Utilizarea melodei elementelor finite in proiectarea produselor

Imagine preview
(7/10 din 1 vot)

Acest curs prezinta Utilizarea melodei elementelor finite in proiectarea produselor.
Mai jos poate fi vizualizat un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 1 fisier pdf de 67 de pagini .

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, il poti descarca.

Fratele cel mare te iubeste, acest download este gratuit. Yupyy!

Domeniu: Rezistenta Materialelor

Extras din document

4 etape "cheie" in reusita deplina a unui produs :

[www.qamaqi.com]

Conceptie (Proiectare)

Modelare

Simulare

Calcul de rezistenta

2

Context

De ce este importanta simularea ?

Ce putem simula ?

Care sunt limitele simularii ?

Cateva exemple :

1 cinematica unui

sistem

2 comportamentul

mecanic al unui

sistem - MEF

MEF - Metoda Elementelor Finite - un veritabil instrument in

simularea structurilor mecanice

3

Planul prezentarii

1 Introducere

Ce este MEF?

Principiul de baza al MEF

Punctele forte ale MEF

Limitele MEF

2 Utilizarea MEF in Proiectarea Produselor

Calcul de rezistenta (dimensionare, vericare, sarcina capabila)

Simularea procedeelor de prelucrare :

de deformare plastica la rece/cald

de aschiere (strinjire, frezare, recticare,etc)

Simularea procedeelor de asamblare (prin pende, caneluri,

lipire, sudare, etc)

Optimizare (parametrii de proces, geometrie, comportament)

Simularea proceselor in domeniul dinamic

3 Cateva aplicatii concrete...

4

Planul prezentarii

3 Cateva aplicatii concrete...

Simularea procedeului de aschiere

Identicarea parametrilor elastici(E, ) utilizand campurile de

deformatie : "xx , "yy , obtinute prin Corelarea Imaginilor

Numerice (CIN)

Efectul deformarii elastice la strunjirea arborilor asupra abaterii

de la cilindricitate

5

Introducere - Ce este MEF?

MEF 7! este o tehnica numerica de studiu a fenomenelor zice

manifestate într-un spatiu bine denit (1D; 2D sau 3D)

MEF 7! consta în înlocuirea domeniului real, în care se petrece un

fenomen dicil de studiat, cu un alt domeniu numit domeniu

discret

Exemplu :

6

Introducere - Ce este MEF?

MEF 7! Utiliseaza cea mai mare parte a principiilor studiate in

cadrul cursului de Rezistenta Materialelor (RM) si Mecanica

Mediilor Continue (MMC) (Ecuatiile de echilibru, legile de

comportament)

Aplicatie 7! grinda de sectiune dreptunghiulara solicitata la

incovoiere

7

Introducere - Principiul de baza al MEF

...ce se "ascunde" in spatele acestei metode ?

MEF 7! deriva din metoda "Rayleigh-Ritz", metoda ce se bazeaza

pe minimizarea Energiei Potentiale - Ep

Ep = W ???? T

Unde :

W = Energia de deformatie

T = Lucrul mecanic al fortelor volumice si de suprafata

W =

1

2

Z

V

  "dV

T =

Z

V

u  fvdV +

Z

S

u  fSdS

...cateva ipoteze :

comportament elastic 7!  = E  "

deformatii mici si sectiune constanta : dV = dS  dx si " =

u

L

8

Introducere - Principiul de baza al MEF

Putem calcula W

W =

1

2

Z

V

E  "2dS  dx =

E  "2

2

Z

S

dS

| {z }

S



Z L

0

dx

| {z }

L

W devine :

W =

E  S  L

2



u

L

2

=

1

2

 k  u2

unde k =

E  S

L

7! rigiditatea elastica

Energia potentiala Ep devine :

Ep =

1

2

 k  u2 ???? F  u

A minimiza Ep un raport cu deplasarea u inseamna a calcula

expresia :

dE

du

= 0 7! k  u = F

9

Introducere - Principiul de baza al MEF

Relatia fundamentala a MEF se poate scrie :

k  u = F

Unde :

k=matricea de rigiditate

u=vectorul deplasarilor (si al rotatiilor)

F= vectorul fortelor echivalente

10

Introducere - Principiul de baza al MEF

Exemplu de matrice de rigiditate kg

11

Introducere - Principiul de baza al MEF

Etapele procesului de calcul al MEF

1 discretizarea structurii in elemente

2 construirea matricei de rigiditate k pentru ecare element

3 asamblarea matricelor k in scopul obtinerii matricei globale kg

4 construirea vectorului de incarcare F

5 eliminarea gradelor de libertate inutile

6 rezolvarea propriu-zisa : u = [k????1

g ]F

7 calculul marimilor ce deriva din u

8 : "e = [Be ]u

9 : e = [De ]"e

10 : We

12

Introducere - Aspectele forte ale MEF

1 structurile analizate pot  foarte complexe (forma geometrica,

dimensiuni, comportament)

2 structurile pot  hiperstatice (nedeterminate)

3 avem acces asupra campurilor cinematice (u, ") si eforturilor

interioare

4 posibilitatea analizei unui spectru foarte larg de probleme

zicie (mecanice, termice, electrice, metalurgice, etc)

Fisiere in arhiva (1):

  • Utilizarea melodei elementelor finite in proiectarea produselor.pdf