น Frequency ทำไม่ได้
1. ไม่สามารถแสดงขนาดของการสั่นได้ (ไม่ทราบระยะที่ชิ้นงานโยกไป) แถบสีที่แสดงระยะที่ชิ้นงานโยกไปในฟังชั่น Frequency ถือว่าไม่มีนัยสำคัญ เนื่องจากถ้าชิ้นงานสั่นที่ความถี่ธรรมชาติต่อไปเรื่อยๆ ชิ้นงานก็จะสั่นรุนแรงขึ้นเรื่อยๆเช่นกัน จนชิ้นงานเกิดความเสียหายในที่สุด ดังนั้นเราจึงทราบได้แค่ทิศทางของการสั่น แต่ไม่ทราบขนาดของการสั่น
2. ไม่สามารถแสดงค่า Stress, Strain จากการสั่นได้ ซึ่งก็เป็นเหตุผลเดียวกับข้อแรก
3. ถ้าหากต้องการทราบค่า Stress, Displacement, Strain จะต้องใช้การวิเคราะห์แบบ Linear Dynamic ซึ่งเป็นอีกฟังชั่นหนึ่งในโปรแกรม SolidWorks Simulation
ถ้าหากใครสนใจเรื่องการวิเคราะห์ความถี่ธรรมชาติ สามารถสั่งซื้อแผ่นสอน Simulation Professional ได้ ดูรายละเอียดในแผ่นสอน คลิกที่นี่
สอบถามรายละเอียดเพื่มเติมได้ที่
คุณพลวัฒน์ (บอล) รับวิเคราะห์ ให้คำปรึกษา และสอนโปรแกรม SolidWorks Simulation
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
วันพุธที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2558
หลักสูตรอบรมการใช้โปรแกรม SolidWorks Simulation สำหรับวิเคราะห์งานโครงสร้าง
คือ หลักสูตรที่เน้นการวิเคราะห์งานเหล็กรูปพรรณที่นำมาประกอบเป็นโครงสร้างต่างๆ
เช่น การวิเคราะห์โครงสร้าง Plant, การวิเคราะห์สะพาน,
ปัญหางานโครงถัก, โครงรถแข่ง ฯลฯ โดยเนื้อหาในหลักสูตรจะประกอบไปด้วย
-
การเตรียมโมเดลให้เหมาะกับการวิเคราะห์
-
วิธีการเลือกและใช้งาน Mesh
ให้เหมาะกับงานวิเคราะห์
-
วิธีการกำหนดแรงและจุดจับยึดแบบต่างๆ
-
การวิเคราะห์โครงสร้างที่ประกอบกันด้วย
Bolt
-
ปัญหาที่มักพบและวิธีแก้ไข
วันที่อบรม
- วันอาทิตย์ที่
24 มกราคม 2559 เวลา 9.00-16.00
สถานที่อบรม
คอนโด M
phayathai ใกล้ BTS อนุสาวรีย์สมรภูมิ
(ห่างกัน 200 เมตร)
ค่าอบรม 3,000 บาท
ขั้นตอนการลงทะเบียน
- ชำระค่าอบรมโดยโอนเงินมาที่
บัญชี นายพลวัฒน์ ไพรไพศาลกิจ
สาขา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน
- ธนาคารไทยพาณิชย์ เลขบัญชี 235-207904-0
- ธนาคารกสิกรไทย เลขบัญชี 694-2-00704-1
- หลังจากโอนเงินแล้ว คลิกที่นี่เพื่อลงทะเบียนบัญชี นายพลวัฒน์ ไพรไพศาลกิจ
สาขา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน
- ธนาคารไทยพาณิชย์ เลขบัญชี 235-207904-0
- ธนาคารกสิกรไทย เลขบัญชี 694-2-00704-1
สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม
คุณพลวัฒน์ (บอล)Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
วันพฤหัสบดีที่ 10 ธันวาคม พ.ศ. 2558
วิธีหาแรงทีต้องใช้ดันชิ้นงานให้ได้ระยะที่ต้องการ (List Result Force)
บทความนี้จะขอเสนอวิธีการหาขนาดของแรงที่ต้องใช้เพื่อดันหรือง้างชิ้นงานให้ได้ระยะตามที่ต้องการ โดยวิธีที่จะกล่าวต่อไปนี้อาจจะทำตรงข้ามกับสิ่งที่เราวิเคราะห์มา กล่าวคือปกติแล้วเราจะกำหนดแรงกระทำ แล้วค่อยดูว่าชิ้นงานมีการเสียรูป(Displacement)เท่าไร แต่คราวนี้สิ่งที่เรารู้คืออยากจะให้ชิ้นงานงอไปเท่านี้ จะต้องใช้แรงเท่าไรนั่นเอง
ในบทความนี้จะขอยกตัวอย่างงานขึ้นมาตัวนึงเพื่ออธิบายวิธีการละกันนะครับ
งานที่เราจะวิเคราะห์คือ Clip Lock ซึ่งเวลานำไปใช้งาน ตำแหน่งสลัก(ที่วงกลมสีแดงไว้)จะต้องถูกบีบเข้ามา ถึงจะเลื่อนไปเข้าล๊อคได้ ซึ่งถ้าเราออกแบบตรงก้านสลักไม่ดี เวลาชิ้นงานถูกบีบก้านก็จะหัก ดังนั้นเราจะมาวิเคราะห์กันว่าถ้าก้านสลักถูกบีบเข้ามาแล้ว จะเกิดความเสียหายหรือไม่
ขั้นแรกเราก็ต้องวัดกันก่อนว่าชิ้นตัวสลักจะต้องถูกบีบเข้ามาเท่าไร ซึ่งในที่นี้ผมวัดมาให้แล้วว่าต้องถูกบีบเข้ามา 1.5 mm
หลังจากทราบแล้วว่าจะบีบสลักเข้ามาเท่าไร ก็เข้าไปที่ฟังชั่น Simulation แล้วใช้คำสั่ง Fixture เพื่อกำหนดตำแหน่งและระยะที่เราจะบีบชิ้นงาน ซึ่งปกติแล้วเรากำหนด Fixture เพื่อให้ชิ้นงานไม่ขยับ แต่เราสามารถใช้ Fixture เพื่อกำหนดให้ชิ้นงานขยับตามที่เราต้องการได้
จากนั้นให้เราคลิกเลือกผิวหรือขอบหรือจุดที่เรากำหนด Fixture เพื่อดันชิ้นงานไปในตอนแรก (ตัวอย่างนี้ออกแรงดันที่ขอบ ดังนั้นจึงคลิกเลือกเส้นขอบ) >> กดปุ่ม Update >> เพียงนี้เราก็จะทราบแรงที่ต้องใช้แล้วนะครับ
สำหรับตัวอย่างข้างต้นเป็นการวิเคราะห์แบบ Static ดังนั้นจึงไม่สามารถวิเคราะห์ถึงขั้นที่ว่า ต้องใช้แรงเท่าไรในการดันสลักตัวนี้ให้เข้าล็อค แต่ถ้าใช้การวิเคราะห์แบบ Non-linear ก็สามารถทำงานตามที่ว่าได้นะครับ โดยโปรแกรมจะแสดงผลออกมาเป็นกราฟให้เลยว่าต้องใช้แรงดันเท่าไรบ้าง
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
ในบทความนี้จะขอยกตัวอย่างงานขึ้นมาตัวนึงเพื่ออธิบายวิธีการละกันนะครับ
งานที่เราจะวิเคราะห์คือ Clip Lock ซึ่งเวลานำไปใช้งาน ตำแหน่งสลัก(ที่วงกลมสีแดงไว้)จะต้องถูกบีบเข้ามา ถึงจะเลื่อนไปเข้าล๊อคได้ ซึ่งถ้าเราออกแบบตรงก้านสลักไม่ดี เวลาชิ้นงานถูกบีบก้านก็จะหัก ดังนั้นเราจะมาวิเคราะห์กันว่าถ้าก้านสลักถูกบีบเข้ามาแล้ว จะเกิดความเสียหายหรือไม่
หลังจากทราบแล้วว่าจะบีบสลักเข้ามาเท่าไร ก็เข้าไปที่ฟังชั่น Simulation แล้วใช้คำสั่ง Fixture เพื่อกำหนดตำแหน่งและระยะที่เราจะบีบชิ้นงาน ซึ่งปกติแล้วเรากำหนด Fixture เพื่อให้ชิ้นงานไม่ขยับ แต่เราสามารถใช้ Fixture เพื่อกำหนดให้ชิ้นงานขยับตามที่เราต้องการได้
สำหรับการกำหนดระยะที่จะดันชิ้นงานก็มีเพียงเท่านี้เองนะครับ ที่เหลือก็ตั้งค่าตามปกติแล้ว Run ดูผลลัพธ์ได้เลย (ในบทความนี้จะขอลงรายละเอียดไปที่การเทคนิคตามหัวข้อ จึงขอข้ามการตั้งค่าอื่นๆ เช่น การใส่วัสดุ การกำหนดจุดจับยึด และการสร้าง Mesh ไป)
หลังจากที่เราได้ผลลัพธ์กันมาแล้ว คราวนี้เราจะมาดูว่าแรงที่ต้องใช้เพื่อดันสลักให้ยุบลงมา 1.5 mm จะต้องใช้แรงเท่าไรกัน โดยให้เราไปคลิกขวาที่ Result >> เลือก List Result Forceจากนั้นให้เราคลิกเลือกผิวหรือขอบหรือจุดที่เรากำหนด Fixture เพื่อดันชิ้นงานไปในตอนแรก (ตัวอย่างนี้ออกแรงดันที่ขอบ ดังนั้นจึงคลิกเลือกเส้นขอบ) >> กดปุ่ม Update >> เพียงนี้เราก็จะทราบแรงที่ต้องใช้แล้วนะครับ
สำหรับตัวอย่างข้างต้นเป็นการวิเคราะห์แบบ Static ดังนั้นจึงไม่สามารถวิเคราะห์ถึงขั้นที่ว่า ต้องใช้แรงเท่าไรในการดันสลักตัวนี้ให้เข้าล็อค แต่ถ้าใช้การวิเคราะห์แบบ Non-linear ก็สามารถทำงานตามที่ว่าได้นะครับ โดยโปรแกรมจะแสดงผลออกมาเป็นกราฟให้เลยว่าต้องใช้แรงดันเท่าไรบ้าง
จากรูป เราจะเห็นกราฟสีแดง ซึ่งแดงขนาดของแรงดันที่ต้องใช้ดันด้านท้ายของ Clip Lock ซึ่งจะเห็นว่าต้องใช้แรงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนถึงจุดสูงที่สุด Clip Lock ก็ลงร่องพอดี แรงที่ใช้ดันก็จะกลับไปเป็นศูนย์
ผมก็หวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้จะมีประโยชน์กับหลายๆท่านได้นำไปใช้งานกันนะครับ
สอบถามรายละเอียดเพื่มเติมได้ที่
คุณพลวัฒน์ (บอล) รับวิเคราะห์ ให้คำปรึกษา และสอนโปรแกรม SolidWorks SimulationTel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
วันอาทิตย์ที่ 22 พฤศจิกายน พ.ศ. 2558
สอนวิเคราะห์ Spring แบบ Non-linear
ผมเคยอธิบายความแตกต่างระหว่างงานวิเคราะห์แบบ Static และ Non-linear กันไปบ้างแล้ว คราวนี้ลองมาดูวิธีการใช้งานฟังชั่น Non-linear กันบ้างนะครับ ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้จะละเอียดกว่าการวิเคราะห์ด้วยฟังชั่น Static เพราะเราจะได้ผลลัพธ์ทุกๆช่วงเวลาที่เราใส่แรงกระทำลงไป ส่วนเรื่องการใช้งานก็ลองดูในวีดีโอกันได้เลยครับ
หากข้อสงสัยสามารถสอบถามได้ที่
คุณพลวัฒน์ (บอล) รับวิเคราะห์ ให้คำปรึกษา และสอนโปรแกรม SolidWorks Simulation
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
หากข้อสงสัยสามารถสอบถามได้ที่
คุณพลวัฒน์ (บอล) รับวิเคราะห์ ให้คำปรึกษา และสอนโปรแกรม SolidWorks Simulation
Tel. 087-489-7265
Line ID : ballastro
E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : SolidWorks Simulation Adviser
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)






















