1 / 31

Modellezések-3

Modellezések-3. C-állvány vizsgálata Páczelt István, Szabó Tamás, Baksa Attila Miskolci Egyetem, H- 3515 Miskolc-Egyetemváros. Lyukasztógép : SZIM Karcagi gyára. FEM-3D. Korlát: 640 kByte központi memória címezhetőség Alszerkezet technika használata

raven-booth
Télécharger la présentation

Modellezések-3

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Modellezések-3 C-állvány vizsgálata Páczelt István, Szabó Tamás, Baksa Attila Miskolci Egyetem, H-3515 Miskolc-Egyetemváros

  2. Lyukasztógép: SZIM Karcagi gyára

  3. FEM-3D • Korlát: 640 kByte központi memória címezhetőség • Alszerkezet technika használata • Blokkolt együttható mátrixú egyenletrendszer megoldó (max. 2000 tag egy blokkban) • Sávszélesség csökkentésének igénye a futási idő mérséklésére Vizsgált szerkezet 3 alszerkezeten keresztül nyert megoldást: Eredeti felosztással: 81 perc, sávcsökkentéssel 48 perc (IBM PC 8 MHz)

  4. A 3 dimenziós (3D)-s testet mikor lehet két dimenziós feladatként kezelni? • Geometriai szimmetria a középsík vonatkozásában • A terhelés, peremfeltételek úgyszintén a fenti szimmetriával rendelkeznek • A feladat statikus (rezgéstani problémánál a sajátrezgéseknek a szimmetria síkból kilépő iránya is lehet)

  5. Sikfeszültségi feladat a (a két oldalsó lemez vastagságát összegző vastagságú testet vizsgálunk 50mm) • A terhelés a lyuk mentén egyenletesen megoszló, eredője F=250 kN

  6. Axonometrikus kép

  7. Számítás IDEAS rendszerrel

  8. Végeselem modell 1: Modell-1 • Sikbeli kvadratikus háromszögletű állandó vastagságú elemek • Az elemméret a tartományon az átlagosan 100 mm nagyságú , • kivágás mentén 50 mm méretű , • A lekerekítéseknél 12.5 mm • A generált csomópontok száma 6968, az elemek száma 3545 • A két lemez közötti bordát rudakként modellezzük

  9. Terhelés, megfogás

  10. Végeselemes felosztás sikbeli modellnél

  11. Elmozdulás

  12. Redukált feszültség [MPa]

  13. Modell-2: Térbeli lemezelt szerkezet • Saját síkjában az elemek csomóponti ismeretlenek száma 5, három elmozdulás és a síkba eső két egymásra merőleges tengelykörüli szögelfordulás. Ezek az ismeretlenek egy globális rendszerbe áttranszformálódnak, ahol minden csomópontban három XYZ tengelyirányú elmozdulás és tengelykörüli szögelfordulás alkotja a csomópontbeli általánosított elmozdulás koordinátáit

  14. Terhelés

  15. Végeselemes felosztás • A felvett elemek száma 8152, a csomópontok száma 16388, .

  16. Elmozdulás állapot szimmetrikus terhelésnél ([mm]), azaz az elmozdulási vektor abszolút értékének megoszlása. • u_max=2.65 mm

  17. Redukált feszültség szimmetrikus terhelésnél • A térbeli modell valamelyest lágyabb mint csak a sikbeli állapotot modellező modell.

  18. Modell-3 • Az előző szerkezetet most terhelje a koncentrált erő excentrikusan, a középsíktól e= 2.8 mm-re. A szerkezet pontjai ebben az esetben már jelentősen kilépnek a XY síkból az elcsavarodás miatt. A kilépés számítására a Modell 1-nél kapott vastagságú testet más vastagságú lemezként vesszük számításba, a tárcsahatással nem számolunk.

  19. A helyettesítő lemez hajlítási merevsége azonos az eredeti szerkezeti elem hajlítási merevségével. A kétfajta, egységnyi szélességű keresztmetszet inercianyomatékainak egyenlőségéből a keresett helyettesítő lemezvastagság h= 248.7 mm.

  20. Az excentrikus terhelésből adódó nyomatékot néhány csomóponton szétosztjuk • Kilépés: 0.062 mm

  21. Elmozdulás a sikra merőleges irányban

  22. Modell-4 • A Modell 2 szerkezetet most terhelje az előző példa szerint a terhelés excentrikusan, a középsíktól e = 2.8 mm-re. A hajlítás hatását vizsgálva a terhelés redukált vektorkettősének síkba eső redő erejét elhanyagoljuk. A nyomatékot ismét szétosztjuk.

  23. Terhelés a hajlítás hatásának kiszámolására

  24. A síkból való kilépés megoszlása • Kilépés maximuma 0.08 mm

  25. Mivel a Modell-4 ismeretlenjeinek száma lényegesen nagyobb, mint a Modell-3 nál használt, a számítási idő megnövekszik. • A kétfajta modell gyakorlatilag azonos eredményt ad, ezért a vizsgált típusú konstrukcióknál nem érdemes a nagyobb szabadságfokú modellt használni.

  26. Dinamikai modell • A Modell 2 alatti végeselemes felosztást megtartva, kíváncsiak vagyunk az első 5 sajátfrekvenciára. • A szerszámgépre elhelyezett villamos motorok forgásából adódó harmónikus gerjesztés rezonanciát okozhat, ha a gerjesztés frekvenciája megegyezik az állvány valamelyik sajátfrekvenciájával. E miatt a sajátrezgések meghatározására mindenképpen sort kell keríteni.

  27. Az I-DEAS végeselem programrendszer Lánczos-féle módszer alapján határozza meg a sajátfrekvenciákat. a1= 21,2 Hz, a2= 51,2 Hz, a3=60,8 Hz, a4= 66,1 Hz

  28. Következtetések • A bonyolult felépítésű „C” állvány statikai terhelését többféle típusú mechanikai modellel vizsgáltuk. • Sikbeli, • Térbeli lemez+tárcsa modellekből felépített • Excentrikus terhelésnél, a szerkezetnek az eredeti síkjából való kilépést, annak kicsavarodását lemezként ill. lemezelt szerkezetként modelleztük. A lemez modell gyakorlatilag azonos eredményt ad mint a térbeli.

  29. Következtetések • A rezgéstani vizsgálatnál, azonban már csak a térbeli lemezelt szerkezet modelljét használhatjuk, vagyis a Modell-2-t, mivel a szerkezet pontjai három irányba mozdulhatnak el, továbbá csak ez a modell képes helyesen tükrözni az eredeti szerkezet tömeg és merevségi viszonyait. • A számítások megerősítették, azt a gépészmérnöki tapasztalatot, hogy a feszültségcsúcsok az éles sarkak, illetve kis lekerekítésű helyek környezetében alakulnak ki. • A feszültségi állapot megbízható számításához a feszültséggyűjtő helyek környezetében lokálisan sűrített elemhálóra van szükség.

  30. Köszönöm megtisztelő figyelmüket.

More Related