MKE CATIA

[GsiminL]

Pozdrav,
rad bi naredil analizo hertzovega tlaka v stiku dveh zob, pa mi povzroča teževe postavitev podpor in momenta. Nisem siguren če sem naredil prav.
Hvala za pomoč.

[areje]

Zdravo!
Najprej komentar glede Herzovega tlaka: če imaš poznan radij obeh zobov v področju kontakta, potem lahko omenjeni tlak izračunaš povsem analitično, v nasprotnem primeru lahko dejansko obliko zoba aproksimiraš z ustreznim krožnim lokom poznanega polmera -> nadalje analitično.

Komentar glede 3D modela: geometrijsko ozobje izkazuje ciklično simetrijo, kar pa ne velja za obremenitveni primer. V tvojem primeru bo Herzov tlak dokaj nerealen, saj boš v preračun vključil tudi deformabilnost 3D izsekov (tvoja slika). V danem primeru bi se bilo smiselno osredotočiti (ali-ali):
- na območje med korenom in temenom zoba,
- upoštevati celotno geometrijo ozobja,
- na obstoječi geometriji ustrezno podpreti tudi stranske ploskve izsekov (v smeri širine zob).

MKE: glede na podano geometrijo boš verjetno uporabil volumske končne elemente. Ti imajo kot prostostno stopnjo le pomike v vozliščih, ne pa tudi zasukov. Zato slednjih ni potrebno (je brezpredmetno) preprečiti. Nesmiselno je namreč neki površini (ki je del 3D končnih elementov) preprečiti vse pomike in hkrati predpisati moment.

Predlog: sicer se s Catijo že nekaj časa nisem ukvarjal, predlagam pa (v kolikor je mogoče), da uporabiš cilindrični koordinatni sistem na področju levega vpetja in nato preprečiš pomike v radialni ("r") in prečni smeri ("z"), v krožni smeri ("fi") pa predpišeš želeni moment. Desno vpetje je ok.

Rezultate MKE vseeno preveri še s teoretičnim izračunom po enačbah Herzovega tlaka.
Pa veliko uspeha

[GsiminL]

Hvala, to stvar imam za naredit za eno seminarsko, tako da je pomembno, da ga preračuna CATIA .
V bistvu meni pri tem primeru povzroča največ težav logika postavlljanja podpor in znanja kako se obnašajo elementi, ki sem jih izbral. Kot ste mi v odgovoru napisali, sem uporabil linearne tetraedrične končne elemente, nisem pa vedel, da imajo samo pomike proste in ne zasukov.

Moja naloga sestoji iz modeliranja dveh zob (zmodeliral sem cel zobnik, pol sem ga pa samo zrezal) in z metodo končnih elementov izračunati v CATII hertzov tlak na stiku dveh zob. Nato sem izbral mrežo, ki sem jo že zgoraj omenil, zmanjšal elemente ob stiku dveh zob, dal podpore in vstavil moment, pa noče računat .

Naredil sem tudi nekaj tutorialov za FEM ampak noben mi ni dal konkretnega odgovora kako v CATII deluje oz kakšna logika je pri postavljaju podpor in pri končnih elementih. Tako da zdej nevem več kako naprej.

eko še mreža

[areje]

Zdravo!
Če ostaneva na tvojem 3D modelu, potem velja najprej razmisliti glede postavitve podpor. Za prvi približek bi predlagal naslednje:



Namesto drsnih podpor lahko na začetku uporabiš tudi konzolno vpetje. Na skrajnih koncih uporabi že omenjeni cilindrični koordinatni sistem; podpri pomike v "r" in "z" smeri, moment pa predpiši v smeri "fi".

Glede mreže končnih elementov: na začetku ne pretiravaj z gostoto, naj ti numerika najprej konvergira k neki približni rešitvi. Ko boš to dosegel, potem zgosti mrežo, predvsem v področju visokih tlakov. To je še posebej potrebno v primeru uporabe tetraedrov (slednjih se naj bi sicer v omenjenem področju visokih tlakov izogibali).

Verjamem, da razni tutoriali ne zadoščajo tvojemu problemu. Sam sem imel na začetku podobne težave oz. jih imam še sedaj. Predlagam, da pričneš z osnovnimi primeri, na katerih si boš razčistil fizikalno ozadje problema. Šele za tem boš lahko kos tudi kompleksnejšim primerom.

[GsiminL]

a podpore naj bi izgledale tako?
kako pa se postavi cilindrični ks?

[areje]

Zdravo!
Verjetno sem bil pri prejšnji sliki nejasen (glede podpore sem imel v mislih ali levi ali desi zobnik). Spodnja slika je pravilnejša:



Najbolje, da večji (spodnji) zob vpneš (drsno ali konzolno), manjšega (zgornjega) pa obremeniš z momentom. Relacije (zgornji, spodnji) se nanašajo na tvojo zadnjo sliko. Manjši zob pri tem v "izhodišču" podpri (npr. z uporabo cilindričnih koordinat). Moment je smiselno predpisati na manjši zobnik, saj v tem primeru narediš manjšo napako z ozirom na deformabilnost tvojega modela.

Kako se v Catii kreira cilindrični koordinatni sistem pa trenutno ne vem. Mogoče ti zna kdo drug pomagat. Za SolidWorks je to z dvema klikoma v modulu za MKE (le površina mora biti vsaj delno cilindrična).

[GsiminL]

ok, hvala, mogoče bo tako res najbolje, samo še vedno nisem ugotovil kako se nastavi cilibdrični ks. Če je še kdo ki ve, nej prosim pomaga
hvala

[GsiminL]

ok, hvala, mogoče bo tako res najbolje, samo še vedno nisem ugotovil kako se nastavi cilibdrični ks. Če je še kdo ki ve, nej prosim pomaga
hvala