Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unei structuri metalice

Similar documents
Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unui material compozit.

Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice

Procesarea Imaginilor

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N

Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 -

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs

TESTAREA STRUCTURILOR STATIC DETERMINATE SI NEDETERMINATE ALCATUITE DIN PROFILE RECTANGULARE CAVE FORMATE LA CALD

ISBN-13:

Structura și Organizarea Calculatoarelor. Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin

Analele Universităţii Constantin Brâncuşi din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2011

Analiza comportării îmbinărilor grindă-stâlp cu placă de capăt extinsă. Numeric vs. Experimental.

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate

Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii

MS POWER POINT. s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila

ABOUT THE PLANING CROSS LAMINATED SOLID WOOD

VIBRAŢII TRANSVERSALE ALE UNEI BARE DUBLU ÎNCASTRATE SOLICITATE LA RĂSUCIRE ÎN MEDIU ELASTIC

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT DE MEDIU

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY

ARBORI AVL. (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962)

DEFORMAȚII ȘI TENSIUNI ÎN MANIVELA TURBINEI KAPLAN, CALCULATE CU ANALIZE DINAMICE ȘI METODA ELEMENTULUI FINIT

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

Olimpiad«Estonia, 2003

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm

EN teava vopsita cu capete canelate tip VICTAULIC

RESEARCH CONCERNING THE INFLUENCE OF ANGLE OF FILING FROM THE KNIFE BLADES VINDROVERS ON THE MECHANICAL WORK ON CUTTING

ELEMENTE REOLOGICE LA ÎMBINĂRI ÎN LEMN UTILIZATE ÎN CONSTRUCŢII RHEOLOGICAL ELEMENTS FOR WOOD JOINTS USED IN CONSTRUCTION

Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows

PROCEDURA PRIVIND DECONTURILE. 2. Domeniu de aplicare Procedura se aplică în cadrul Universităţii Tehnice Cluj-Napoca

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative

MODELAREA ȘI SIMULAREA MATERIALELOR COMPOZITE DE TIP SANDWICH CU MIEZ DIN DIFERITE PROFILE

Textul si imaginile din acest document sunt licentiate. Codul sursa din acest document este licentiat. Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND

Mecanismul de decontare a cererilor de plata

INSTRUMENTE DE MARKETING ÎN PRACTICĂ:

ELECTROSTATIC DISCHARGE E-FIELD SPECTRUM ANALYSIS AND GRAPHICAL INTERPRETATION

SINGULAR PERTURBATION DETECTION USING WAVELET FUNCTION REPRESENTATION

BEHAVIOUR ASSESEMENT OF INTEGRATED KNITTED USED IN UPHOLSTERY ARTICLES, DURING UTILISATION

EVALUATION OF THE YARN QUALITY CHARACTERISTICS THROUGH SYNTHETIC INDICATORS

Dispozitive Electronice şi Electronică Analogică Suport curs 02 Metode de analiză a circuitelor electrice. Divizoare rezistive.

ACTA TECHNICA NAPOCENSIS

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE

Nume şi Apelativ prenume Adresa Număr telefon Tip cont Dobânda Monetar iniţial final

Analiză cu element finit și modificări geometrice ale articulației cardanice din structura unui tub de dragare a nisipului

Documentaţie Tehnică

VIRTUAL INSTRUMENTATION IN THE DRIVE SUBSYSTEM MONITORING OF A MOBIL ROBOT WITH GESTURE COMMANDS

Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC)

204 Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials 2012, 42 (2),

Prima. Evadare. Ac9vity Report. The biggest MTB marathon from Eastern Europe. 7th edi9on

Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT?

CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente. VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET

EVALUAREA STĂRII TEHNICE A UNEI CONDUCTE SUB PRESIUNE DIN PETROCHIMIE, ÎN SCOPUL PRELUNGIRII DURATEI DE VIAŢĂ

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE)

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip

Cpt.cdor prof.univ.dr.ing. GHIŢĂ BÂRSAN

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA GERMINĂRII "IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

UTILIZAREA CECULUI CA INSTRUMENT DE PLATA. Ela Breazu Corporate Transaction Banking

Propuneri pentru teme de licență

ANALIZA STATICĂ A TENSIUNILOR ȘI DEFORMAŢIILOR ÎNTR-O ADĂPĂTOARE UTILIZATĂ ÎN ZOOTEHNIE

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator.

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un echipament HG8121H cu funcție activă de router

STUDIUL INFLUENŢEI UNOR DEFECTE DE TIP GOL ÎN ADEZIV ADEZIVI STRUCTURALI

EXPERIMENTAL RESULTS REGARDING STRUCTURAL RESPONSE OF BOLTED AND HYBRID CONNECTIONS FOR PULTRUDED ELEMENTS

Caracterizarea electrica si optica a unor filme subtiri. Partea I: Tehnici de depunere de filme subtiri STUDENT: LAZAR OANA

La fereastra de autentificare trebuie executati urmatorii pasi: 1. Introduceti urmatoarele date: Utilizator: - <numarul dvs de carnet> (ex: "9",

DETERMINAREA VARIAŢIEI TENSIUNII MAXIME A UNEI JONCŢIUNI NERVURATE FUNCŢIE DE PARAMETRII GEOMETRICI PRIN METODA REGRESIEI MULTIPLE

Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale.

STUDY EVOLUTION OF BIT B ERRORS AND ERRORS OF PACKAGES IN I

OPTIMIZAREA SECŢIUNII TRONSONULUI DE VÂRF AL BRAŢULUI TELESCOPIC AL UNEI AUTOMACARALE PRIN METODA ELEMENTELOR FINITE

ANALIZA COSTURILOR DE PRODUCTIE IN CAZUL PROCESULUI DE REABILITARE A UNUI SISTEM RUTIER NERIGID

USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING PROCESESS

SUCCESSIVE POSITIONS OF THE R-R-RTR MECHANISM POZIŢII SUCCESIVE ALE MECANISMULUI R-R-RTR

Analiza managementului unui sistem de producţie

Subiecte Clasa a VI-a

Update firmware aparat foto

PACHETE DE PROMOVARE

REAL TIME QUALITY CONTROL OF THE HEATSET OFFSET PRINTING PROCESS

QUALITY EVALUATION OF KNITTED USED IN INTERIOR DESIGNS, THROUGH EXTENSIBILITY

REVISTA NAŢIONALĂ DE INFORMATICĂ APLICATĂ INFO-PRACTIC

OPTIMIZING TOOLS DIAMETERS AND TOOL PATH STYLE TO IMPROVE TIME MACHINING

ANALIZA STATICĂ A UNUI CUPLAJ ELASTIC CU ELEMENT ELASTIC NEMETALIC

MODELUL UNUI COMUTATOR STATIC DE SURSE DE ENERGIE ELECTRICĂ FĂRĂ ÎNTRERUPEREA ALIMENTĂRII SARCINII

Ghid de utilizare a Calculatorului valorii U

Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect-

ASPECTS REGARDING THE ELECTRICAL RESISTIVITY SOFTWARE MEASUREMENTS ON INSULATING MATERIALS USING 6517A HI-R SWEEP TEST PROGRAM

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M )

STARS! Students acting to reduce speed Final report

POWER AMPLIFIER MODELING FOR MODERN COMMUNICATION SYSTEMS

ACTIVE CONTROL OF GEARS MODULATED VIBRATIONS IN MECHATRONICS SYSTEMS

GHID DE TERMENI MEDIA

Prelucrarea numerică a semnalelor

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018

AUTOMATED MEASUREMENT SETUP FOR MICROCONTROLLERS AND MAGNETIC SENSORS

FINITE ELEMENT METHOD MODELING OF BRUSHLESS DC SERVOMOTOR WITH FRACTIONAL NUMBER OF SLOTS PER POLE

Evaluarea legaturilor dintre indicatorii proprietăţii utilizând metoda regresiei multiple

THE MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD IN TWO POWER DISTRIBUTION SUBSTATIONS

Rezumatul tezei de doctorat

STUDIU DE CAZ ASUPRA UNOR STRUCTURI CU BAZA IZOLATĂ

ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS

Transcription:

Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unei structuri metalice Savaniu Ioan Mihail - sef lucrari.dr.ing. Facultatea de Utilaj Tehnologic- Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti Abstract: The research presented in the article shows a comparison of results obtained in the dimensioning of the finite element method and results for a real metal construction. The aim of the research is to certify the results of modeling of steel structures using finite element method 1. Introducere In cazul dimensionarii unei constructii metalice putem apela la metoda clasica a determinarii eforturilor in sectiunile critice sau la metode moderne ce presupun folosind metoda elementelor finite. In cazul modelarii folosind metoda elementelor finite putem apela la mai multe softuri specializate, cel utilizat in cele prezentate este modulul SIMULATION din cadrul SOLIDWORKS 2010. Etapele parcurse in modelarea cu ajutorul unui astfel de soft pot fi: - realizarea modelului virtual; - discretizarea modelului virtual; - stabilirea modului de rezemare; - stabilirea incarcarilor care actioneaza asupra modelului virtual; - interpretarea rezultatelor; Rezultatele obtinute in cazul simularii sunt influentate major de modul in care este simulata schema de rezemare si de modul in care aplicam incarcarile asupra modelului virtual analizat. Softul in raportul final de prezentare a rezultatelor ne semnaleaza aspectul legat de corectitudinea acestora ceeace creaza o incertitudine asupra modelarii. Raportul sugereaza ca rezultatele sunt orientative si depind de experienta celui care realizeaza simularea si de compararea rezultatelor cu cele obtinute in urma analizei comportarii unei structuri reale similare, a unui model redus la scara sau a unui prototip. In cele mai multe cazuri nu este posibil, din punct de vedere financiar, sa facem aceste comparatii si din acest motiv am dorit sa comparam rezultatele obtinute in cazul modelarii cu element finit a unei structuri metalice cu cea a unui model real. Studiul a inceput cu o structura metalica simpla si dorim ca in viitor sa amplificam aceste cercetari si sa spunem un DA analizei structurilor metalice cu softuri de modelare care folosesc metoda elementului finit. In cele ce urmeaza voi prezenta pe scurt o comparatie intre rezultatele obtinute in cazul unui experimet real si rezultatele obtinute in cazul simularii cu ajutorul SOLIDWORKS 2010 2. Rezultate experimentale. Am considerat o constructie metalica, vezi fig.1, confectionata din otel iox marca AISI 304-5NiCr180. Elemente structurii metalice au fost sudate pe contur folosind tehnologia de sudura in gaze inerte in cazul nostru sudura in argon. In acest fel avem o garantie a calitatii sudurii, ceeace ne

permite ca in studiile de simulare sa consideram elementul ca un SOLID si nu ca o structura de bare de tip BEAM. Fig. 1 Structura metalica analizata Avand unele indoieli cu privire la caracteristicile de materiale furnizate atat de certificatul de calitate a materialului folosit cat si de datele furnizate de libraria de materiale a SOLIDWORKS 2010 am intreprins o incercare de tractiune efectuata nu pe o epruveta standardizata ci pe o bara apropiata ca geometrie de prevederile standardului dar din acelasi material cu al modelului real. Fig. 2 Incercare de tractiune Bara care a fost supusa la tractiune in vederea determinarii caracteristicilor de material a fost de de sectiune dreptungiulara cu sectiunea 5 mm x 15 mm si lungime 405 mm. Aria sectiunii transversale a barei este de 75 mm 2. Astfel conform diagramei fig.2. Caracteristicile de material ale AISI 304 sunt urmatoarele: 82.28 500 2 c ( ) / 75 44.023 [ dan / mm ]; 12.46 120.87 500 2 r ( ) / 75 64.670 [ dan / mm ] 12.46 Structura analizata a fost asezata in bacurile masinii de tractiune asa cum este prezentat in fig.3 iar rezultatele furnizate de traductorii masinii de tractiune inregistrate pe o hartie etalonata sunt prezentate in fig.4. Rezultatele obtinute ne indica forta in dan cu care s-a tras de bacurile masinii si deplararea axiala a bacurilor masinii.

Fig.3 Mod de asezare a structurii metalice in masina de tractiune Fig.4 Rezulate furnizate de masina de tractiune

Fig.5 Aparitia si extinderea zonei de rupere a constructiei metalice 3 Rezultatele obtinute in uma simularii cu SOLIDWORKS 2010 In vederea simularii cu ajutorul metodei elemetelor finite am modelat, in spatiul virtual constructia metalica experimentata si am considerat ca este realizata din otel AISI 304 cu caracteristicile de material furnizate de biblioteca de materiale a SOLIDWORKS 2010. Intrucat in calculele de element finit caracteristica de material cea mai importanta este modulul de elasticitate al materialului si in cazul nostru a fost acelasi cu a materialului ales. In cazul studiului sa stabilim deformatia sistemului si punctul in carea aceasta este maxima si starea de tensiuni care se dezvolta in constructia metalica si care este zona in care tensiunea este maxima. Fig. 6 Model virtual 3D si 2D

Fig.7 Schema de rezemare si de aplicare a incarcarilor Studiul prin metoda elementelor finite efectuat a fost un studiu static. Se putea efectua si un studiu dinamic insa experimentul nu a urmarit acest aspect. Schema de rezemare a avut in vedere modul de asezare in bacurile masinii de tractiune si modul de aplicare a incarcarilor. Au fost neglijate deformatiile care apar in bacuri masinii de tractiune. Avand in vedere caracteristicile de material ale otelului folosit am considerat cinci situatii de incarcare corespunzatoare celor cinci pozitii din fig.4. Situatia 1 Ipoteza de calcul corespunzatoare dezvoltarii in elementele constructiei metalice a unei egale cu tensiunea de curgere a otelului AISI 304. Conform diagramei din fig.4 avem Incarcare reala 12.87 35.919 462.27 dan Deformatie reala 0.66 0.876 0.578 mm Fig.8 Deformatii si tensiuni echivalente sub incarcarea de 462.27 dan In urma simularii sub actiunea incarcarii in elementele structurii virtuale se dezvolta o tensiune echivalenta in valoare de 440.5 N/mm 2 corespunzatoare tensiunii de curgere a otelului ales. Situatia 2 Ipoteza de calcul corespunzatoare dezvoltarii in elementele constructiei metalice a unei egale cu tensiunea de rupere a otelului AISI 304. conform si fig.5 se poate sesiza initierea fisurii de rupere in momentul atingerii acestei tensiuni in zona critica semnalata si de simularea efectuata. Conform diagramei din fig.4 avem Incarcare reala 18.99 35.919 682.10 dan Deformatie reala 4.21 0.876 3.687 mm

Fig.9 Deformatii si tensiuni echivalente sub incarcarea de 682.10 dan In urma simularii sub actiunea incarcarii in elementele structurii virtuale se dezvolta o tensiune echivalenta in valoare de 646.9 N/mm 2 corespunzatoare tensiunii de curgere a otelului ales. Situatia 3 - Ipoteza de calcul corespunzatoare dezvoltarii in elementele constructiei metalice a unei superioare tensiunii de rupere a otelului AISI 304. conform si fig.5 se poate sesiza aparitia fisurarii de elementului constructiei metalice in zona critica semnalata de simularea efectuata. Conform diagramei din fig.4 avem Incarcare reala 21.6 35.919 775.85 dan Deformatie reala 8.19 0.876 7.174 mm Fig.10 Deformatii si tensiuni echivalente sub incarcarea de 775.85 dan Situatia 4 - Ipoteza de calcul corespunzatoare dezvoltarii in elementele constructiei metalice a unei superioare tensiunii de rupere a otelului AISI 304. conform si fig.5 se poate sesiza amplificarea fisurari din elementului constructiei metalice in zona critica semnalata de simularea efectuata. Conform diagramei din fig.4 avem Incarcare reala 24.59 35.919 883.24 dan Deformatie reala 14.54 0.876 12.737 mm

Fig.11 Deformatii si tensiuni echivalente sub incarcarea de 883.24 dan Situatia 5 - Ipoteza de calcul corespunzatoare dezvoltarii in elementele constructiei metalice a unei superioare tensiunii de rupere a otelului AISI 304. conform si fig.5 se poate sesiza ruperea elementului constructiei metalice in zona critica semnalata de simularea efectuata. Conform diagramei din fig.4 avem Incarcare reala 29.13 35.919 1046.32 dan Deformatie reala 25.56 0.876 22.39 mm Fig.12 Deformatii si tensiuni echivalente sub incarcarea de 1046.32 dan 4. Intepretarea rezultatelor In baza rezultatelor obtinute in ceeace priveste deformatia aparuta in cazul constructiei metalice reale supusa la o anumita valoare a incarcarii si in cazul deformatiei aparute prin aplicarea metodei elementelor finite asupra modelului virtual al constructiei metalice am obtinut rezultatele prezentate in urmatorul tabel:

Nr. Incarcare Deplasare in cazul Deplasare in cazul crt. aplicata simularii SW constructie reala [dan] [mm] [mm] 1 462,5 1,187 0,578 2 682 1,739 3,687 3 775 1,976 7,174 4 883,2 2,244 12,73 5 1046 2,647 22,39 Prezentarea grafica a rezultatelor obtinute ne arata o variatie liniara a deformatie cu incarcarea incazul simularii prin metoda elementului finit si o variatie cu acumulare de energie in cazul modelului real. 1200 1000 800 Incarcare [dan] 600 Def SW Def reala 400 200 0 0 5 10 15 20 25 Deformatia [mm] Concluzile experimentului sunt: - ca in cazul modelarii folosind metoda elementului finit trebuie urmarit ca in elementele sistemului metalic analizat sa se dezvolte o tensiune echivalenta inferioara tensiunii de curgere a materialului ales pentru constructia metalica: - in cazul in care dorim sa simulam o structura metalica in zona de deformatie plastica a materialului trebuie sa utilizam un model real al constructiei metalice pentru a evalua energia de deformatie si apoi sa o transpunem intr-o incarcare echivalenta in cazul unui studiu static prin metoda elementelor finite. Bibliografie: [1] Buzdugan Gh Rezistenta Materialelor, Editura Academiei, 1986; [2] Zlateanu Tudor Tehnologia Materialelor, U.T.C.B.,1982; [3].Maty Blumenfeld Introducere în metoda elementelor finite, Ed. Tehnică, 1995.