Modelling Idea - Simulation of Installation Tolerance
เรื่องนี้อาจจะค่อนข้างงงๆ หน่อยสำหรับคนที่ไม่คุ้น หรือไม่เคยทำมาก่อน แต่มันมีอยู่ในความเป็นจริง ที่เราละเลยกันไป โดยถือว่ามันมีผลน้อยมาก
แต่เมื่อมันสูงถึงค่าหนึ่ง เราจะละเลยมันไปไม่ได้ โดยเฉพาะโครงสร้างที่ต้องการความแม่นยำสูง ความคลาดเคลื่อนระดับไม่กี่ มม การละเลยผลของมันไปอาจจะส่งผลกระทบแบบคาดไม่ถึง
การก่อสร้างในความเป็นจริง นั้นไม่มีอะไรที่จะแม่นยำร้อยเปอร์เซ็น ในทุกๆชิ้นของโครงสร้างมีความคลาดเคลื่อนทั้งหมด ซึ่งเราต้องควบคุมแต่ละชิ้นให้มันอยู่ในค่าตามมาตรฐาน ไม่เช่นนั้น เมื่อความคลาดเคลื่อนมันสะสมรวมๆ กันหลายชิ้นผลลัพธ์สุดท้ายอาจจะไม่น่าดูเท่าไร
โดยเฉพาะการติดตั้งที่ต้องยึดเข้ากับจุดรองรับๆ หลายๆจุด ลำดับของจุดยึดก็มีผลต่อแรงภายในของโครงสร้าง เช่น ในรูปแรก กรณี Ideal โครงสร้างต้องถูกยึดด้วย 4 จุดมุม ปรากฏยึดไป 3 จุดแล้ว เกิดช่องว่างเกิดขึ้น ทั้งที่จริงๆแล้วมันควรจะพอดี ดังแสดงในรูปที่ 2 คิดว่าหลายคนคงเคยเจอปัญหาแบบนี้ นั่นคือความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้น หรือ Tolerance
การแก้ปัญหาของทุกคนก็คงต้องดึงมาเพื่อจะยึดจุดสุดท้ายให้ได้ ดังแสดงในรูปที่ 3 ซึ่งทำให้ระบบที่ไม่ควรรับแรง เพราะออกแบบมาให้ติดตั้งได้พอดี (แต่กลับไม่พอดี) เกิดการเสียรูป และเกิดแรงภายในขึ้น หรือจะเรียก Residual Stresses ก็ได้ โดยที่มันยังไม่ได้ใช้งานอะไรเลย
โดยปกติเราจะยกเว้นไม่คิดแรงส่วนนี้ แต่กรณีที่มันสูงจนเราต้องคิด เราจะจำลองยังไง?
การจำลองผลของ Tolerance ที่นิยม ก็มีสองวิธี คือ
1) Joint Deflection หรือ Support Settlement จะใช้ได้ดีกรณีที่ตำแหน่ง Tolerance นั้นอยู่ที่จัดรองรับที่เป็น Boundary Condition ของโมเดลพอดี
ใช้ง่ายๆ ด้วยการจำลองโครงสร้างในสภาพที่ Undeform แล้วกำหนดให้ Support ขยับไปเท่ากับ Tolerance ที่ต้องการ จะทำให้เกิดการสร้างแรงภายในเท่ากับ Residual Stresses ที่เกิดขึ้นหลังการติดตั้ง แล้วจึงนำแรงภายในนั้นๆ ไปรวมกับผลจากแรงชนิดอื่นๆ
2) Temperature Element วิธีนี้จะเป็นการประยุกต์หน่อยๆ ด้วยการใช้ Thermal Deformation ของเข้าช่วย
เมื่อเราต้องการจำลอง Tolerance ในทิศทางไหน ให้ใส่ Element เข้าไปในทิศทางนั้นๆ โดยมีคุณสมบัติวัสดุเท่าของจริง (E, A, Alpha) จาก Thermal Deformation จะได้
Temp. Change = Tolerance / (Alpha*L)
เราจะได้การเปลี่ยนแปลงของอุณภูมิบน Element นั้นที่เราต้องให้เข้าไปเพื่อให้มันขยับตัวไปเท่ากับ Tolerance ที่ต้องการ
วิธีนี้ใช้ได้กับทุกบริเวณของโครงสร้าง ไม่จำกัดแค่บริเวณจุดรองรับ เหมือนวิธีแรก
อย่างไรทั้งสองวิธีมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ซึ่งผู้ใช้ต้องอาศัยทักษะและประสบการณ์พอสมควร ว่ากรณีไหนควรใช้วิธีอะไร และผลที่ได้มันสมเหตุสมผลหรือไม่
เช่น
การใช้ Temperature Element จำนวนมากกว่า 1 ในโมเดลเดียว การใส่เข้าไปพร้อมกันอาจจะทำให้เกิด Interaction กัน ผลที่ได้อาจจะเพี้ยนจากที่ต้องการ ทำให้ไม่ได้ค่า Tolerance ที่ต้องการ ในขณะที่การใช้ Support Settlement มากกว่า 1 จุดในโมเดลเดียวกันจะไม่มีปัญหาแบบนี้ แต่ไม่สามารถใช้กับตำแหน่งที่ไม่มี Boundary ได้
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
