QReferate - referate pentru educatia ta.
Referatele noastre - sursa ta de inspiratie! Referate oferite gratuit, lucrari si proiecte cu imagini si grafice. Fiecare referat, proiect sau comentariu il poti downloada rapid si il poti folosi pentru temele tale de acasa.



AdministratieAlimentatieArta culturaAsistenta socialaAstronomie
BiologieChimieComunicareConstructiiCosmetica
DesenDiverseDreptEconomieEngleza
FilozofieFizicaFrancezaGeografieGermana
InformaticaIstorieLatinaManagementMarketing
MatematicaMecanicaMedicinaPedagogiePsihologie
RomanaStiinte politiceTransporturiTurism
Esti aici: Qreferat » Referate mecanica

Analiza statica a subansamblului unei biele cu rulment radial cu ace








Analiza statica a subansamblului unei biele cu rulment radial cu ace

1 Introducere

2 Scopul aplicatiei

Modulele de programe Generative Structural Analysis ale mediului CAD/CAE/CAM  CATIA permite simularea comportarii mecanice a subansamblelor care contin rulmenti radiali

In fig. 1 se prezinta schema unui subansamblu al unei biele compus din Corp biela, Capac biela, rulment radial cu ace si cuzineti. Muchiile interioare ale corpului bielei sunt cu racordari. Capacul bielei este asamblat de corpul bielei printr-un set de patru suruburi M=

In aceasta aplicatie se prezinta algoritmul de analiza cu elemente finite a subansamblului bielei solicitat la tractiune de forta P=3000N in zona rulmentului radial cu ace si a semicuzinetului capacului bielei. Pentru inceput se prezinta succesiunule de obtinere a modelelor solide asociate Corpului bielei si Capacului bielei precum si modelul ansamblului considerand a=8 mm, M=8 mm, raza de racordare r=3 .



 Text Box:  
Fig. 1

3 Intocmirea modelului de analiza

            In vederea intocmirii modelului de analiza cu elemente se urmareste identificarea formei si dimensiunilor geometrice, a restrictiilor induse de legaturile cu elementele adiacente, a incarcarilor interioare si exterioare precum si a caracteristicilor materialului.  In fig. 2 se prezinta modelul de analiza al subansamblului bielei din fig. 1. In acest model se evidentiaza forma geometrica si dimensiunile asociate ale partilor componente la nivel de detaliu (muchiile interioare sunt racordate cu r=3 mm, gaura de fixare a capacului bielei are diametrul 8 mm);

Simularea legaturii capacului bielei cu fusul maneton al arborelui cotit prin intermediul semicuzinetului, avand in vedere rigiditatea marita a acestor elemente, se realizeaza prin anularea celor trei translatii posibile

Incarcarea externa se realizeaza prin intermediul unor forte distribuite dupa o lege sinusoidala care simuleaza contactul dintre boltul pistonului motorului si alezajul cilindric al bielei prin intermediul unui rulment radial cu ace.

Elementele subansamblului analizat sunt realizate din otel cu urmatoarele caracteristici mecanice: modulul de elasticitate longitudinala, E = 2,157.106 N/mm2, si coeficientul contractiei transversale (Poisson), ν = 0,3.

Text Box:  
Fig. 2

4 Preprocesarea modelului de analiza

4.1 Modelarea geometrica a elementelor componente

In tabelul 1 se prezinta succesiunea comenzilor de obtinere a modelului solid asociat corpului bielei.

Tabelul 1

Obtinerea semicorpului bielei

Start  ® Mechanical Design ® Part Design ®  (Sketcher) ® xy plane ®  (Profile) ® [se deseneaza conturuele inchise asociate capului si respectiv bazei corpului bielei] ®  (Constraint) [se introduc succesiv cotele prin selectarea  linie, urmata de cea a icon-lui] ®  (Exit Workbench). (fig. a)

 ® Multi-Pad Definition [selectare in caseta Domains, Nr 1], Length 20, [ selectare in caseta Domains, Nr 2], Length 10, OK. (fig. b)

 (Sketcher) ® xy plane ®  (Project 3D Elements) [se selecteaza liniile comune celor doua schite] ®  (Line) [se deseneza liniile tangente exterioare] ®  (Quick Trim) ) [se sterge arcul exterior al cercului asociat capului bielei] ®  (Exit Workbench). (fig. c)

 (Pad) ® Pad Definition Length: 4, Selection: Sketch.2, OK. (fig. d)

a        b

cd

Text Box: Tabelul 3
Generarea nervurilor
  (Sketcher) ® [se selecteaza planul nervurii] ®    (Line) ® [se deseneaza linia de referinta a nervurii in afara zonei Sketch.1] , OK  ®   (Exit workbench). (fig. a)
  (Stiffener) ® Stiffener Definition Thickness: 4mm, Selection: Sketch.2, OK. (fig. b)
  (Mirror) ® Mirror Definition Mirroring element: zx plane, OK. (fig. c)
a 
b 

c 

           

In tabelul 2 se prezinta etapele de obtinere a alezajului rulmentului si a gaurilor suruburilor de fixare.

Text Box: Tabelul 2
Obtinerea gaurilor 
 (Hole) ®  [selectare cu mouse-ul a fetei (Face/Pad1-PartBody)] ®  Hole Definition  Extension ↓ Up to Next, Diameter: 24 mm , ◙ Normal to Surface, Positioning Sketch    ®  [ pozitionare centru gaura utilzand comanda   (Constraint)] ,   (Exit Workbanch); OK 
[se repeata aceasta succesiune si pentru celelalte doua gauri cu diametrul de 8 mm].
   

Obtinerea nervurii associate semimodelului  solid  obtinut se realizeaza in doi pasi: obtinerea unei schite reprezentand linia asociata conturului nervurii si generarea nervurii propiu-zise utilizand schita, Sketch.2 obtinuta la pasul anterior (tab. 4). Cealalta nervura a semimodelului se obtine prin simetrie (tab. 4)

           

Text Box: Tabelul 4
Generarea  racordari
[selectare muchii interioare utilzand comanda Ctrl] ®   (Edge Fillet) ® Edge Fillet Definition Radius: 3mm, Object(s) to fillet: 4 Edges, OK.
   

Text Box: Tabelul 5
Generarea  corp biela
  (Mirror) ® Mirror Definition Mirroring element: zx plane, OK
       

In tab. A.5.4 se prezinta sucesiunea comenzilor de obtinere a racordarilor tehnologice practicate pe corpul bielei. Modelul solid al corpului bielei se obtine prin simetrie (tab. 5)




Text Box: Tabelul 7
Obtinerea modelului solid al capacului bielei
Start  ® Mechanical Design ® Part Design ®   (Sketcher) ® xy plane ®   (Profile) ® [se deseneaza conturul inchis asociat capac biela] ®   (Constraint) [se introduc succesiv cotele prin selectarea  linie, urmata de cea a icon-lui] ®   (Exit Workbench). (fig. a)
  (Pad) ® Pad Definition Length: 20, Selection: Sketch.2, OK. (fig. b)
 (Hole) ®  [selectare cu mouse-ul a fetei (Face/Pad1-PartBody)] ®  Hole Definition  Extension ↓ Up to Next, Diameter: 8 mm , ◙ Normal to Surface, Positioning Sketch    ®  [ pozitionare centru gaura utilzand comanda   (Constraint)] ,   (Exit Workbanch); OK [ se repeata aceasta succesiune si pentru celelalta gaura). (fig. c)
  (Mirror) ® Mirror Definition Mirroring element: xy plane, OK
[selectare corp (Pad.1)] ®    (Apply Material) ®Libray (ReadOnly) Metal, Steel (dubla selectie) ® Properties Feature Properties, Feature Name: Steel; Analysis, Young Modulus 2,1e+011N_m2, Poisson Ratio 0,3, Cancel, OK.  (fig. d)
          
                    a                                          b                             c                                  d
In tabelul 7 se prezinta succesiunea comenzilor de obtinere a modelului solid asociat capacului bielei.

Text Box: Tabelul 6
Introducerea  proprietatilor materialului
[selectare corp (Pad.1)] ®    (Apply Material) ®Libray (ReadOnly) Metal, Steel (dubla selectie) ® Properties Feature Properties, Feature Name: Steel; Analysis, Young Modulus 2,157e+011N_m2, Poisson Ratio 0,3, Cancel, OK. 

4.2.Modelarea caracteristicilor   materialelor

            Introducerea valorilor  caracteristicilor materialului necesare pentru analiza cu elemente finite se face utilizandu-se biblioteca de materiale a mediului CATIA din care se alege material  metalic din grupa otelurilor (Steel) pentru care se modifica valorile modulului de elasticitate si coeficientului Poisson tinand cont de valorile indicate ca date de intrare (tab. 6). Se introduc aceleasi caracteristici pentru cele doua elemente constructive.

           

4.3 Modelarea ansamblului

In tab. 8 si 5.9 se prezinta succesiunile de incarcare a fisierelor cu modelele solidelor asociate corpului bielei si capacului bielei si respectiv de generare a constrangerilor geometrice de asamblare.


4.4 Modelarea cu elemente finite

            Pentru generarea modelului cu elemente finite se lanseaza pachetul CATIA Analysis & Simulation din care, in continuare, se selecteaza modulul  Generative Structural Analysis si apoi optiunea Static Analysis din fereastra New Analysis Case (11) care presupune analiza statica a structurii in conditiile unor constrangeri impuse si a unor incarcari independente de timp.

Tabelul 10

Activarea modulului de Analiza cu Elemente Finite

Start  ® Analysis & Simulation ® Generative Structural Analysis ®  New Analysis Case Static Analysis, OK

           

In tab. 5.11 se prezinta succesiunea de obtinere a modelarii cu elemente finite a legaturilor de tip asamblare cu suruburi montate cu prestrangere

Tabelul 11

Modelarea legaturilor de tip asamblare prin surub

  (Bolt Tightening Connection) ® Bolt Tightening Connection  Supports [se selecteaza restrictia geometrica Coincidence.1 (Corp biela.1,Capac biela.1)] 1 Constraint,  Tightening force -100N, Orientation Same (Oposite) [se alege sensul astfel incat zona cu piulita (de pe simbol) sa fie spre partea actionata de forta externa], OK.

[se repeta aceasta succesiune si pentru celelalte 3 constrangeri Coincidence]

4.5 Modelarea constrangerilor de tip depasare

            In tabelul 12 se prezinta succesiunea comenzilor de introducere a constrangerilor de tip anulare a mobilitatilor punctelor suprafetei cilindrice interioare ale capacului bielei.

4.6 Modelarea incarcarilor

Text Box: Tabelul 12
Introducerea  restrictiilor de deplasare
 (Clamp) ® Clamp Name Clamp.1, Supports 2 Faces [selectarea fetei semicilindrice interioare a capacului bielei], OK
 

            In tab. 13 se prezinta succesiunea comenzilor de introducere a fortelor distribuite pe suprafata de apasare a rulmentului radial asupra bielei. In casetele X, Y, Z se introduc valorile fortei concentrate rezultante.

5 Rezolvarea modelului

            In tabelul 14 se prezinta succesiunea de lansare a solver-lui.

Text Box: Tabelul 15
Vizualizarea starii deformate/animatie
 	(Deformation);
  (Animate) ® Animate Close
 

Text Box: Tabelul 13
Introducerea  fortei distribuite pe suprafata
  (Bearing Load) ® Bearing Load Supports 1 Face [selectarea suprafetei cilindrice cu rulment radial cu ace]; Force vector X 3000N, Y 0N, Z 0N; Angle 180deg, Orientation Radial; Profile Type Sinusoidal; OK
  

Text Box: Tabelul 14
Lansarea modulului de calcul
  (Compute) ®  Compute ↓ All; OK  ® Computation Resources Estimation Yes; Computation Status

6 Postprocesarea rezultatelor

            Vizualizarea starii deformate si animarea procesului de deformarea se face actvand comenenzile mentionate in tabelul 15. Modificarea factorului de scara asociat se realizeaza prin activarea icon-ului  .

            In tab. 16 se prezinta comanda de vizualizare a campului de deplasari suprapus peste structura deformata. In plus, in acest tabel se prezinta si legenda culorilor asociata.

             

Tabelul 16

Vizualizarea campului de deplasari

     (Displacement)

            In tabelul 17 se prezinta comanda de vizualizare a campului de tensiuni echivalente (Von Mises) suprapus peste structura nedeformata.

Tabelul 17

Vizualizarea campului de tensiuni

 (Stress Von Mises)

    

7 Concluzii

             

           




{ Politica de confidentialitate } Nu se poate descarca referatul
Acest referat nu se poate descarca

E posibil sa te intereseze alte referate despre:


Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate QReferat.ro Folositi referatele, proiectele sau lucrarile afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul referat pe baza referatelor de pe site.
{ Home } { Contact } { Termeni si conditii }

Referate similare:







Cauta referat