Universitatea din Pitesti

Facultatea de Mecanica si tehnologie

Program master IMFP

Modelarea i analiza cu elemente finite a unei plci ncastrate

ndrumtor:

Absolvent:

s.l.dr.ing. IORDACHE Monica Andreea RUSUAnul Universitar 2013 - 2014Lucrare 1Modelarea i analiza cu elemente finite a unei plci incastrate

Scopul lucrarii este de a parcurge toate modulele din Abaqus/cae in vederea modelarii cu elemente finite. Pentru aceasta s-a considerat cazul unei placi sudate de care se fixeaza cu un surub o alta placa. Reprezentarea simplificata a acesteia este prezentata in figura de mai jos. Surubul s-a inlocuit cu o forta distribuita circular, iar sudura cu incastrarea.

Dimensiunile placii sunt prezentate in tabelul urmator.

a[mm]b[mm]c[mm]d[mm]e[mm]f[mm]d1[mm]p.GPaR[mm]

2040100112525161.0510

Cerintele lucrarii:

sa se determine tensiunile pe cele trei axe (S11, S22, S33, S12. S13, S23),

tensiunea echivalenta (Misses)

deplasarea pe directia efortului aplicat (U).Realizarea acestei lucrari se face cu ajutorul programului ABAQUS. Pentru a putea parcurge toate modulele acestui program, trebuie sa deschidem programul astfel: START All Programs ABAQUS Abaqus CAEPentru a rezolva cerintele problemei vom incepe cu prima faza, cea de preprocesare. Aceasta faza presupune parcurgerea mai multor etape, cum ar fi:Etapa 1 : Realizat modelul 3D al piesei (placa sudata).

Din modulul Part am selecta pictograma Create part, iar in fereastra deschisa care am scris numele piesei Paca sudata , apoi am selectat comanda Continue.

Pentru a crea schita piesei selectam pictograma 1 Create line si pictograma 2 Create filet, apoi cotam piesa cu ajutorul pictogramei 3 Add dimension si selectam comanda Done.

In fereastra deschisa am stabilit grosimea placii, 25 de mm si apoi dam OK.

Astfel am obtinut desenul 3D al piesei, ca in imaginea de mai jos.

Etapa 2: Definirea materialului si a sectiunii.

De aceasta data vom intra modulul Property, vom selecta pictograma Create material, in fereastra deschisa vom scrie denumirea materialului otel , densitatea si constantele de elasticitate ale acestuia apoi vom selecta OK. Pentru a atribui materialul si sectiunea piesei selectam pictograma Create section si apoi comanda Continue si OK.

Apoi selectam pictograma Assigne section, dam clic pe piesa , selectam comanda Done si vom obtine piesa de culoare verde ca in imaginea de mai jos.

Etapa 3: Crearea ansamblului.

Se va selecta modulul Assembly, dam clic pe pictograma Instance part, selectam optiunea Dependent si apoi dam comanda OK.

Etapa 4: Stabilirea tipului analizei si a marimilor de iesire.

Primul pas din aceasta etapa este selectarea pictogramei Create step, apoi alegem optiunea Dynamic, Explicit si dam Continue si OK.

Pentru a stabili diferite variabile selectam pictograma Create field output, dam Continue si apoi in fereastra deschisa alegem variabilele dorite dupa care selectam Ok.

Etapa 5: Definirea incarcarilor si a conditiilor la limita

Se va intra in modulul Load si vom selecta pictograma Create Boundary condition, in fereastra aparuta vom allege optiunea Symmetri/Antisymmetri/Encastre, dam Continue.

Se roteste piesa pentru a selecta suprafata unde dorim sa facem incastrarea apoi dam Done.

In fereastra aparuta alegem optiunea Encastre si apoi dam OK.

Dupa cum putem observa in imaginea de mai jos, piesa a fost incastrata.

Etapa 6: Discretizarea piesei

Discretizarea piesei se face in modulul Mesh. Mai intai selectam optiunea Part (placa sudata), apoi activam pictograma Partition face, dam clic pe fata piesei unde vrem sa aplicam forta, dam Done, clic pe o muchie a piesei, se creeaza un cerc si apoi selectam comanda Done.

Pentru a aplica forta asupra piesei vom prcurge urmatorii pasi:

Selectam pictograma Create load In fereastra care a aparut denumi forta Forta aplicata

Alegem optiunea Presure Apoi dam Continue

Selectam zona dintre cercuri

Dam comanda Done

Dupa cum putem observa in imaginea urmatoare presiunea a fost aplicata asupra piesei.

Pentru a stabili in cate elemente impartim placa intram in modulul Mesh selectam pictograma Seed part si stabilim numarul de elemente dupa care dam OK.

Apoi selectam pictograma Mesh part si piesa va aparea impartita ca in imaginea de mai jos.

A doua faza este cea de procesare in care se lanseaza calculul.

Pentru a vedea lansa calculul este nevoie sa realizam urmatoarele comenzi dupa cum urmeaza: Intram in modulul job Selectam pictograma Create job si o denumim Fisier Andreea apoi dam Continue

Deschidem Job manager si apoi dam Submit Dupa ce procesarea s-a realizat cu success dam comanda Result

Ultima faza, cea de postprocesare ne permite vizualizarea rezultatelor si salvarea acestora.

Pentru inceput vom active pictograma Plot contours on deformed Shape si vom vizualiza rezultatele din tabelul din stanga sus pentru tensiunea echivalenta (Misses).

Apoi din bara de sus vom selecta pe rand tensiunile pe cele 3 axe (S11, S22, S33, S12, S13, S23) pentru care ne intereseaza rezultatele.

Rezultatele pentru deplasarea pe directia efortului aplicat (U).

Concluzii

Campul de toleranta al deformatiilor pentru tensiunea echivalenta Misses se situeaza intre +7.610e +01 si +1.432e +00. Valoarea maxima pentru intindere este de +7.610e +01si pentru compresiune de +1.432e +00.

Dupa directia S11 campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre 1.253e +01 si -3.541e +01. Valoarea maxima pentru intindere este de 1.253e +01 si pentru compresiune de -3.541e +01.Dupa directia S22 campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre +1.307e -01 si -3.012e -01. Valoarea maxima pentru intindere este de +1.307e -01 si pentru compresiune de -3.012e -01.Dupa directia S33 campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre +9.850e -02 si -8.672e -01. Valoarea maxima pentru intindere este de +9.850e -02 si pentru compresiune de -8.672e -01.Dupa directia S12 campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre +8.199e -02 si -2.302e -01. Valoarea maxima pentru intindere este de +8.199e -02 si pentru compresiune de -2.302e -01.Dupa directia S13 campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre +9.380e -02si -1.009e -01. Valoarea maxima pentru intindere este de +9.380e -02 si pentru compresiune de -1.009e -01.Dupa directia S23 campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre +8.660e -02 si -7.268e -02. Valoarea maxima pentru intindere este de +8.660e -02 si pentru compresiune de -7.268e -02.Deformatia maxima este prezenta pe directia S11.In ceea ce priveste deplasarea pe directia efortului aplicat U campul de toleranta al deformatiilor se situeaza intre +2.963e +01 si +0.000e +00. Valoarea maxima pentru intindere este de +2.963e +01 si pentru compresiune de +0.000e +00.LUCRARE DE LABORATOR 1

Pictograma 1

Pictograma 3

Pictograma 2