Problemas de análise de contato 2D-3D
Este capítulo contém problemas de contato 2D e 3D e os resultados do Creo Simulate. Em uma análise de contato, o Creo Simulate calcula deformações, tensões e deformações no seu modelo em resposta a cargas especificadas e sujeitas à restrições especificadas. O Creo Simulate também calcula automaticamente todas as medidas predefinidas. Essa lista de medidas varia de acordo com o tipo de análise.
Este capítulo contém os seguintes problemas de contato:
mvsc001: Contato Contato Hertz 2D
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Tipo de análise:
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Contato 2D
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Tipo de modelo:
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Plano de deformação
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Comparação:
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Teoria
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Referência:
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Roark, R.J. e Young, W. fórmula para tensão e deformação. NY; McGraw-Hill Co. 1982. p. 517.
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Descrição:
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Um modelo de metade dos dois cilindros de profundidade de unidade em contato. Modelado usando contato 2D. Determine a tensão máxima e a área de contato.
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Especificações
Tipo de elemento: | Sólido 2D | |
Unidades: | IPS | |
Dimensões: | R1: 1 R2: 1 | |
Propriedades do material: | Densidade de massa: 0 Custo por unidade de massa: 0 Módulo de Young: 1e6 | Coeficiente de Poisson: 0,3 Expansão térmica: 0 Condutividade: 0 |
Restrições: | fixo em todas, exceto y nas arestas verticais; fixo em todas, exceto x na aresta inferior | |
Cargas: | -1000 nas arestas de elemento superior (simetria): Carga total=-2000 | |
Comparação dos dados de resultados
Teoria | Structure | % de diferença | |
|---|---|---|---|
Área de contato | 0,0481 | 0,0481 | 0% |
Tensão máxima (m=contact_max_press) | 26450 | 26353.88 | 0,363% |
% de convergência: 0.8% na área de contato e pressão de contato | P máx.: 9 | Nº de equações: 397 | |
mvsc002: Contato Contato Hertz 3D
Tipo de análise: | Contato 3D |
Tipo de modelo: | 3D |
Comparação: | Teoria |
Referência: | Roark, R.J. e Young, W. fórmula para tensão e deformação. NY; McGraw-Hill Co. 1982. p. 517. |
Descrição: | Uma seção de quarto de dois hemisférios em contato. Determine a tensão máxima e a área de contato. |
Especificações
Tipo de elemento: | Sólido 2D | |
Unidades: | IPS | |
Dimensões: | R1: 2 R2: 3 | |
Propriedades do material: | Densidade de massa: 1 Custo por unidade de massa: 1 Módulo de Young: 1e7 | Coeficiente de Poisson: 0,3 Expansão térmica: 1 Condutividade: 1 |
Restrições: | fixo em todas, exceto y na face xz; fixo em todas, exceto x na face yz; fixo na aresta inferior | |
Cargas: | -25000 nas faces de elemento superior (simetria): Carga total=-100000 | |
Comparação dos dados de resultados
Teoria | Structure | % de diferença | |
|---|---|---|---|
Área de contato | 0,0507 | 0,0481 | 7,692% |
Tensão máxima (m=contact_max_pres) | 740285 | 742075.3 | 0,241% |
% de convergência: 1.6% na convergência de medida | P máx.: 9 | Nº de equações: 6192 | |
mvsc003: Deslizamento e laminação de um anel em uma superfície rígida
Tipo de análise: | Contato 2D |
Tipo de modelo: | Plano de deformação 2D |
Comparação: | Referência NAFEMS |
Referência: | Testes de referência para modelagem do elemento finito de contato, brecha e deslizamento, Ref:-R0081, Edição: 1, CGS - 7, PP 53. |
Descrição: | O problema consiste em um modelo 2D simples com fricção finita submetida ao deslocamento indicado. |
1. interface de contato
Especificações
Tipo de elemento: | Sólido 2D | |
Unidades: | mmNs | |
Dimensões: | R: 500 mm | |
Propriedades do material: | Densidade massa: 7850 kg/m^3 Módulo de Young: 210 GPa | Coeficiente de Poisson: 0,3 |
Restrições: | O anel de aço é fixo ao longo do eixo X. | |
Cargas: | G = 2443 N Deslocamento x indicado = 785 mm na parte inferior da placa | |
Coeficiente de atrito | μ=1.0 | |
Comparação dos dados de resultados
NAFEMS | Structure | % de diferença | |
|---|---|---|---|
Rotação no anel em graus (m = rotation_ring) | 90 | 89.9 | 0,1% |
mvsc004: Interfaces entre dois cilindros
Tipo de análise: | Contato 2D |
Tipo de modelo: | Simétrico ao eixo 2D |
Comparação: | Referência NAFEMS |
Referência: | Testes de referência para modelagem do elemento finito de contato, brecha e deslizamento, Ref:-R0081, Edição: 1, CGS - 10, PP 61. |
Descrição: | O problema consiste em um problema de contato 2D simples com interferência de 20 mm. A pressão de contato média é calculada. |
1. interferência
Especificações
Tipo de elemento: | Sólido 2D | |
Unidades: | mmNs | |
Dimensões: | Conforme mostrado na figura acima | |
Propriedades do material: | Densidade de massa: 0 Módulo de Young: 206E9 N/m^2 | Coeficiente de Poisson: 0.0 |
Restrições: | As partes superior e inferior dos dois cilindros são restritas na direção vertical. | |
Cargas: | Uma simulação de carga é aplicada ao lado esquerdo da aresta. | |
Comparação dos dados de resultados
NAFEMS | Structure | % de diferença | |
|---|---|---|---|
Pressão de contato em N/m^2 (m = pressure_avg) | 2.275E8 | 2.346E8 | 3% |
mvsc005: Cunha deslizante
Tipo de análise: | Contato 2D |
Tipo de modelo: | Simétrico ao eixo 2D |
Comparação: | Referência NAFEMS |
Referência: | Testes de referência para modelagem do elemento finito de contato, brecha e deslizamento, Ref:-R0081, Edição: 1, CGS - 4, PP 47. |
Descrição: | O problema consiste em um modelo 2D simples com fricção finita. |
1. interface de contato
Especificações
Tipo de elemento: | Sólido 2D | |
Unidades: | MKS | |
Dimensões: | Conforme mostrado na figura acima | |
Propriedades do material: | Densidade de massa: 0 Módulo de Young: 206 GPa | Coeficiente de Poisson: 0,3 |
Restrições: | A parte inferior da base é restringida em todas as direções. Lado esquerdo da cunha está conectado a 9 molas lineares (rigidez 98 N/m) na direção horizontal. A outra extremidade das molas são restringidas em todas as direções. | |
Cargas: | F = 1500 N G = 3058 N | |
Coeficiente de atrito | μ= 0.1 | |
Comparação dos dados de resultados
NAFEMS | Structure | % de diferença | |
|---|---|---|---|
Deslocamento horizontal (m = displacement_x) | 1,0 | 1,0 | 0% |