Tema Catia Anu IV

39
-Calculul pistonului-  Proiect Catia .  Nume:Dima Alin Va leriu  Specializarea:AR 412 Indrumător: conf. univ. dr. Vieru Ionel  Piteti 2!1" 1 Univ ersitatea din Pite ti ș Faculta tea de Mecanică i Tehnologie ș

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 19/39

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