|
Mogan Gh.L. Buzdugan I.D.
Proiectarea dispozitivelor de remorcare. Universitatea Transilvania din Brașov |
|
Ex.8.3 Verificarea elementelor
13, 2 cu FEA (ANSYS)
|
|
1.
MODEL DE ANALIZĂ ȘI DATE DE INTRARE |
|
Model
de analiză Modelul de analiză conform sistemului de coordonate XYZ al DRA
Modelul de analiză conform sistemului de coordonate al ANSYS
Date de intrare Forţe: FX = 1500 N, FY =
300, FZ = 700 N. Parametri geometrici: X1 = 80
mm, X2 = 220 mm, X3 =
150 mm, Y1 = 550 mm, Z1 = 180 mm, Z2 = 250 mm; LY =
120 mm; Lc = 70 mm; b2 = 120 mm; b13 = 120 mm; g2 =
10 mm; g13 = 15 mm; h12 =
50 mm; R = 20 mm. Material: S235, oţel de uz general sudabil,
pentru elementul 13; E335, oțel pentru construcții mecanice, pentru
elementul 2. Restricții de funcţionare: temperatura, T = (-30…40) oC. Parametri asociați mdelului ANSYS Forţe: Fx = FY/2 = 150
N, Fy = -FZ/2 = -350 N, Fz = FX/2 = 750 N. Parametri
geometrici: h13 = g13 = 15 mm, h3 = g2 = 10 mm, b13 = b13 = 120 mm, L7 = 190 mm, LY =
120 mm, Ri = R = 20 mm, Re = R + g2 = 30
mm, h12 = h12 = 50 mm; L1 = 35 mm, L2 = 35 mm, FD1 = 120 mm pentru
Elementul 2, FD1 = 270 mm pentru Elementul 13; coordonatele punctului de încărcare cu forțe: XCoordinate = Y1
+ g13 = 565 mm; YCoordinate = Z1 + Lc = 250 mm;
ZCoordinate = X1 + X2 + X3 + b2/2
= 510 mm. Material: pentru oțelul S235 se consideră σat = σ02/c
= 235/1,3 = 180 MPa (deoarece modelul
FEA este mai precis s-a adoptat valoarea coeficientului de siguranță, c
= 1,3, mai mică decât în cazul modelelor de proiectare clasice, mai
imprecise); pentru oțelul E335 se consideră
σat = σ02/c = 335/1,3 ≈
250 MPa; tensiuni admisibile de contact: σas = 90 MPa,
tensiunea normală admisibilă la strivire oțel-oțel, τas
= 45 MPa, tensiunea tangențială
admisibilă la strivire oțel-oțel. Vizualizarea zonei de rezemare
(încastrare) și a forțelor și momentelor de încărcare ¿
¿ |
|
2.
REZULTATE |
|
Vizualizarea
forțelor din zona de reacțiune ¿
¿
Vizualizarea
deplasărilor ¿
Vizualizarea
tensiunilor Vizualizarea
tensiunilor echivalente pe modelul global ¿
Vizualizarea
tensiunilor echivalente pe modelul Elementului 13 ¿
Vizualizarea
tensiunilor echivalente pe modelul Elementului 2 ¿
Vizualizarea
presiunilor și tensiunilor din zonele de contact Vizualizarea presiunilor pe
suprafețele de contact ¿ ¿
Vizualizarea tensiunilor de frecare pe
suprafețele de contact ¿
|
|
3.
VERIFICĂRI |
|
Verificare la deformații δ ≤
δa; 6,19 ≤ 10 mm (se verifică). Obs.
Valoarea săgeții admisibile se impune din condiții de funcționare. Verificare la solicitări compuse σech_max
≤ σat; 302,65 ≤ 196 MPa (NU se verifică), unde
σech_max reprezintă maximul tensiunilor echivalente din fig.
de mai sus. În cazul în care inegalitatea de mai sus NU se verifică se poate opta pentru una din
variantele: a.
realege un material mai bun, b.
modificarea geometriei adoptând valori mai
mari ale uneia sau mai multor dimensiuni, c. realegere
material și modificare
geometrie. În cazul acestei aplicații se adoptă varianta b. și se vor relua etapele de
analiză, personalizate în continuare. Modificări de parametri geometrici
Activarea
modulul Design Modeler ¿¿ Modificare
valori dimensiuni profile ¿ Salvarea modelului ¿ Actualizare
model geometric în modelul FEA ¿ Rezolvarea
modelului modificat
Postprocesarea modelului modificat
Vizualizarea
tensiunilor echivalente pe modelul global ¿
Reverificare la solicitări compuse
σech_max
≤ σat; 121,73 ≤ 180 MPa
(se verifică),
unde σech_max reprezintă maximul tensiunilor echivalente din
fig. de mai sus. Verificarea presiunii normale de contact pmax
≤ σas; 30,131 ≤ 90 MPa
(se verifică), unde p_max
reprezintă maximul presiunii din fig. de mai sus. Verificarea
tensiunii tangențiale (de frecare) de contact τmax
≤ τas; 40,909 ≤ 45 MPa
(se verifică), unde,
τmax reprezintă maximul tensiunii tangențiale de contact
(frictional stress) din fig. de mai sus, τas – tensiunea tangențială admisibilă de
contact |
