Analiza statica a subansamblelor unei mecanice - CATIA

Analiza statica a subansamblelor unei mecanice

A1.1 Introducere

Sa se realizeze analiza cu elemente finite a subansamblului din fig. A1.1 pornind de la modelele solide ale celor doua parti (Suport si Grinda) salvate in fisierele suport.CATPart si grinda.CATPart

A2.3 Intocmirea modelului de analiza

Modelul de analiza cu elemente in cazul subansamblelor presupune identificarea restrictiilor induse de legaturile cu elementele adiacente, a incarcarilor interioare si exterioare precum si a legaturilor interne cu elemente de legatura specializate. Pentru cazul subansamblului din fig. A2.1 modelul de analiza contine doua elemente Suport si un element Grinda. Elementele Suport se sunt supuse acelorasi restrictii ca in Aplicatia 1. Legaturile prin asamblari filetate dintre Grinda si cele doua elemente Suport se modeleaza cu elemente virtuale de legatura din biblioteca pachetului CATIA. Incarcarea subansamblului se realizeaza prin forta distribuita pe suprafata de tip lamaj de asezare a boltului central cu valoarea 24000 N.

A2.4 Preprocesarea modelului de analiza

A2.4.1 Modelarea geometrica

In tabelul A2.1 se prezinta succesiunea actiunilor de incarcare a modelelor solide asociate partilor subansamblului de analizat.

A1.4.2 Modelarea constrangerilor geometrice de ansamblu

In tabelul A2.2 se prezinta etapele de obtinere a ansamblului prin intermediul constrangerilor de tip suprafete in contact si suprafete coincidente.

Tabelul A2.2

Introducerea constrangerilor geometrice de ansamblu

[selectare suprafete plane comune]  (Contact Constraint)  (Update All). Eseu: CAIET DE SARCINI pentru executia infrastructurii din beton armat Referat: Manual de reabilitare termica a cladirilor prin imbunatatirea protectiei termice a peretilor exteriori [selectare suprafete cilindrice coincidente]  (Coincidence Constraint)  (Update All).

A1.4.3 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 (A2.3) care presupune analiza statica a structurii in conditiile unor constrangeri impuse si a unor incarcari independente de timp. In structura arborescenta a specificatiilor din tab. A2.8 se observa urmatorele structuri de specificatii subarborescente:

- Links pentru a se identifica calea de salvare a fisierelor cu rezultate finale, pentru a se identifica calea de salvare a fisierelor cu rezultate intermediare, si respectiv pentru a se reveni la specificatiile corespunzatoare modelului solid de analizat (Product1. CATProduct);
- Finite Element Model cu specificatiile: Nodes and Elements, Properties.1 si Static Case.

Prin activarea, prin dubla apasare a butonului stang al mouse-ului, specificatiei OCTREE Thetraedron Mesh.1: Part1 sau a simbolului de culoare verde asociat tipului de element finit, setat automat de tip tetraedral, apare fereastra OCTREE Tet (tab. A2.3) in care se poate selecta ordinul elementului finit (linear sau parabolic) si se pot modifica dimensiunile elementului finit al modelului global (size) si abaterea maxima fata de modelul real (sag). Prin activarea butonului Local din aceasta fereastra se poate genera noi modele cu elemente finite care permit adoptarea atat a dimensiunilor elemntului finit (Local size) cat si a abaterii maxime (Local sag) pentru entitati distincte (muchie, suprafata, volum) ale modelului geometric. Aceleasi operatii se pot realiza prin activarea comenzilor Local Mesh Size, Local Mash Sag, Element Type prin icon-urile , si respectiv grupul comenzilor de discretizare, M .

In plus, prin activarea comenzii Adaptivity Box prin icon-ul din acelasi grup de comenzi se poate indica nivelul de eroare admis care implica operatii de rediscretizare.

- Static Case cu specificatiile Restraints.1, Loads.1, Static Case Solution.1 si Sensor.1 care indica seturile de constrangeri, incarcari, cazul solutiei si sinteza rezultatelor analizei si care vor prezentate mai jos.

In tabelul A2.4 se prezinta modelarea cu elemente finite specializate a legaturilor prin asamblari filetate

Modulul de analiza cu elemente finite al mediului CATIA are diverse posibilitati de modelare a legaturilor dintre elemente constructive ale subansamblelor mecanice. Pentru asamblarile cu suruburi din acest subansamblu (fig. A2.2,a) este adecvat elementul finit Bolt Tightening Connection (fig. A2.2,b) care presupune legatura dintre doua suprafete cilindrice actionate reciproc cu forta de strangere F (Tightening force). Acest element finit se asociaza unei constrangeri geometrice de tip Coincidence . Orientarea elementului finit se defineste in caseta Orientation si poate fi aceasi cu a constrangerii geometrice (Same) sau opusa acesteia (Opposite).

A1.4.4 Modelarea constrangerilor geometrice

In tabelul A2.5 se prezinta succesiunea comenzilor de introducere a constrangerilor de a mobilitatilor punctelor suprafetelor asociate suprafetelor de asezare a capetelor suruburilor de fixare a celor doua elemente Suport precum si a punctelor muchiilor de rezemare a acestora pe pereti.

A2.4.5 Modelarea incarcarilor

In tab. A2.6 se prezinta succesiunea comenzilor de introducere a fortelor distribuite pe suprafeta de asezare a capului boltului central in contact cu grinda. In casetele X, Y, Z se introduc valorile corespunzatoare.

A2.5 Rezolvarea modelului

In tabelul A2.7 se prezinta succesiunea de lansare a modulului de rezolvare amodelului.

A1.5 Postprocesarea rezultatelor

Vizualizarea starii deformate si animarea procesului de deformarea se face actvand comenenzile mentionate in tabelul A2.8. Modificarea factorului de scara asociat se realizeaza prin activarea icon-ului .

In tab. A2.9 se prezinta comanda de vizualizare a campului de deplasari suprapus peste structura deformata. In plus, in acest tabel se prezinta si legenda culorilor asociata.

In tabelul A2.10 se prezinta comanda de vizualizare a campului de tensiuni echivalente (Von Mises) suprapus peste structura nedeformata.