Ex.4.6

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

Ex.4.6 Verificarea elementelor 5, 6 și a legăturii 5-6 (țeavă- țeavă) cu FEA (ANSYS)

1. MODEL DE ANALIZĂ ȘI DATE DE INTRARE

Model de analiză

Schema de încărcare (conform sistemului de coordonate al DRA)

Modelul de analiză FEA cu ANSYS

Parametri geometrici conform ANSYS

Date de intrare

Forţe: F_X = 1500 N, F_Y= 300, F_Z= 700 N.

Momente: M_X5 = 25500 Nmm, M_Y5 = 183500 Nmm, M_Z5 = 24000 Nmm.

Parametri geometrici: Z₁ = 180 mm; h₄ = 15 mm, L₆ = 70 mm, h₅ = 50 mm, t₅ = 5 mm, h₆ = 60 mm, t₆ = 5 mm; h₇ = 50 mm, x = 5 mm.

Material: S235, oţel de uz general sudabil.

Restricții de funcţionare: temperatura, T = (-30…40)^oC.

Parametri asociați mdelului ANSYS

Forţe: F_x = F_X = 1500 N, F_y = F_Y = 300 N, F_z = 0 (forța F_Z, deoarece, se transmite prin asamblarea cu bolț, nu se va lua în considerare).

Momente: M_x = -M_X5 = -25500 Nmm, M_y = M_Y5 = 183500Nmm; M_z = M_Z5 = 24000Nmm

Parametri geometrici: H_e = 60 mm, V_e = 60 mm, H = 50 mm, V = 50 mm, H_i = 30 mm, V_i = 30 mm, H₁ = 50 mm, V₁ = 50 mm, L₁ = 3 mm, L₂ = 10 mm; FD1= 40 mm și FD4 = 165 mm pentru Body1; FD1= 35 mm pentru Body2.

Material:S235, oţel de uz general sudabil cu σ_at = σ₀₂/c_a = 235/1,3 = 180 MPa (deoarece modelul FEA este mai precis s-a adoptat valoarea coeficientului de siguranță admisibil, c_a, mai mică decât în cazul modelelor de proiectare clasice, mai imprecise), tensiuni admisibile de contact: σ_as = 90 MPa, tensiunea normală admisibilă la strivire oțel-oțel, τ_as = 45 MPa, tensiunea tangențială admisibilă la strivire oțel-oțel.

Vizualizarea zonei de rezemare și a forțelor și momentelor de încărcare

2. REZULTATE

Vizualizarea forțelor și momentelor din zona de reacțiune

Vizualizarea deplasărilor

Vizualizarea tensiunilor și presiunilor

Vizualizarea tensiunilor echivalente din modelul global (corpurile 5&6)

Vizualizarea tensiunilor echivalente din corpul (țeava) 5

Vizualizarea tensiunilor echivalente pe modelul corpului ( țevii) 6

Vizualizarea presiunilor pe suprafețele de contact

Vizualizarea tensiunilor tangențiale (de frecare) pe suprafețele de contact

3. VERIFICĂRI

Verificare la deformații

δ ≤ δ_a; 0,106 ≤ 5 mm (se verifică).

Obs. Valoarea săgeții admisibile se impune din condiții de funcționare.

Verificarea tensiunii echivalente (von Mises)

σ_{ech_max} ≤ σ_at; 93,7 ≤ 180 MPa (se verifică),

unde σ_{ech_max} reprezintă maximul tensiunilor echivalente din fig. de mai sus, σ_as– tensiuneaadmisibilă la tracțiune a materialului corpului (țevii) 6.

Verificarea presiunii normale de contact

p_max ≤ σ_as; 43,581 ≤ 90 MPa (se verifică),

unde, p_{_max} reprezintă maximul presiunii din fig. de mai sus, σ_as– tensiuneaadmisibilă la strivire a cuplului de materiale.

Verificarea tensiunii tangențiale de contact

τ_max ≤ τ_as; 0,51 ≤ 45 MPa (se verifică),

unde, τ_max reprezintă maximul tensiunii tangențiale de contact (fictional stress) din fig. de mai sus, τ_as– tensiuneatangențială admisibilă de contact