Mogan Gh.L. Buzdugan I.D. Proiectarea dispozitivelor de remorcare auto. Universitatea Transilvania din Brașov

 

Ex.3.6  Verificarea elementului 4 (tirant superior) cu MDESIGN

 

1.     DATE DE INTRARE ȘI REZULTATE OBȚINUTE

Date despre geometrie

 

Semnificații

lg -  Total length of the beam (lungimea totală a barei); m – Total mass of the beam (masa totală a barei); xs – Position of the centre of gravity in the X-axis (poziția centrului de greutate pe axa X), Iy – momentul de inerție în raport cu axa y, Iz – momentul de inerție în raport cu axa z, Wt – momentul static, Wy – modulul de rezistență în raport cu axa y, Wz – modulul de rezistență în raport cu axa z, Sy – momentul static în raport cu axa y, Sz – momentul static în raport cu axa z.

Date despre încărcări

Date despre încărcarea cu forță axială

Date despre încărcarea cu forțe radiale

Date despre încărcarea cu momente de încovoiere

Date despre încărcarea cu moment de torsiune

Date despre material

Semnificații

RpN -  Rezistența la curgere; RmN – Rezistența la rupere.

Valorile reacțiunilor în reazem

 

Semnificații

Rigid Clamping (încastrarea); Position x (pozița pe axa x); Ry – forța de reacțiune din încastrare după axa y; Rz – forța de reacțiune din încastrare după axa z; R – forța de reacțiune reyultantă din încastrare în planul transversal yz; Ry – forța de reacțiune din încastrare după axa x; Calculation results for point (rezultatele calculate în punctul x; My – Bending moments around y – axis (momentul de încovoiere după axa y); Mz – Bending moments around z – axis (momentul de încovoiere după axa z); Mb – Result. Max. bending moment (momentul de încovoiere rezultant maxim)

Diagramele momentelor de încovoiere 

Obs. Valorile maxime ale momentelor de încovoiere sunt cele din reacțiune (v. mai sus).

Semnificații

Bending moment development (X – Y – plane) (Diagrama momentului de încovoiere în planul XY); Bending moment development (X – Z – plane) (Diagrama momentului de încovoiere în planul XZ); Bending moment development (resultant) (Diagrama momentului de încovoiere rezultant); Max. bending moment (momentele de încovoiere maxime);  Mymax - Max. bending moment arround y-axis (momentul de încovoiere maxime după axa y);  Mzmax - Max. bending moment arround z-axis (momentul de încovoiere maxime după axa z); Mbmax – Resulting maximum bending; Position (poziția); Amount (valoarea)

Diagramele tensiunilor normale și valori maxime

Diagramele tensiunilor de încovoiere

   

 

Valori ale tensiunilor normale  maxime

               

Valoarea maximă a tensiunii normale

Semnificații

Bending stress development (X – Y – plane) (Diagrama tensiunilor de încovoiere în planul XY); Bending stress development (X – Z – plane) (Diagrama tensiunilor de încovoiere în planul XZ); Bending stress development (resultant) (Diagrama tensiunilor de încovoiere rezultante); Salient point (Punctul caracteristic al profilului); Tension-pressure stress (tensiune de tracțiune-compresiune); Bending stress in consequence of Mymax (Tensiunea de încovoiere corespodentă cu Mymax); Bending stress in consequence of Mzmax (Tensiunea de încovoiere corespodentă cu Mzmax); σres – Combined characteristic of normal stress (Tensiunea normală rezultantă); Stress of axial force FX (tensiunea generată de forța axială FX; Stress of bending moment MY (tensiunea generată de momentul MY); Stress of bending moment MZ (tensiunea generată de momentul MZ); σresmax – tensiunea normală rezultantă maximă; Position (poziția); Amount (valoarea)

Diagramele tensiunilor tangențiale și valori maxime

Diagramele tensiunilor de forfecare

  

Valori ale tensiunilor tangențiale

           

Valorea maximă a tensiunii tangențiale

Semnificații

Shear stress development (X – Y – plane) (Diagrama tensiunilor de forfecare în planul XY); Shear stress development (X – Z – plane) (Diagrama tensiunilor de forfecare în planul XZ); Shear stress development (resultant) (Diagrama tensiunilor de forfecare rezultante); Salient point (Punctul caracteristic al profilului); τz - Shear stress in consequence of FZ (Tensiunea de forfecare corespodentă cu FZ); τy - Shear stress in consequence of FY (Tensiunea de forfecare corespodentă cu FY); τ – Stress of torsion moment (Tensiunea tangențială generată de momentul de torsiune); σres – Combined characteristic of shear stress (Tensiunea tangențială rezultantă); Stress of radial force FX (tensiunea generată de forța radială FY; Stress of radial force FZ (tensiunea generată de forța radială FZ; Stress of torsion moment TX (tensiunea generată de momentul de torsiune TX); τresmax – tensiunea tangențială rezultantă maximă; Position (poziția); Amount (valoarea).

Valorile și diagramele tensiunii echivalente și coeficientului de siguranță

 

Semnificații

σvx –  Equivalent stress development (resultat) (tensiunea echivalentă rezultantă); σvxmax – Maximum equivalentă stress (tensiunea echivalentă rezultantă maximă); SF –  Safety against yield point (coeficientul de siguranță la curgere);   SFmin –  Coeficientul de siguranță la curgere minim.

Valorile și diagramele deplasărilor transversale (săgeților) și rotirilor

Semnificații

v –  Săgeata (deplasarea) transversală rezultantă (Deflection (resultant)) ; θ – Rotirea rezultantă (Inclination (resultant); vmax –  Săgeata (deplasarea) transversală (Resultant max. deflection);   θ max –  Rotirea maximă (Angle of the maximum deflection)

2.     VERIFICĂRI

Verificarea la solicitări compuse

Calculul de verificare la solicitări compuse se face cu scopul evitării deformării plastice remanente a barei bazat pe valori ale tensiunilor,

σvmax  ≤  σa,

sau ale coeficienților de siguranță,

c ≥ ca,

în care, σvmax  reprezintă tensiunea echivalentă maximă, σa = σ02/ca – rezistența admisibilă la curgere (deformare plastică) cu σ02, rezistența la curgere și ca coeficientul de siguranță admisibil (minim), se poate adopta, ca = 1,5…2,5; c = σ02/σvmax - coeficientul de siguranță minim.

Personalizarea relațiilor de verificare la solicitări compuse

σvmax  ≤  σa; 35,073 < 117,5 MPa  (se verifică).

sau

SFmin  ≥  ca; 6,7 > 2 (se verifică).

Obs.

-        Tensiunea limită de curgere, σ02 = 235 MPa (v. mai sus, secțiunea Material Data); s-a considerat coeficientul de siguranță admisibil, ca = 2.

-        Dacă verificarea nu este îndeplinită se impune mărirea dimensiunilor transversale ale tronsoanelor.

Verificarea la deformații (rigiditate) de încovoiere (flexionale)

Calculul de verificare la deformații se efectuează în scopul preîntâmpinării deplasărilor (liniare și unghiulare) inacceptabile din punct de vedere funcțional bazat pe  compararea valorilor săgeților și rotirilor maxime cu cele admisibile:

vmax  ≤  va,

θmax  ≥  θa.

unde, va reprezintă săgeata admisibilă și θa – rotirea admisibilă. Valorile admisibile ale deformațiilor, recomandate în literatura de specialitate, sunt: va ≤ (0,002…0,03)lmax (lmax reprezintă lungimea maximă a barei),  pentru deformațiile liniare, și θa = (0,5…1,5)o,  pentru deformațiile unghiulare.

Personalizarea relațiilor de verificare la deformații (rigiditate)

Verificarea la deformații liniare (săgeți)

vmax  ≤  va;  0,043 ≤  1 mm (se verifică).

Verificarea la deformații unghiulare (rotiri)

θmax  ≤  θa; 0,0496 ≤ 1o (se verifică).

Obs.  S-a considerat valorile admisibile ale deplasărilor, va  = 1 mm și θa = 1o