FEA roata

Am de facut FEA pentru o janta de 19”  din aliaj usor, in conditiile in care se franeaza cu pierderea aderentei (roata nu se mai invarte). In viziunea mea fortele care actioneaza sunt jumatate din greutatea care actioneaza pe punte din fata (sunt doua roti), si forta de frecare dintre sosea si cauciuc. Nu am considerat:
• presiunea din cauciuc, deoarece cu aceasta se dimensioneza grosimea peretelui rotii.
• forta centrifuga deoarece roata este deja oprita.
Am ca restrictii :incastrare pe planul de sprijin si in gaurile de fixare.
Am considerat ca fortele sunt aplicate prin intermediul unor piese virtuale rigid fixate,  asta pentru a simula prezenta cauciucului, ca punct de aplicare a fortelor. Piesele virtuale, dupa cum se vede sunt atasate de zonele unde vine pozitionat cauciucul sus si jos.
Ca forte de incarcare am estimat ca:
• forta de greutate este de 4500 N (900 kg pe doua roti. Acum este clar ca in timpul unei asemenea tip de franare forta de greutate este mai mare in fata pentru ca masina se lasa de fata si se ridica de spate
• forta de frecare este data de un coeficient de frecare (0,5), o acceleratie negativa (-5m/sxx2) si masa masinii (1500kg), ultimele doua fiind o forta de inertie (3750 N).
• cele doua forte actioneaza ca forte uniform distribuite dea lungul liniei 1 (cum se chiama in .CATPart).
Am folosit o retea tetraedrica liniara de 5mm. Ca material am ales aluminiul dar este gresit stiu, ar trebui sa folosesc proprietatile pentru un duraluminiu tratat tremic ( revenit si calit ), dar aceste proprietari nu le am si nici nu le pot estima.

Voi ce parere aveti, ceea ce am facut eu este corect?

Am atasat fisierele catpart si analysis. Nu am facut calculul ca dupa 12 ore am oprit calculatorul. Trebuie sa recunosc nu m-am asteptat sa dureze asa de mult calculele.

Va multumesc.

catia face analiza dinamica?
si la table se foloseste shell...

Mi s-a parut aproape OK, oarece diferente ici colo. Sa explic cum vad eu problema:

Ignorand frecarea cu aerul, cand franezi cu blocarea rotilor asupra masinii actioneaza numai fortele de frecare de pe puntea fata si greutatea normala a masinii, plus reactiunile normale (adica perpendiculare pe drum). Forta de frecare produce un moment versus centrul de greutate, care moment roteste masina crescand forta normala pe puntea fata si scazand-o pe puntea spate pana cand diferenta de forte pe punti creeaza un moment contrar echivalent cu cel de franare. Asta-i tot.

Pentru o masina cu ampatament pe la 2m si inaltimea centrului de greutate 0.5mm si raport de greutate 50%/50% valorile initiale par plauzibile: G=1600kg greutate totala, la franarea cu u=0.5 avem un dG exact de G/16, fata Gf=G/2 +dG, spate Gs=G/2-dG adica 900kg/700kg

Forta de franare este Ff=uGf, adica 4500N. Aplicata masei inertiale a masinii produce o deceleratie de aproape -3m/s2 (posibil in conditii reale spre 5m/s2 incluzand restul frecarilor). Daca nu franam in curba sau la deal ignoram alte forte inertiale.

Si ajungem la janta:
- In butuc sunt introduse prin prezoane Gf/2 si Ff/2;
- Apare tot in prezoane momentul produs de forta de franare fata de axa rotii: adica M=Ff*(19"/2+285*0.35)/0.001 - sper ca-ti place ce anvelopa ti-am pus  
- Pe zonele de contact a jentii cu cauciucul sunt introduse forte tangentiale distribuite, care insumate sunt reactiunile fortelor si momentului de mai sus. Probabil ca obtii o aproximatie decenta daca folosesti cate o piesa virtuala la fiecare capat de spita pusa undeva pe zona canalului median in introduci reactiunile /5 in ele.

Am facut si eu meshul, nu sunt probleme deci modelarea e OK. De aici incolo e munca - de dat la negri.

@Carrman: Catia nu face analiza dinamica. Dar o analiza statica corelata cu un factor de siguranta decent si determinarea frecventelor de vibratie sunt un prim pas foarte util in design. Si n-am vazut pe nimeni folosind la table shell, ai un modul de sheet metal design si un modul si mai bun de aerosheet metal design. Dar piesa in discutie e turnata sau forjata. Unele jenti se fac intr-adevar din tabla ambutisata, dar nu sunt   si nu e cazul aici.

ce frumos esti carman

SIR, on 3rd November 2011, 23:00, said:

Nu am folosit prezoane, pentru simplitate. Am preferat varianta incastrarii pe planul de sprijin si in gaurile de fixare. Am folosit doua piese virtuale rigide care sunt legate de suprafetele pe care se monteaza cauciucul amplasate in planul YZ (am ales asa pentru simplitate). Forta de greutate actioneaza in planul YZ si forta de frecare actioneaza perpendicular pe planul YZ. Nu vad de ce sa pun cate o piesa virtuala in capatul fiecarei raze deoarece, cred eu, greutatea nu se transmite prin intermediul cauciucului si in lungul celorlante patru raze, si acelas lucru este valabil si pentru forta de frecare. Voi ce credeti?
Cu acest model am reusit sa fac o simulare, care dupa parerea mea este totusi departe de a fi decenta, deoarece eroarea estimate este undeva la 26% nu pot micsora latura retelei (4mm) sau sa folosesc adaptari ale retelei, din motive de memorie (un dual core centrino cu doi giga de RAM de acum patru ani). Dar pentru ce imi trebuie este suficient.

Dar acum mai nou cand faceam ceva in Drafting am pierdut rama proiectiilor si nu le mai pot trage. In documentatie nu am gasit nimic, si nici in carta profesorului Ghionea. Asta s-a intamplat dupa un restart fortat in urma unui blocaj. Ajutati-ma va rog sa le regasesc.

Va multumesc.

mcristin, on 15th November 2011, 19:14, said:

Da, pai nu stiu ce carte ai, insa pentru a-ti reapare chenarul proiectiilor trebuie sa faci click dreapta pe numele acestora din arborele de specificatii, alegi optiunea Properties din meniul contextual si din meniul aparut, in tab-ul View trebuie sa bifezi optiunea Display View Frame (vezi figura atasata).
 frame.jpg   22.49K   16 downloads

mcristin, on 15th November 2011, 18:14, said:

Mestere, daca folosesti janta asta la o caruta fara anvelopa esti pe acolo, daca nu bati plaiurile vanatorii in cautarea unui rezultat oricare ar fi el... O anvelopa moderna accepta pana la 3.5bari presiune, care creeaza pe janta o distrbutie de presiuni si incarcari considerabile. Rezultanta lor compenseaza greutatea. Asa un calcul rapid imi spune ca aprope 20 de tone comprima spitele jentii dar sunt total ignorate in modelul tau. Cand o sa obtii o sectiune de cateva zeci de mm2 suficienta o sa te miri de ce prostii aia au supradimensionat-o de zeci de ori.

Poti folosi metoda standului Dunlop.

Carrman, on 22nd November 2011, 13:58, said:

Unde pot gasi sus numita?

magnetowheels, ex roti auto dragasani.
se lua una bucata roata (ansamblul disc+janta) si se prindea in perzoane (in pozitie orizontala) pe un platou rotativ. un cilindru hidraulic presa roata (nu mai stiu suprafata...). se considerau 400 kg, adica 1/4 din masa unei supersnoave sau solnize full (masa masinii+masa pasagerilor+masa bagajelor). in felul acesta se simula comportamentul rotii intr-un viraj.
tensiunea maxima aparea in zona gaurilor pentru prezoane. modelarea in catia v4, analiza in ansys.

Carrman, on 23rd November 2011, 07:36, said:

Intai de toate vreau sa va multumesc pentru sfaturi, au fost foarte utile si mai ales instructive.

Pentru Carrman:
Da asa este la o janta din tabla ambutisata cred ca este important da vazut efectul strangeri suruburilor in zona butucului, dar la o janta din aliaj aceea zona este destul de masiva, dar o sa probez.