Tema Catia Anu IV
Transcript of Tema Catia Anu IV
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 1/39
-Calculul pistonului-
Proiect Catia .
Nume:Dima Alin Valeriu
Specializarea:AR 412
Indrumător: conf. univ. dr. Vieru Ionel
Piteti 2!1"
1
Universitatea din Pite tiș
Facultatea de Mecanică i Tehnologieș
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 2/39
CUPRINS
1) Deschiderea Part Design……………………………………………………………………………!") Crearea unui #iston !D……………………………………………………………………………$!) %nali&a statica……………………………………………………………………………………'$) (enerarea ra#ortului ……………………………………………………………………………1") Calculul Clasic …………………………………………………………………………………… 1'
1)%legerea *aterialului ………………………………………………………………………1'")%legerea di*ensiunilor caraceristice ………………………………………………………1'!)+eri,icarea ca#ului #istonului ………………………………………………………………1-$)+eri,icarea regiunii #ort seg*en i…………………………………………………………".ț
)+eri,icarea *antalei…………………………………………………………………………"..)+eri,icarea u*erilor #istonului ……………………………………………………………"/
.) Prelucrarea re&ultatelor……………………………………………………………………………"'/) %nali&ă ter*ică ……………………………………………………………………………………"-') Co*#ara ie calcul clasic0calcul Catia……………………………………………………………!!ț
-) Conclu&i……………………………………………………………………………………………!
"
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 3/39
#odelarea unei piee foloind itemul $AD
$A#
$A% $A&IA
1' Dec(iderea Part Dei)n
n Catia2 *odelarea unei #iese 3nce#e cu deschiderea unui ,i4ier nou2 5Start 2 Mechanical Desing2 Part Desing)
0denu*irea ,isierului 5Piston)
!
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 4/39
2' $rearea unui piton *D
Paul 1 Se reali&ea&a un cilindru cu dia*etrul de /. **
+i).* Dia*etrul #istonului
Paul 2. Se reali&ea&a reali&ea&a un cilindru cu a6utorul ,unctiei P%D
Fig $ Cilindru
$
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 5/39
Paul *. Se reali&ea&a canalele seg*entilor cu a6utorul ,unctiei (R77+8
Fig Reali&area canalelor de seg*enti
Paul 4. Se reali&ea&a ale&a6ul #entru 9olt
Fig . Reali&area ale&a6ului #entru 9olt
Paul ,. Cu a6utorul ,untiilor -etc( si pad se reali&ea&a geo*etria interioara a #istonului
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 6/39
Fig / (eo*etria interioara a #istonului
Paul ". Reali&area gaurilor de scurgere a uleiului la nivelul seg*entului de ungere cu a6utorul ,unctieipoc-et
Fig '1 Reali&area gaurilor de scurgere a uleiuluiCu a6utorul ,unctiei $ircPattern se reali&ea&a *ulti#licarea gaurilor cu o distant unghiulara egala
intre ele
.
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 7/39
Fig '" Reali&area gaurilor de scurgere a uleiului
Paul . Pentru a#licarea *aterialului2 se selectea&ă #iesa reali&ată si se accesea&ă co*anda5APP/0 #A&%RIA/) Se alege o#:iunea #%&A/ din cadrul căreia se alege ca *aterial A/#INI# 5 otel ) si se a#asă 9utonul 3 asa cu* se #oate o9serva 3n ,ig-
+i). %legerea *aterialuluin ur*a e;ecutării acestor eta#e se o9tine #iesa 3n ,or*a ei ,inală asa cu* este #re&entată 3n ,ig1<
/
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 8/39
+i).1! Piesa ,inala
*.Analiza tatica
%nali&a statica a 9utucului de autoca*ionetă se reali&ea&ă #rin *etoda ele*entelor ,inite Pentrureali&area acestei anali&e se ur*ăresc ur*ătorii #a4i=
S&AR& 5 ANA/0SIS AND SI#/A&IN 5 6%N%RA&IV% S&R$&RA/ ANA/0SIS 5
S&A&I$ ANA/0SIS
'
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 9/39
+i).11. %ccesarea *odulului de anali&ă si si*ulare
Paul 1 Pentru a si*ula ,ortele tre9uie *ai intai sa ancora* #iesa in #o&itia de ,unctionare cu a6utorul
,unctiei 7$/A#P' si selectarea ,etei de ancorare
+i).12 Selectarea ,etei de ancorare
Paul 2 Pentru a si*ula ,ortele care actionea&a asu#ra #istonului 5 #resiunea) utili&a* 9utonul 7Preure)
si selecta* &ona su#usa #resiunii
-
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 10/39
+i) 1* Selectarea su#ra,etei #istonului
Paul * Pentru a initia calculul se selectea&a 5$#P&%) ast,el se generea&ă un calcul virtual al,ortelor din #iesa (Fig.14).
+i).14 . Calcularea ,ortelor din #iesa
1<
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 11/39
Paul 4 Pentru a se evidentia c>t *ai 9ine ceea ce s0a o9tinut 3n ur*a calculelor e,ectuate anterior se
selectea&ă 5Von #ie Stre) ast,el se #oate o9serva &onele sensi9ile si tensiunea la care #iesare&istă (Fig17.).
+i).1, +on Mises Stress
Pentru a vi&uali&a su9 ,or*at video cu* evoluea&a de,or*atia #iesei se selectea&a5ANI#A&%)
Paul ,8 6%N%RA&% R%PR& (Fig.18.)
+i).1" (enerarea unui ra#ort asu#ra anali&ei statice
11
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 12/39
4.Raportul )enerat
Analysis1
#%S9:
%ntit Size
Nodes "<"/'
8le*ents 1<//
%/%#%N& &0P%:
$onnectivit Statitic
T81< 1<// 5 1<<2<<? )
%/%#%N& ;A/I&0:
$riterion 6ood Poor <ad =ort Avera)e
Stretch 1</. 5 --2--? ) 1 5 <2<1? ) < 5 <2<<? ) <2"'! <2'/
%s#ect Ratio 1<// 5 1<<2<<? ) < 5 <2<<? ) < 5 <2<<? ) $2'$< "21"-
#aterial.1
#aterial %lu*iniu*
0oun)> modulu /e@<1<NA*"
Poion> ratio <2!$.
Denit "/1<BgA*!
$oefficient of t(ermal e?panion "2!.e0<<Adeg
0ield tren)t( -2e@<</NA*"
1"
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 13/39
Static Case
<oundar $ondition
Figure 1
S&R$&R% $omputation Nu*9er o, nodes = Nu*9er o, ele*ents = Nu*9er o, D7F = Nu*9er o, Contact relations = Nu*9er o, ine*atic relations =
Para9olic tetrahedron =
R%S&RAIN& $omputation Na*e= Restraints1
Nu*9er o, SPC = "/!.
/AD $omputation
Na*e= oads1
%##lied load resultant =
F; E 0! 11-e0<1! NF E 0$ !<1e@<<$ NF& E $ //<e0<1! NM; E " /"e0<<. N;*M E ' 1<-e0<1 N;*M& E 1 1!1e0<<$ N;*
1!
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 14/39
S&I++N%SS $omputation Nu*9er o, lines = .<' Nu*9er o, coe,,icients = "1'-/ Nu*9er o, 9locBs =Ma;i*u* nu*9er o, coe,,icients #er 9loc = $---Total *atri; si&e =
SIN6/ARI&0 $omputationRestraint= Restraints1
Nu*9er o, local singularities Nu*9er o, singularities in translation Nu*9er o, singularities in rotation(enerated constraint t#e
$NS&RAIN& $omputationRestraint= Restraints1
Nu*9er o, constraints = Nu*9er o, coe,,icients = Nu*9er o, ,actori&ed constraints = Nu*9er o, coe,,icients = Nu*9er o, de,erred constraints =
+A$&RI@%D $omputationMethod = SP%RS8 Nu*9er o, ,actori&ed degrees = '<-'
Nu*9er o, su#ernodes = ".1 Nu*9er o, overhead indices = !""'$' Nu*9er o, coe,,icients = 1."$---'Ma;i*u* ,ront Gidth = 1.!Ma;i*u* ,ront si&e = 1!./<!1Si&e o, the ,actori&ed *atri; 5M9) = 1"! -/ Nu*9er o, 9locBs = 1/ Nu*9er o, M,lo#s ,or ,actori&ation = - -$ Nu*9er o, M,lo#s ,or solve = . "Mini*u* relative #ivot = - !-
Mini*u* and *a;i*u* #ivot
Value Dof Node ? 7mm' 7mm'
!.!<e@<<. T& "<"/1 01<"..e@<<1 0"1!!/e@<<<
"1'!<e@<<- T 1<' ./.!e@<<< 0--1"$e@<<<
1$
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 15/39
Mini*u* #ivot
Value Dof Node ? 7mm' 7mm'
!./$<e@<<. T& 1<1'- "!!<e@<<< 1--.e@<<1
!-$<e@<<. T& "<"/" 1<$1/e@<<1 0-.!e@<<<-1$e@<<. T; 1/!$ "-/e@<<1 1-<!e@<<1
..<-e@<<. T; ./" $//"1e@<<< 0'/'/-e@<<<
..!./e@<<. T; 1-< !/-1'e@<<1 1$'<<e@<<1
/<-e@<<. T& 1"!. 0/.-$1e@<<< !<!1"e@<<1
/"'$1e@<<. T& 1".!- ".1.'e@<<1 !<'e@<<1
/$<'/e@<<. T; 1!/1 "-/!e@<<1 1<<<<e@<<1
/./-/e@<<. T& 1.$' 1"$/.e@<<1 "'$/e@<<1
Translational #ivot distri9ution
Value Percenta)e
1<8. 00H 1<8/
1<8/ 00H 1<8'
1<8' 00H 1<8-
1<8- 00H 1<81<
DIR%$& #%&9D $omputation Na*e= Static Case Solution1
Restraint= Restraints1
oad= oads1
Strain 8nerg = "'"$e@<<<
8Juili9riu*
$omponentApplied
+orceReaction Reidual
#a)
F; 5N) 0!11'/e0<1! "$1//e0<1< "$1$.e0<1<
1
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 16/39
F 5N) 0$!<<'e@<<$ $!<<'e@<<$ !<-e0<1<
F& 5N) $/.-e0<1! 0"$"!1e0<1< 0"$1'!e0<1<
M; 5N;*) "/"!e0<<. 0"/""e0<<. $1-!e0<11
M 5N;*) '1<-!e0<1 !//!$e0<1" !/'1e0<1"
M& 5N;*) 11!11e0<<$ 011!11e0<<$ '/1./e0<11
Static $ae Solution.1 8 Deformed me(.1
Figure "7n de,or*ed *esh 0000 7n 9oundar 0000 7ver all the *odel
1.
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 17/39
Static $ae Solution.1 8 Von #ie tre 7nodal value'.2
Figure !!D ele*ents= = Co*#onents= = %ll
7n de,or*ed *esh 0000 7n 9oundar 0000 7ver all the *odel
6loal Senor
Senor Name Senor Value
8nerg "2'"$
1/
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 18/39
.Model de calcul #entru #iston
,.1 Ale)erea materialului
0Se alege *aterialul #istonului ca ,iind un alia6 de alu*iniu0%TC SI 1<CU! M(5alia6 de alu*iniuturnat static in ,or*e *etalice
Caracteristicile *aerialului= 0li*ita de curgere KcE""< MPa0li*ita de ru#ere KrE"$< MPa0duritate LE11<
0*odulul de elasticitate longitudinal 8 E<2/ 105
0coe,icientul de dilatare ter*ica aE"1 10−6
0coe,icientul lui Poisson OE<2!$
Figura 10%lcatuirea #istonului
,.2 Ale)erea dimeniunilor fundamentale:
1'
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 20/39
Pentru a deter*ina tensiunile datorate #resiunii *a;i*e din cilindru 2se sche*ati&ea&ă ca#ul #istonului su9 ,or*a unei #lăci circulare 3ncastrate #e conturul dat de dia*etrul interior al ca#ului
DC 5,ig!) cu o grosi*e constantă 2incărcată cu o sarcină uni,or* distri9uită 2ca in ,igura $
Figura !Ca#ul #istonului su9 ,or*a unei #lăci circulare
ntro0o ast,el de #lacă a#ar tensiuni radiale5 σ ' r )) #e su#ra,e ele o9 inute #rin sc ionare cuț ț ț
cilindri concentrici cu #laca i tensiuni nor*ale circu*,eren iale 5ș ț σ ' φ ) #e su#ra,e ele o9 inute #rinț ț
sec ionare cu #lane ce con in a;a #lăcii 7ț ț
%ceste tensiuni se calculea&ă cu ur*ătoarele rela iiț =
Ri 2re#re&intă ra&a interioară a #istonului i este dată de rela iaș ț =
Ri E D c
2 E 642 E!" **
Calculul se va ,ace at>t #e su#ra,a a in,erioară c>t si #e su#ra,a a su#erioarăț ț
a)Pe su#ra,a a in,erioară=ț
n centrul #lăcii 5rE<)
"<
σ ' r E3
4 pmax·y
δ 3 51@ O) Ri
3
05!@ O) r2¿
51)
σ ' φ E3
4 pmax·y
δ 3 51@ O) Ri
2
0
51@! O) r2¿
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 21/39
σ ' r E σ ' φc E3 ·(1+ν) · R i
2· pmax
8 · δ 2 E
3 ·(1+0,34 )·322
·11,2
8·6,52 E1!.2$< MPa
5")
n 3ncastrare 5rE Ri )=
σ ' ri E−3 · R i
2· pmax
4 · δ 2 E
−3 ·322
·11,2
4 ·6,52 E −¿ "<!2' MPa
5!)
σ ' φi EO σ ’ri E<2!$50"<!2.')E −¿ .-2"1 M#a
5$)
9)Pe su#ra,a a su#erioară=ț
n centrul #lăcii 5rE<)
σ ' rc E σ ' φc E−3 ·(1+ν ) · Ri
2· pmax
8· δ 2 E
−3 ·(1+0,34) ·322
·11,2
8 ·6,52 E −136,40 MPa
5)
σ ' ri E3 · Ri
2· pmax
4 · δ 2 E
3 ·322
·11,2
4 ·6,52 E"<!2' MPa
5.)σ ' φi EO σ ' ri E<2!$"<!2'E.-2"1M#a 5/)
"1
Figura Figura $
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 22/39
Pentru sta9ilirea solicitărilor ter*ice a ca#ului #istonului se #rocedea&ă ast,el= se deter*ină
tensiunile σ r 1 iș σ φ 1 sche*ati&>nd ca#ul #istonului su9 ,or*a unei #lăci circulare2li9eră #e
contur2cu grosi*e constantă su#usă unui c>*# de te*#eratură a;ial si*etricse ine sea*a că #ereteleț
lateral al #istonului 3*#iedică dilatarea li9eră a ca#ului cre3nd o #resiune # #e su#ra,a a ,rontală aț
#lăciiSe calculea&ă tensiunile σ r 2 iș σ φ 2 care in sea*a de #resiunea #ț se deter*ină tensiunile de
3ncovoiere
σ r 3
iș
σ φ 3
cau&ate de varia ia te*#eraturii #e direc ia a;ei #lăcii 5a;a 7)ț ț
Calculul tensiunilor σ r 1 iș σ φ 1 =
Figura .
Se considera că te*#eratura 3n #lacă este distri9uită du#ă legea =
TE T c 0T
r
R i
¿¿¿
5')
unde 2 T c re#re&intă te*#eratura 3n centrul #lăcii iar T re#re&intă di,eren a de te*#eratură 3ntreț
centrul #lăcii i *arginea #lăcii%ceasta se ado#tă con,or* ,igurii "2 TE$<ș VCCores#un&ator acestei varia ii de te*#eratură23n #lacă a#ar varia iileț ț =
""
Figura /
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 23/39
σ r 1 E−a·E·∆T
4 105
r
Ri
¿¿2Q
5-)
σ r 1 E
a·E·∆T
4 !5
r
Ri
¿¿2−1 Q
a)Pe su#ra,a a in,erioară=ț
n centrul #lăcii =
σ r 1 E−a · E · ∆ T
4 E−21 ·10
−6·0,7 ·10
5·40
4 E −¿ 1$2/ MPa
51<)
n 3ncastrare =
σ r 1 Ea · E · ∆ T
2 E21 ·10
−6·0,7 ·10
5·40
2 E"-2$ MPa
511)
9)Pe su#ra,a a su#erioară=ț
n centrul #lăcii = σ r 1=σ φ 1 E−a · E · ∆ T
4 E−21 ·10
−6·0,7 ·10
5·40
4 E −¿ 1$2/ MPa
51")
n 3ncastrare =
σ r 1 Ea · E · ∆ T
2 E21 ·10
−6·0,7 ·10
5·40
2 E"-2$ MPa
51!)
Calculul tensiunilor σ r 2 iș σ φ 2 =
Presiunea care ia na tere #e su#ra,a a ,rontal a #lăcii se calculea&ă cu rela ia=ș ț ț
PE−a·E·∆T
2 ·(1−ν+k ) E21 ·10
−6·0,7 ·10
5·40
2 ·(1−0,343+3,10) E −¿ /2' MPa
51$)
"!
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 24/39
unde B se calculea&a cu rela iaț =
BEδ
R− Ri+δ 5
R2+ R i
2
R2− Ri
2 @O)E6
38,5−32,5+6 538,5
2+32,52+0,3438,5
2−32,52 )E!21
51)
cu RE D
2 E79,5
2 E!-2/ **
9)Pe su#ra,a a in,erioară=ț
n centrul #lăcii =
σ r 2 E σ r 1+ P E −¿ 1$2/@5 −¿ /2')E −22,5 MPa
51.)σ φ 2=σ φ1+ P=−14,7+(−7,8)=−22,5 MPa
n 3ncastrare =
σ r 2 E#E −7,8 MPa
51/)
σ φ 2 E σ φ 1 @PE"-2$@50/2')E"12. MPa
9)Pe su#ra,a a su#erioară=ț
n centrul #lăcii =
σ r 2 E σ r 1+ P E −¿ 1$2/@5 −¿ /2')E −22,5 MPa
51')σ φ 2
=σ φ1+ P=−14,7+(−7,8 )=−22,5 MPa
n 3ncastrare =
σ r 2 E#E −7,8 MPa
51-)
σ φ 2 E σ φ 1 @PE"-2$@50/2')E"12. MPa
"$
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 25/39
Calculul tensiunilor σ r 3 iș σ φ 3 =
Consider>nd o varia ie liniară a te*#eraturii #e grosi*ea #lăcii23n #lacă a#ar tensiuni de 3ncovoiereț
#e direc ia radialăț σ r 3 i #e direc ia circu*,eren ialăș ț ț
σ φ 3 2egale 3ntre ele
%cestea se calculea&ă cu rela iaț =
σ 3=σ r3 E σ φ 3 E
a·E·∆T 0
1−ν y
δ
5"<)
unde ∆ T 0 este di,eren a de te*#eratură 3ntre te*#erature #e su#ra,a a su#erioară 5ț ț
T s ) iș
te*#eratura #e su#ra,a a in,erioară 5Ti) a ca#ului #istonuluiSe ado#tăț ∆ T
0 E'<
C
Figura '
Pentru EWδ
2 se o9 in e;#resiile tensiunilor #e su#ra,a a in,erioară i su#erioară a #lăcii 5,iguraț ț ș
')
σ 3=σ r3 E σ φ 3 E ±
a·E·∆T 0
2 ·(1−ν)
5"1)
a)Pe su#ra,a a in,erioară=ț
σ 3=σ r3 E σ φ 3 E
+a·E·∆T 0
2 ·(1−ν) E21 ·10
−6·0,7 ·10
5·80
2·(1−0,34) =89 MPa
5"")
9)Pe su#ra,a a su#erioară=ț
"
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 26/39
σ 3=σ r3 E σ φ 3 E
−a·E·∆T 0
2 ·(1−ν) E21 ·10
−6·0,7 ·10
5·80
2·(1−0,34) =−89 MPa
%t>t in centrul #lăcii c>t i la #eri,eria acesteia e;istă o stare #lană de tensiuni2ceea ce i*#licăș
a#licarea unor teorii de re&isten ăDu#ă teoria tensiunilor tangen iale *a;i*e2dacă tensiunileț ț σ r c iș
σ φ c sau σ r i iș σ φ i au acela i se*n 2se va lua tensiunea *a;i*ă 3n valoare a9solută i se vaș ș
co*#ara cu tensiunea ad*isi9ilă la trac iune =ț
¿σ max∨¿ E ¿σ at ∨¿
5"!)
Dacă cele două tensiuni au se*ne di,erite 2atunci se va ,ace su*a valorilor a9solute i se vaș
co*#ara cu tensiunea ad*isi9ilă la trac iune=ț
¿σ rc∨¿ @ ¿σ φc∨¿ X σ at
5"$)¿σ ri∨¿ @ ¿σ φi∨¿ X σ at
n ca&ul #istonelor cu alia6e de alu*iniu σ at =¿σ ac∨¿
a)Pe su#ra,a a in,erioară=ț
n centrul #lăcii =
σ rc=σ ' r c @ σ r 2 @ σ r 3 E1!.2$<@5 −22,5 ¿+89=202,8 MPa
5")σ φc=σ ' φ c @ σ φ 2 @ σ φ 3 E1!.2$<@5 −22,5 ¿+89=202,8 MPa
¿σ max∨¿ E"<"2' M#a Y σ at E""<
n 3ncastrare =
σ ri=σ ' r i @ σ r 2 @r 3=¿−203,58+(−7,8 )+89=−122,38 MPa
σ ¿
5".)
".
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 27/39
σ φi=σ ' φi @ σ φ 2 @ σ φ 3 E −69,21+21,6+89=41,39 MPa
σ max E ¿σ ri∨+¿σ φi∨¿ E$12!-@1""2!'E1.!2// M#a Y σ at E""< MPa
9)Pe su#ra,a a su#erioară=ț
n centrul #lăcii =
σ rc=σ ' r c @ σ r 2 @ σ r 3 E1!.2$'@5 −22,5 ¿−89=24,98 MPa
5"/)σ φc=σ ' φ c @ σ φ 2 @ σ φ 3 E1!.2$'@5 −22,5¿−89=24,98 MPa
¿σ max∨¿ E ¿σ ri∨+¿σ φi∨¿ E "$2-'@"$2-'E$-2-. MPa Y σ at E""< MPa
n 3ncastrare =σ ri=σ ' r i @ σ r 2 @ σ r 3=203,58+(−7,8)−89=106,78 MPa
5"')σ φi=σ ' φi @ σ φ 2 @ σ φ 3 E 69,91+(−22,5)−89=−41,56 MPa
σ max E ¿σ ri∨+¿σ φi∨¿ E$12.@1<.2/'E1$'2!$ M#a Y σ at E""< MPa
,.4Verificare re)iune port8e)men iț
+eri,icarea regiunii #ort0seg*en i se ,ace la co*#resiune2lu>nd 3n considerare #resiunea *a;i*ăț
a ga&elor
"/
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 28/39
Figura -
%Eπ·( D s
2− Di2)
4 −n·d·( D s− Di)
2 Eπ·(702−65
2)4
−12 ·1,5 ·(70−65)2 E1<1$2/ mm
2
5"-)
unde Ds re#re&intă dia*etrul e;terior al #istonului 3n dre#tul seg*entului de ungere2 iar
Di= Dc E. ** re#re&intă dia*etrul interior al #istonuluiS0au ado#tat nE1" nu*ărul ori,iciilor de
evacuare si dE1 ** dia*etrul ori,iciului de evacuare Tensiunea la co*#resiune ce se de&voltă in această sec iune se calculea&ă cu rela ia=ț ț
σ comp Eπ· D
2· pmax
4 · Eπ·77 ·11,2
4 ·1014,75 E<2$ M#a Y σ a E-< MPa
5!<)
+aloarea tensiunii ce se de&voltă nu tre9uie să de#ă ească valoarea tensiunii ad*isi9ileș σ a 2
calculată cu rela iaț σ a E
σ r
cr E
270
3 E-< MPa 2unde c0este coe,icientul de sigurantă ce ia valori intre
5"!)
,., .Verificarea mantalei
"'
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 29/39
Figura 1<
+eri,icarea *antalei constă 3n co*#ararea #resiunii ce ia na tere 3ntre su#ra,a a laterală aș ț
#istonului5*antalei) i su#ra,a a interioară a că*a ii2cu o #resiune ad*isi9ilă%ceastă #resiune a#areș ț ș
datorită ,or ei nor*ale N5,ig1<) i nu tre9uie să de#ă ească li*ita ad*isi9ilă2 care #entru autoturis*e seț ș șconsideră pa E5<2$<2') MPa Se ado#ta pa E<2'De#ă irea acestei li*ite #oate #ericlita #elicula deș
ulei
pm E ! max
D· "mE
3100
77 ·50 E<2/-- MPa
5!1)
0se o9servă ca pm< pa
,."Verificarea umerilor pitonului
+eri,icarea la ,or,ecare a u*erilor #istonului se ,ace in ca&ul 3n care ace tia nu sunt solidari&a iș ț
#rin nervure cu su#ra,a a interioară a #istonuluiRela ia de calcul este =ț ț
# $ E0,5· pmax · D
2
(d%
2−d&
2) E
402−24
2
¿0,5·11,1 ·77
2
¿E!12' MPa
5!")
+aloarea o9 inută se co*#ară cu valoarea tangen ială ad*isi9ilă 2aceasta calcul>ndu0se cu rela iaț ț ț =
# a E<2/ σ at E<2/$'E!!2. MPa
5!!)
Se o9serv ( # $ <¿ # a
"-
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 30/39
".Prelucrare rezultate
Figura 11 De#lasarea *a;i*ă #rovocată de sarcina a#licată
n ,igura 11 se #oate o9serva ca ave* o de#lasare *a;i*ă de <2!<. ** 2inconclu&ie se *en ine structura de re&isten ă ț ț
!<
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 31/39
Figura 1"Tensiunea #rinci#ală
Se o9servă ca tensiunea #rinci#al este de "</ M#a 2tensiune Y0li*ita de curgere KcE"!< MPa
7.Calcul termic
1 %legerea *aterialului= a ,ost #re&entată la anali&a statică" Start0%nalsis Z Si*ulation [ (enerative Structural %nalsis [ Static %nalsis! Fi;area #istonului se reali&ea&ă #rintr0un co*#onent virtual care să se*ni,ice 9ol ul #istonului Seț
reali&ea&ă cu a6utorul 9utonului 5S*ooth +irtual Part)2 aleg>nd cele două su#ra,e e unde seț
introduce 9ol ul 5,ig 1!)ț
!1
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 32/39
Fig1!Fi;area #istonului
$ Su#ra,a a de s#ri6in este re#re&entată de u*erii #istonuluiț
Fi;area se ,ace cu a6utorul co*en&ii 5Cla*#) 5,ig 1$)
!"
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 33/39
Fig1$Fi;area #istonuluiIntroducerea te*#eraturilor Se ,ace cu a6utorul unui ,isier e;cel
Introducerea te*#eraturii se ,ace cu 5Te*#erature ,ield) Ca su#ort de distri9uire ate*#eraturilor se alege cor#ul #istonului2 9i,>nd Data Ma##ing2 se alege ,isierul ;ls ce con ine valorileț
te*#eraturilor 5,ig1)
Fig1Introducerea te*#eraturilor
!!
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 34/39
. De,inirea ele*entelor ,inite se ,ace din 7CTR88 Thetraedron Mesh2 Si&e $**2 %9solute Sag 1**28le*ent t#e Para9olic 5,ig1.)/ Co*#ute %ll' Inter#retare re&ultate
Fig1.Introducere date
Starea de,or*ată #oate ,i vi&uali&ată cu a6utorul co*en&ii 5De,or*ation)5,ig1/)
Figura 1/De,or*area #istonului
!$
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 35/39
De#lasarile se #ot vi&uali&a cu a6utorul co*en&ii 5Dis#lace*ent) 5,ig 1')
Fig1'De#lasările #istonului
Fig1-8,orturile #istonului
!
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 36/39
.$ompara ie calcul claic v calcul $atiaț
Regiunea port segmenti :
In calculul de&voltat cu a6utorul #rogra*uluiCatia ave* o valoare *a;i*ă de , M#a #esu#ra,ata #ort seg*en iț
!.
σ comp Eπ· D
2· pmax
4 · E
π·77 ·11,1
4 ·1014,75 E<2$ M#a
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 37/39
Regiunea port segmenti :
In calculul de&voltat cu a6utorul #rogra*uluiCatia ave* o valoare *a;i*ă de " M#a #esu#ra,ata #ort seg*en iț
!/
Calculul #ro#riu0&is
σ ' ri E3 · Ri
2· pmax
4 · δ 2 E
3 ·322
·11,2
4 ·6,52 E
"<!2' MPaSe #oate o9serva o di,eren ă datorităț
nu*ărului de ele*ente
C%TI%In calculul de&voltat cu a6utorul #rogra*uluiCatia ave* o valoare de 211 M#a #e su#ra,atasu#erioara 2in centrul \#lăcii
σ comp Eπ· D
2· pmax
4 · E
π·77 ·11,1
4 ·1014,75 E<2$ M#a
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 38/39
Observăm ca cele doua metode ,au incă o diferență in calcul,insă o dată cuaproximarea mai exactă a numarului de elemente ,valorile in Catia scad și seindreaptă catre valoarea celor clasice.
Metoda de calcul este *ai e;actă dec>t ceea ,olosită #rin calcul classic2deoarece se ine cont deț
co*#le;itatea ele*entelor 2ti*#ul de reali&are este *ai scurt i se #ot vedea *ult *ai u or &onele in careș ș
se 3nta*#ină di,icultă i5de,or*ări 2solictări)ț
In #lus in ca&ul unor erori *etoda de calcul cu a6utorului #rogra*ului Catia este *ai e,icientă
deoarece corectarea acestora #oate ,i ,ăcută intr0un ti*# relativ scurt5n ca&ul calcului clasic o eroare #oate duce la necesitatea re,acerii 3ntregului calcul)
Solicitările #e ca#ul #istonului au valori *ai e;acte in Catia deoarece in calculul clasic estenecesara re#re&entarea su9 ,or*a unei #lăci
Cu c>t a#aratura este *ai #er,or*antă cu at>t se #ot o9 ine valori *ai e;acte ț
!'
Calculul #ro#riu0&is
σ ' ri E3 · Ri
2· pmax
4 · δ 2 E
3 ·32,52
·11,24 ·6
2 E2!*B,MPa
C%TI%In calculul de&voltat cu a6utorul #rogra*uluiCatia ave* o valoare de 21* M#a #e su#ra,atasu#erioara 2in centrul \#lăcii
.$oncluzii :
8/16/2019 Tema Catia Anu IV
http://slidepdf.com/reader/full/tema-catia-anu-iv 39/39
<ilio)rafie
Noti e de cursț \Progra*are asistată de calculator utili&>nd a#lica ia Catiaț 2 con, univ dr +ieruIonel2Pite ti "<1.2Universitatea din Pite ti2Facultatea de Mecanică i Tehnologieș ș ș
Indru*ar de #roiectarea #entru *otare de autovehicule rutiere2#ro,ingRadu Racotă a21--</ș
GGGe0auto*o9ilero