Elemente avansate de analiza cu elemente finite

Extras din referat Cum descarc?

Proiectarea este o activitate de creatie, cu implicatii multidisciplinare. Pentru rezolvarea unei probleme, proiectantul trebuie sa primeasca informatii care sa-i permita sa formuleze problema data in termeni numerici. Daca tema pe care a primit-o contine conditii calitative, la care nu s-au asociat si termeni cantitativi, este de asteptat ca solutia sa fie nesatisfacatoare, cel putin din unele puncte de vedere. 
Scopul primordial al proiectarii este de a obtine cel mai bun sistem posibil pentru un ansamblu de cerinte impuse. Pentru aceasta se concepe un sistem candidat si se studiaza cum se comporta acesta. In inginerie in general, precum si in constructia unei masini, a unui utilaj sau a unei instalatii, o componenta de baza este structura de rezistenta, care reprezinta un ansamblu mecanic cu o functionalitate riguros definita, ca de exemplu: preluarea diverselor sarcini, asigurarea unei anumite pozitii relative intre subansamble, posibilitatea efectuarii unor miscari relative intre unele componenete, asigurarea unei stabilitati statice si dinamice, garantarea unei rigididitati impuse etc. In limbajul ingineresc obisnuit structura de rezistenta se numeste mai simplu: structura. 
Calculele de rezistenta, de stabilitate, de durabilitate, dinamice etc au in vedere structura de rezistenta in ansamblu, componentele acesteia, precum si alte elemente, componente sau subansamble ale masinii, utilajului sau instalatiei care se proiecteaza. Aceste calcule constitue o componeneta importanta a proiectarii dar ele pot fi duse la bun sfarsit numai dupa ce alte aspecte, de principiu sau de detaliu, au fost clarificate. Este cazul cerintelor beneficiarului, a costurilor impuse, a termenelor acordate, a materialelor disponibile, a tehnologiilor accesibile, a volumului productiei, a durabilitatii cerute produsului, a exigentelor ecologice etc. Totdeauna calculele ingineresti trebuie sa aiba in vedere satisfacerea optima a functiilor si cerintelor fundamentale ale proiectarii, ceea ce conduce la concluzia ca disocierea procesului de calcul de cel de proiectare implica riscul unor consecinte nefavorabile, care pot fi grave, greu de anticipat. O prezentare concisa si sugestiva a acestor corelatii multiple se face in schema din figura 1. 
Figura 1. 
Sinteza si proiectarea structurii de rezistenta trebuie realizate in asa fel incat aceasta (adica structura) sa fie sigura pentru valori clare ale parametrilor functionali riguros definiti, in conditiile indeplinirii unor cerinte severe si adesea contradictorii privind costurile, aspectul estetic, termenele de executie, dimensiunile de gabarit, fiabilitatea etc. Indeplinirea acestor cerinte duce la considerarea unor restrictii pe care trebuie sa le satisfaca calculele, cele mai des intanlite fiind: valorile maxime ale tensiunilor, deplasarilor si/sau deformatiilor, coeficientul de siguranta la flambaj, la rupere sau la oboseala, minimum de sensibilitate la imperfectiuni de executie, de montaj sau de exploatare, frecventele modurilor fundamentale de vibratii, viteza de deformare in curgerea plastica stationara, durata de viata, greutatea, volumul, rigiditatea la diverse solicitari, momentele de inertie, stabilitatea statica si dinamica, comportarea la solicitari dinamice. Mai pot fi avute in vedere diferitele moduri de rupere, suprasarcinile la transport, la montaj sau in exploatare, precum si prevederile diverselor legi, standarde, norme etc. 
In prezent, marea majoritate a calculelor ingineresti cerute pentru sinteza, proiectarea si analiza unui produs se pot face cu metoda elementelor finite (MEF). In conditiile proiectarii asistate de calculator (CAD) si a fabricatiei asistate de calculator (CAM), analiza cu elemente finite (FEA) devine o componenta a unui proces unitar -  integrat, asa cum se poate vedea in figura 2. 
Trebuie remarcat faptul ca in succesiunea CAD -  FEA -  CAM exista un proces iterativ de proiectare -  calcul - executie. In acest proces se realizeza succcesiv opertii de sinteza si de analiza ale prototipului si ale modelului pentru calculul cu elemente finite (fig.2). La fiecare iteratie a procesului se aduc imbunatatiri ale prototipului si (sau) ale modelului de calcul, pana cand se ating performantele dorite. 
Figura 2 
Analiza cu elemente finite (FEA) a modelului unei structuri de rezistenta este un calcul numeric de verificare, adica pentru o anumita geometrie definita dimensional, pentru o incarcare data si conditii de rezemare bine precizate se obtin valorile deplasarilor, tensiunilor, reactiunilor in reazeme, frecventelor vibratiilor proprii etc. Nu este insa evident (in cazul general) cum trebuie modificata structura pentru ca aceasta sa raspunda cat mai bine ansamblului cerintelor impuse. Deci nu se poate concepe o tehnica generala de optimizare automata, care sa rezolve orice problema, de orice natura. Ce se poate face, este elaborarea unei metodologii de proiectare optima. 
Programele MEF actuale au implementate proceduri speciale de optimizare care permit determinarea prin calcul automat a valorilor optime ale unor parametri de proiectare astfel incat sa fie satisfacute un set de conditii impuse unei functii obiectiv, definita de utilizator.


Fisiere in arhiva (1):

  • Elemente avansate de analiza cu elemente finite.docx

Imagini din acest referat Cum descarc?

Bibliografie

1. https://www.scribd.com/document/82035609/CARTE-MEF
2. http://www.inma-cadcae.ro/index.php/fea
3. https://www.nafems.org/publications/glossary/terms_s-z/
4.http://www.resist.pub.ro/wpcontent/uploads/2019/01/Rades/04%20M%20Rades%20-%20Analiza%20cu%20elemente%20finite.pdf


Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site (vezi detalii).


Descarcă aceast referat cu doar 5 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un cod promo pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

ex. Andrei, Oana
ex. Popescu, Ionescu

Pe adresa de email specificată vei primi link-ul de descărcare și codul promo. Asigură-te că adresa este corectă și că poate primi e-mail-uri.

2. Alege modalitatea de plată preferată:


* La pretul afișat se adaugă 19% TVA.


Hopa sus!