SI24244A - Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela - Google Patents

Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela Download PDF

Info

Publication number
SI24244A
SI24244A SI201200352A SI201200352A SI24244A SI 24244 A SI24244 A SI 24244A SI 201200352 A SI201200352 A SI 201200352A SI 201200352 A SI201200352 A SI 201200352A SI 24244 A SI24244 A SI 24244A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
machine part
increment
deformation
geometry
calculating
Prior art date
Application number
SI201200352A
Other languages
English (en)
Inventor
Vili MalnariÄŤ
Rajko MarinÄŤiÄŤ
Tomaž Savšek
Original Assignee
SIEVA, podjetje za razvoj in trĹľenje v avtomobilski industriji d.o.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIEVA, podjetje za razvoj in trĹľenje v avtomobilski industriji d.o.o. filed Critical SIEVA, podjetje za razvoj in trĹľenje v avtomobilski industriji d.o.o.
Priority to SI201200352A priority Critical patent/SI24244A/sl
Priority to PCT/SI2013/000065 priority patent/WO2014081399A1/en
Publication of SI24244A publication Critical patent/SI24244A/sl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Naprava za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela, obsegajoča enoto za digitalno izračunavanje, ki je na podlagi programske opreme in vsakokrat vnesenih podatkov po metodi končnih elementov (MKE) zmožna izračunavati napetosti in deformacije v vnaprej določenih območjih mehansko obremenjenega strojnega dela, in sicer še zlasti na osnovi podatkov o geometriji, mehanskih obremenitvah, katerim je vsakokraten strojni del izpostavljen, ter o materialu, iz katerega sestoji vsakokraten mehansko obremenjen strojni del. Poleg omenjene enote za digitalno izračunavanje naprava obsega tudi enoto za preizkušanje mehanskih lastnosti vsakokrat izbranega materiala vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela, s katero se vrši preizkušanje materiala v območju elastičnih in plastičnih deformacij, s podatki pa se oskrbuje enoto za digitalno izračunavanje.

Description

SIEVA, podjetje za razvoj in trženje v avtomobilski industriji d.o.o.
Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela
Izum se nanaša na napravo in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela, še zlasti nestandardnega statično in/ali dinamično mehansko obremenjenega kovinskega nosilnega dela vozila, stroja ali druge naprave, pri katerem so med uporabo poleg elastičnih deformacij dovoljene tudi kontrolirane oz. vnaprej določljive plastične deformacije, obenem pa mora biti z visoko zanesljivostjo preprečena tolikšna deformacija ali drugačna poškodba mehanskega dela, da je slednji odtlej nezmožen prenašanja vsakokrat zahtevanih mehanskih obremenitev.
Po mednarodni razvrstitvi patentov so izumi te vrste uvrščeni na področje fizike, natančneje k opremi in postopkom za digitalno obdelavo podatkov v povezavi s specifičnim namenom, konkretno pa na področje računalniško podprtega konstruiranja.
Pri tem je izum osnovan na problemu, kako omogočiti določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela vsakokrat vnaprej določene geometrije, namreč oblike in dimenzij, in sestoječega iz vsakokrat vnaprej določenega materiala, tako da bi bile dimenzije tovrstnega dela v primerjavi z dimenzijami doslej znanih adekvatnih delov lahko znatno manjše, posledično pa bi bil del navzlic manjšim dimenzijam in teži še vedno zmožen prenašati vse mehanske obremenitve, katerim je med uporabo izpostavljen.
Sestavni deli vozil morajo poleg funkcionalnosti zadostiti tudi strogim varnostnim zahtevam. Pri določenih obremenitvah, kot so trki vozil, se deli vozil lahko plastično deformirajo, ne sme pa priti do njihove porušitve, npr. do loma ali pretrganja. Plastične deformacije v fazi virtualnega preizkušanja izdelka so indikator, ki pove, kako blizu porušitve se nahajajo kritična območja posameznega dela. Pri tem se običajno uporabljajo analize na osnovi inženirskih napetostnodeformacijskih krivulj, ki pogosto vodijo do predimenzionirane konstrukcije.
Običajna inženirska obravnava nosilnosti mehansko obremenjenih strojnih delov namreč temelji na predpostavki, da mehansko obremenjen strojni del lahko suvereno in zanesljivo prenaša obremenitve predvsem v območju pod mejo plastičnosti, v katerem se del sicer elastično deformira, po razbremenitvi pa se deformacije praktično povsem izničijo in se del povrne v svojo izhodiščno obliko. V odvisnosti od vrste obremenitev, ki so lahko statične ali dinamične, npr. pulzne (t.j. samo tlačne ali samo natezne) ali izmenične (t.j. izmenično tlačne in natezne) se potem strojni del dimenzionira z ustrezno varnostno rezervo, ki omogoča kljubovanje dela bodisi stalnim ali občasnim statičnim obremenitvam, ali pa občasnim ali trajnim dinamičnim obremenitvam.
Tovrsten pristop je med drugim opisan tudi v US 2009/0192766, pri čemer gre za spremljanje vedenja dveh med seboj povezanih delov po metodi končnih elementov. Bistvo te metode je simulacija vsakokratnega strojnega dela s pomočjo matematičnega modela, s katerim je določena oblika strojnega dela. Simulirani del sestoji iz končnega števila geometrijsko pravilnih teles, ki so med seboj povezana v ogliščih. Ob predpostavki, da je tako simuliran del izpostavljen določenim mehanskim obremenitvam, je možno izračunati napetosti in deformacije v posameznih točkah ter s tem ugotavljati razmere v posameznih kritičnih točkah omenjenega dela ali deformacije dela samega kot takega. Deformacije so odvisne od vrste materiala, ki ga opredeljuje modul elastičnosti, ki je uporabljen v izračunu. Za verifikacijo je možno spreminjati število in/ali velikost in/ali obliko omenjenih elementov matematičnega modela geometrije dela.
S pomočjo tovrstnega inženirskega pristopa deklarirana nosilnost mehansko obremenjenega dela je neposredno odvisna od modula elastičnosti vsakokrat izbranega materiala in od dopustne napetosti, ki je določena kot tista, kateri mehansko obremenjen del še lahko kljubuje obremenitvam, ne da bi deformacije iz elastičnih prešle v plastične še preden pride do prekoračitve takoimenovane meje tečenja.
Posledica tovrstnega pristopa so dimenzijsko razmeroma obsežni strojni deli s temu primerno veliko maso, kar je še zlasti v avtomobilski industriji izrazito nezaželeno, saj težji mehanski deli vozil med uporabo povzročajo večje obremenitve ostalih sestavnih delov, obenem pa tudi večjo porabo pogonskih goriv in večji vpliv na okolje, zlasti v smislu večjih emisij škodljivih snovi.
Znana naprava za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela torej v splošnem obsega enoto za digitalno izračunavanje, ki je na podlagi programske opreme in vsakokrat vnesenih podatkov po metodi končnih elementov (MKE) zmožna izračunavati napetosti in deformacije v vnaprej določenih območjih mehansko obremenjenega strojnega dela, in sicer še zlasti na osnovi podatkov
- o geometriji, namreč obliki in dimenziji vsakokratnega strojnega dela, ki je izražena v obliki matematičnega modela, sestoječega iz končnega števila geometrijsko pravilnih teles, t.j. končnih elementov, ki so definirana z množico oglišč, namreč točk z vsakokrat določenimi prostorskimi koordinatami, ki definirajo geometrijo oz. togostno matriko B prostornine V, AV;
- o mehanskih obremenitvah, katerim je vsakokraten strojni del izpostavljen in ki so izražene npr. s silami ali zveznimi obremenitvami v določenih območjih strojnega dela, in/ali z vrtilnimi momenti, in
- o materialu, ki je definiran vsaj s pomočjo modula elastičnosti E in določa matriko elastičnosti kot lastnost vsakokrat izbranega materiala, kot tudi s pravo napetostno-deformacijsko krivuljo oz. krivuljo tečenja, pri čemer izračunavanje v smislu določanja ali preverjanja nosilnosti mehansko obremenjenega dela v enoti za digitalno izračunavanje poteka iteracijsko z izračunavanjem neuravnotežene sile, ki se doda za vsak nadaljnji korak, posamezni koraki pa si sledijo v sledečem zaporedju:
i) oblikovanje deformacijske matrike B na osnovi geometrije strojnega dela;
ii) izračun prirastka deformacij;
iii) izračun prirastka napetosti;
in pri čemer vsakokrat dobljeni končni rezultati obsegajo po eni strani podatke o obremenitvenem stanju v vsaj določenih točkah omenjenega strojnega dela in po drugi strani podatke o deformacijah v vsaj določenih točkah omenjenega strojnega • a
dela, ki so posledica vsakokratne geometrije, mehanskih obremenitev in izbire materiala omenjenega strojnega dela.
Uvodoma zastavljeni problem je rešen z napravo in postopkom v skladu z značilnostmi, ki so navedene v neodvisnih in odvisnih zahtevkih.
Po izumu je predvidena naprava za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela, ki poleg omenjene enote za digitalno izračunavanje obsega tudi enoto za preizkušanje mehanskih lastnosti vsakokrat izbranega materiala vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela.
Pri tem je omenjena enota za preizkušanje mehanskih lastnosti tako zasnovana, da na osnovi standardne epruvete, sestoječe iz omenjenega materiala, generira podatke o funkcijski odvisnosti med napetostmi v materialu in v mehansko obremenjenem delu vse od pričetka obremenjevanja le-tega preko območja elastičnih deformacij in zatem tudi preko celotnega območja plastičnih deformacij vse do porušitve materiala omenjene epruvete.
V ta namen se v enoti za preizkušanje mehanskih lastnosti uporabi epruveto z izhodiščno dolžino (l0) in izhodiščnim prečnim presekom (Ao) ter sestoječo iz določenega materiala, kije identičen materialu mehansko obremenjenega strojnega dela, pri čemer se epruveto obremenjuje s pomikom, katerega vrednost se koračno povečuje, obenem pa se meri vsakokratno silo obremenjevanja (F) in kontrakcijo prečnega preseka v območju od izhodiščnega preseka (Ao) do končnega preseka (A) oz. specifične deformacije (ε) neposredno pred porušitvijo dela.
Dogajanje med koračnim povečevanjem raztezanja (dolžine ali smiselno druge dimenzije) epruvete je razvidno v priloženih diagramih (Sl. 1 in 2). V splošnem je možno razmerje med dejanskimi in klasičnimi inženirsko izračunanimi napetostmi in deformacijami ponazoriti tudi matematično, pri čemer je dejanska napetost v primerjavi z inženirsko sledeča
kjer
F predstavlja silo, s katero je obremenjena epruveta;
σ pomeni napetost v prečnem preseku epruvete, izračunano po običajni inženirski metodi,
A predstavlja trenutno velikost prečnega preseka deformirane epruvete;
Ao pa predstavlja velikost prečnega preseka nedeformirane epruvete;
dejanske specifične deformacije ε so v primerjavi z inženirsko izračunanimi sledeče
A
Priložena sta tudi napetostna diagrama (Sl. 3 in 4), ki ponazarjata izhodne podatke iz enote 1 za preizkušanje mehanskih lastnosti in omogočata primerjavo med dejanskimi in inženirsko določenimi razmerji med napetostmi in deformacijami.
Zahvaljujoč prisotnosti in uporabi omenjene enote za preizkušanje mehanskih lastnosti in v slednji eksperimentalno pridobljenim podatkom o dejanskih napetostih in deformacijah v celotnem elastičnem in plastičnem območju, namreč podatkom o dejanski trdnosti oz. nosilnosti določenega materiala v celotnem elastičnem in tudi plastičnem področju pa potem enota za digitalno izračunavanje vrši izračunavanje napetostno-deformacijskega stanja v vsakokrat izbranem mehansko obremenjenem delu vsakokrat znane geometrije in dimenzij, in sicer po sledečih korakih
i) z določanjem togostne matrike konstrukcije vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela po formuli (I)
K- (I) kjer
K predstavlja togostno matriko konstrukcije;
B predstavlja deformacijsko matriko (geometrijo);
E predstavlja matriko elastičnosti (lastnosti materiala)
V, d V predstavlja volumen oz. spremembo le-tega;
ii) z izračunavanjem prirastka deformacij z reševanjem globalnega sistema enačb po formuli (II)
KAu = AF Au = K *AF (II) kjer
F, AF predstavlja vektor sil oz. prirastek sil t.j. obremenitve v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
u, Au pa predstavlja vektor pomika oz. prirastek pomikov v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
iii) z izračunavanjem prirastka napetosti po formuli (III):
Δσ = EBAu (III) pri čemer velja u = u + Διι (IV) in σ = σ + Δσ (V) pri čemer σ, Δσ predstavlja vektor napetosti oz. prirastka napetosti v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
zatem pa še iv) z izračunavanjem prirastka plastičnih deformacij po formuli (VI)
Δερ1 = ΒΔιι - E'1 σ (V) kjer
Δερ| predstavlja prirastek vektorja plastičnega deleža specifičnih deformacij ερ|, čemur potem sledi še izračun neuravnotežene sile, ki se doda obremenitvi pred izračunavanjem naslednjega koraka v omenjenem procesu iteracije.

Claims (3)

1. Naprava za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela, obsegajoča enoto za digitalno izračunavanje, ki je na podlagi programske opreme in vsakokrat vnesenih podatkov po metodi končnih elementov (MKE) zmožna izračunavati napetosti in deformacije v vnaprej določenih območjih mehansko obremenjenega strojnega dela, in sicer še zlasti na osnovi podatkov
- o geometriji, namreč obliki in dimenziji vsakokratnega strojnega dela, ki je izražena v obliki matematičnega modela, sestoj ečega iz končnega števila geometrijsko pravilnih teles, t.j. končnih elementov, ki so definirana z množico oglišč, namreč točk z vsakokrat določenimi prostorskimi koordinatami, ki definirajo geometrijo oz. deformacijsko matriko (B) prostornine (V, AV);
- o mehanskih obremenitvah, katerim je vsakokraten strojni del izpostavljen in ki so izražene npr. s silami ali zveznimi obremenitvami v določenih območjih strojnega dela, in/ali z vrtilnimi momenti, in
- o materialu, ki je definiran s pomočjo modula elastičnosti (E) in določa matriko elastičnosti kot lastnost vsakokrat izbranega materiala, kot tudi s pravo napetostnodeformacijsko krivuljo oz. krivuljo tečenja, pri čemer izračunavanje v omenjeni enoti za digitalno izračunavanje poteka iteracijsko z izračunavanjem neuravnotežene sile, ki se doda za vsak nadaljnji korak, posamezni koraki pa si sledijo v sledečem zaporedju:
i) oblikovanje deformacijske matrike (B) na osnovi geometrije strojnega dela;
ii) izračun prirastka (Δε) deformacij (ε);
iii) izračun prirastka (Δσ) napetosti (σ);
in pri čemer vsakokrat dobljeni končni rezultati obsegajo po eni strani podatke o obremenitvenem stanju v vsaj določenih točkah omenjenega strojnega dela in po drugi strani podatke o deformacijah v vsaj določenih točkah omenjenega strojnega • · · · dela, ki so posledica vsakokratne geometrije, mehanskih obremenitev in izbire materiala omenjenega strojnega dela, označena s tem, da poleg omenjene enote za digitalno izračunavanje obsega tudi enoto za preizkušanje mehanskih lastnosti vsakokrat izbranega materiala vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela pri čemer je z enoto za digitalno izračunavanje po metodi končnih elementov sodelujoča enota za preizkušanje mehanskih lastnosti tako zasnovana, da na osnovi standardne epruvete, sestoječe iz materiala, ki je identičen materialu vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela, generira podatke o funkcijski odvisnosti med napetostmi (σ) v materialu in v mehansko obremenjenem delu vse od pričetka obremenjevanja le-tega preko območja elastičnih deformacij in zatem tudi preko celotnega območja plastičnih deformacij vse do porušitve materiala omenjene epruvete, in pri čemer je enota za preizkušanje mehanskih lastnosti epruvete z izhodiščno dolžino (l0) in izhodiščnim prečnim presekom (Ao) ter sestoječe iz določenega materiala, ki je identičen materialu mehansko obremenjenega strojnega dela, prirejena za obremenjevanje omenjene epruvete s pomikom, katerega vrednost se koračno povečuje, obenem pa se meri vsakokratno silo obremenjevanja (F) in kontrakcijo prečnega preseka v območju od izhodiščnega preseka (Ao) do trenutnega preseka (A) oz. specifične deformacije (ε) neposredno pred porušitvijo dela, in pri čemer na osnovi iz enote za preizkušanje mehanskih lastnosti pridobljenih podatkov o napetostno-deformacijski karakteristiki materiala epruvete v območju elastičnih in plastičnih deformacij enota za digitalno izračunavanje vrši izračunavanje napetostno-deformacijskega stanja v vsakokrat izbranem mehansko obremenjenem delu vsakokrat znane geometrije in dimenzij, in sicer po sledečih korakih
i) z določanjem togostne matrike konstrukcije vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela po formuli (I)
K =J*V ΒΓΕΒί/Γ (I) kjer
K predstavlja togostno matriko konstrukcije;
B predstavlja deformacijsko matriko (geometrijo);
E predstavlja matriko elastičnosti (lastnosti materiala)
V, dV predstavlja volumen ii) z izračunavanjem prirastka deformacij z reševanjem globalnega sistema enačb po formuli (II)
KAu = AF -» Au = KAF (II) kjer
F, AF predstavlja vektor sil oz. prirastek sil t.j. obremenitve v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
u, Au pa predstavlja vektor pomika oz. prirastek pomikov v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
iii) z izračunavanjem prirastka napetosti po formuli (III):
Ασ = FBAu (III) pri čemer velja u = u + Au (IV) in σ = σ + Δσ (V) pri čemer σ, Δσ predstavlja vektor napetosti oz. prirastka napetosti v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
zatem pa še iv) z izračunavanjem prirastka plastičnih deformacij po formuli (VI)
Δερ| = BAu - E’1 σ (VI) kjer ερ1, Δερ| predstavlja vektor plastičnega deleža specifičnih deformacij, oz. prirastek le-tega, čemur potem sledi še izračun neuravnotežene sile zaradi dodajanja obremenitvi pred izračunavanjem naslednjega koraka v omenjenem procesu iteracije.
2. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da je enota za preizkušanje mehanskih lastnosti prirejena za izvajanje statičnega ali dinamičnega nateznega preizkusa na osnovi standardizirane epruvete iz vsakokrat izbranega kovinskega materiala.
3. Postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela s pomočjo enote za digitalno izračunavanje, s pomočjo katere se na podlagi programske opreme in vsakokrat vnešenih podatkov po metodi končnih elementov (MKE) izračunava napetosti in deformacije v vnaprej določenih območjih mehansko obremenjenega strojnega dela, in sicer še zlasti na osnovi podatkov
- o geometriji, namreč obliki in dimenziji vsakokratnega strojnega dela, ki je izražena v obliki matematičnega modela, sestoječega iz končnega števila geometrijsko pravilnih teles, t.j. končnih elementov, ki so definirana z množico oglišč, namreč točk z vsakokrat določenimi prostorskimi koordinatami, ki definirajo geometrijo oz. deformacijsko matriko (B) prostornine (V, AV);
- o mehanskih obremenitvah, katerim je vsakokraten strojni del izpostavljen in ki so izražene npr. s silami ali zveznimi obremenitvami v določenih območjih strojnega dela, in/ali z vrtilnimi momenti, in
- o materialu, ki je definiran vsaj s pomočjo modula elastičnosti (E) in določa matriko elastičnosti kot lastnost vsakokrat izbranega materiala, kot tudi s pravo napetostno-deformacijsko krivuljo oz. krivuljo tečenja, pri čemer se izračunavanje v omenjeni enoti za digitalno izračunavanje vrši iteracijsko z izračunavanjem neuravnotežene sile, ki se doda za vsak nadaljnji korak, posamezni koraki pa si sledijo v sledečem zaporedju:
i) oblikovanje deformacijske matrike (B) na osnovi geometrije strojnega dela;
ii) izračun prirastka (Δε) deformacij (ε);
iii) izračun prirastka (Δσ) napetosti (o);
vsakokrat dobljeni končni rezultati pa obsegajo po eni strani podatke o obremenitvenem stanju v vsaj določenih točkah omenjenega strojnega dela in po drugi strani podatke o deformacijah v vsaj določenih točkah omenjenega strojnega dela, ki so posledica vsakokratne geometrije, mehanskih obremenitev in izbire materiala omenjenega strojnega dela, pri čemer se omenjeno enoto za digitalno izračunavanje oskrbuje s podatki iz enote za preizkušanje mehanskih lastnosti vsakokrat izbranega materiala vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela, pri čemer se enoto za digitalno izračunavanje oskrbuje s podatki iz enote za preizkušanje mehanskih lastnosti, ki je prirejena za izvajanje statičnega ali • · dinamičnega nateznega preizkusa na osnovi standardizirane epruvete iz vsakokrat izbranega kovinskega materiala, in pri čemer se v enoti za preizkušanje mehanskih lastnosti epruvete z izhodiščno dolžino (l0) in izhodiščnim prečnim presekom (Ao) ter sestoječe iz določenega materiala, ki je identičen materialu mehansko obremenjenega strojnega dela, podatke za oskrbovanje enote za digitalno izračunavanje pridobi na ta način, da se omenjeno epruveto obremenjuje s pomikom, katerega vrednost se koračno povečuje, obenem pa se meri vsakokratno silo obremenjevanja (F) in kontrakcijo prečnega preseka v območju od izhodiščnega preseka (Ao) do trenutnega preseka (A) oz. specifične deformacije (ε) neposredno pred porušitvijo dela in pri čemer se podatke, s katero se za potrebe izračunavanja oskrbuje enoto za digitalno izračunavanje, v enoti za preizkušanje mehanskih lastnosti pridobi na ta način, da se na osnovi standardne epruvete, sestoječe iz materiala, ki je identičen materialu vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela, generira podatke o funkcijski odvisnosti med napetostmi (σ) v materialu in v mehansko obremenjenem delu vse od pričetka obremenjevanja le-tega preko območja elastičnih deformacij in zatem tudi preko celotnega območja plastičnih deformacij vse do porušitve materiala omenjene epruvete.
in pri čemer se na osnovi iz enote za preizkušanje mehanskih lastnosti pridobljenih podatkov o napetostno-deformacijski karakteristiki materiala epruvete v območju elastičnih in plastičnih deformacij v enoti za digitalno izračunavanje vrši izračunavanje napetostno-deformacijskega stanja v vsakokrat izbranem mehansko obremenjenem delu vsakokrat znane geometrije in dimenzij, ki se ga vrši po sledečih korakih
i) določanje togostne matrike konstrukcije vsakokratnega mehansko obremenjenega strojnega dela po formuli (I) • ·
K = Jv ΒΓΕΒί/Γ (I) kjer
K predstavlja togostno matriko konstrukcije;
B predstavlja deformacijsko matriko (geometrijo);
E predstavlja matriko elastičnosti (lastnosti materiala);
V, dV pa predstavlja volumen oz. spremembo le-tega;
ii) izračunavanje prirastka deformacij z reševanjem globalnega sistema enačb po formuli (II)
KAu = AF -> Au = K'AF (II) kjer
F, AF predstavlja vektor sil oz. prirastek sil t.j. obremenitve v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
u, Au pa predstavlja vektor pomika oz. prirastek pomikov v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
iii) izračunavanje prirastka napetosti po formuli (III):
Δσ = EBAu (III) pri čemer velja u = u + Au (IV) in σ = σ + Δσ (V) pri čemer σ, Δσ predstavlja vektor napetosti oz. prirastka napetosti v posameznem koraku oz. v vsaki iteraciji;
• fc zatem pa še iv) izračunavanje prirastka plastičnih deformacij po formuli (VI)
Δερ1 = BAu - E'1 σ (V) kjer ερ|, Δερ1 predstavlja vektor plastičnega deleža specifičnih deformacij, oz. njihovega prirastka, čemur potem sledi še izračun neuravnotežene sile, ki se jo doda obremenitvi pred izračunavanjem naslednjega koraka v omenjenem procesu iteracije.
SI201200352A 2012-11-21 2012-11-21 Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela SI24244A (sl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201200352A SI24244A (sl) 2012-11-21 2012-11-21 Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela
PCT/SI2013/000065 WO2014081399A1 (en) 2012-11-21 2013-11-11 Apparatus and method for determining and verifying of strength of a mechanically loaded machine part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201200352A SI24244A (sl) 2012-11-21 2012-11-21 Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI24244A true SI24244A (sl) 2014-05-30

Family

ID=49998654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201200352A SI24244A (sl) 2012-11-21 2012-11-21 Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela

Country Status (2)

Country Link
SI (1) SI24244A (sl)
WO (1) WO2014081399A1 (sl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111914358B (zh) * 2020-07-08 2022-07-19 中国第一汽车股份有限公司 发动机冲击作用下的变速器壳体极限承载能力预报方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2356420B1 (es) 2008-01-30 2012-03-01 Airbus Operations, S.L. Método de simulación del comportamiento de una unión adhesiva de dos piezas.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014081399A1 (en) 2014-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SI24244A (sl) Naprava in postopek za določanje in preverjanje nosilnosti mehansko obremenjenega strojnega dela
Mahnken Simulation of strength difference coupled to softening in elasto-plasticity for adhesive materials
Deng et al. A study of some issues in stable tearing crack growth simulations
Yang et al. A unified viscoplastic model for characterizing the softening behavior of the Sn3. 0Ag0. 5Cu solder under monotonic and cyclic loading conditions
Mahler et al. Approach for J–R curve determination based on sub-size specimens using a triaxiality dependent cohesive zone model on a (ferritic–martensitic) steel
Babeshko et al. Influence of the stress mode on the strength of high-pressure vessels
Cerit et al. Fracture mechanics-based design and reliability assessment of fillet welded cylindrical joints under tension and torsion loading
de Morais Teixeira et al. Random vibration fatigue: Frequency domain critical plane approaches
JP5896150B2 (ja) 破断判定装置、破断判定方法、及び破断判定プログラム
Rahimi et al. Fractional Euler-Bernoulli Beam Theory Based on the Fractional Strain-Displacement Relation and its Application in Free Vibration, Bending and Buckling Analyses of Micro/Nanobeams
Zaoui et al. Finite element method based modeling of resistance spot-welded mild steel
Bolinder et al. Evaluation of the influence of residual stresses on ductile fracture
Gustafsson et al. Experimental and numerical investigation of ratcheting in pressurized equipment
Ulbrich et al. Assessment of New Load Schedules for the Machine Calibration of a Force Balance
Neilsen et al. UCPD model for Pb-free solder
Campagnolo et al. Multiaxial fatigue assessment of welded steel details according to the peak stress method based on tetra elements
Wang et al. Three dimensional implementation of HISS model in ABAQUS
Działak et al. Comparative examination of the trailer frame in accordance with UIC 596-5
Hunnell et al. Numerical simulation of fatigue crack growth behavior by crack-tip blunting
Basit et al. FEA Based Reliability Predictions for PBGA Packages Subjected to Isothermal Aging Prior to Thermal Cycling
Zenkov et al. Modeling stress state stiffening of the nozzle zone of pressure vessel by finite element method
Pichler et al. Instability during cohesive zone growth
Al Ali et al. Simulation of experimental test using 3d modelling
Meneghetti et al. The peak stress method applied to the fatigue assessment of tube-tube steel joints with weld ends under multiaxial loadings
Chattopadhyay et al. Unloading compliance correlations for throughwall circumferentially cracked elbow to measure crack growth during fracture tests

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20140605

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20160714