170 likes | 272 Views
Introducció al disseny, càlcul i producció amb materials compòsits. Introducció al disseny, càlcul i producció amb materials compòsits. PEÇA A DISSENYAR, CALCULAR I PRODUIR: TIMÓ PER EMBARCACIÓ. TIMÓ TRADICIONAL.
E N D
Introducció al disseny, càlcul i producció amb materials compòsits
Introducció al disseny, càlcul i producció amb materials compòsits PEÇA A DISSENYAR, CALCULAR I PRODUIR: TIMÓ PER EMBARCACIÓ TIMÓ TRADICIONAL Rebem una nova proposta de geometria, analitzada per CFD, d’un timó per embarcació de rem. TIMÓ PROPOSAT
0-DEFINICIÓ DE L’ENCÀRREC DEL CLIENT (ESPECIFICACIONS) ENTRADES-Geometria 2D optimitzada per CFD-Condicions de comportament mecànicCoeficient de seguretat superior a 1.5 Deformació inferior al 5% Desplaçament màxim de la peça inferior a 10mm-Condicions de fabricacióNucli d’espuma Matriu: Epoxi Epolam 5015/5014 Reforç: Fibra de vidre “biaxial” o “mat”SORTIDES-Informe tècnic del càlcul del timó-Documentació necessària per a la producció del timó-Prototip funcional
1-PLANTEJAMENT DE LA SOLUCIÓ A ADOPTAR 1.1-Com funciona un timó?Determinació de les forces que hi actuen Definició de la unió embarcació-timó Definició de la unió embarcació-timoner1.2-Síntesi del modelValor de la pressió a aplicar? Pressió hidrodinàmica P=0.5*densitat*v2/Sup Bloqueig en els passadors?Rotacions, translacions, sòlid lliure Bloqueig a la part superior?Rotacions, translacions, sòlid lliure
2-ADEQUACIÓ DE LA SOLUCIÓ A LA REALITAT 1-Restriccions constructivesCom es fabriquen els timons actualment? Quin gruix triem? Rang d’espumes disponibles2-Característiques dels materials a utilitzarCom obtenir les propietats mecàniques 1-Full de característiques del fabricant 2-Enciclopèdies de materials (www.matweb.com)
3-TRACTAMENT DE LA GEOMETRIA OBRIR: MSC PATRAN 2007r1bARXIUNouDonar nom a l’arxiu en un directori conegutARXIUImportarL’arxiu a importar és el timo_2D.igsftp://amade.udg.edu/amade/mme/curs_estiu/Iges OptionsModel unitsmm!!!
4-MALLAT DEL MODEL Generarem un mallat 2D a la peçaCliquem a “Elements”Al menú de la dreta escollim les opcions “Mesh”, “Surface” “Quad”“Paver””Quad4”Per seleccionar les superfícies, ens posem sobre “Surface List i les cliquem”Per jugar amb la mida d’element, mourem el “value” del Global Edge Length.(+/- 500)
5-DETALLETS Hem de crear una xarxa perfecta d’elements, que estiguin perfectament units entre ells a través de nodes. Qualsevol error en aquesta unió farà que el model no sigui continu i per tant portarà a un error que farà que no puguem resoldre el problema. Per evitar això, caldrà que fem un seguit de comprobacions....Equivalence: Ajunta els nodes més pròxims que el limit que es posa (+/-2mm)Boundaries: Mostra si hi ha alguna aresta lliure en tot el model
6-EXPORTAR EL MODEL A MSC.MARC Escollirem la opció “Neutral”, que ens importarà tan la malla com la geometria al programa MSC.Marc, a on entrarem les càrregues, definirem els materials i farem el càlcul
7- IMPORTAR EL MODEL A MSC.MARC Obrir MSC.Marc 2007 Open GLEscollirem la opció “Neutral”, que ens importarà tan la malla com la geometria al programa MSC.Marc, a on entrarem les càrregues, definirem els materials i farem el càlcul.FilesImportPatranSeleccionem arxiuTornar a comprobar mides!!!!Amb els menus inferiors, farem sortir en pantalla la imatge i podrem interactuar amb ella
8-DEFINICIÓ DEL MATERIAL A UTILITZAR Necessitarem 3 E, 3G i 3nu per definir el material. Altres propietats, com la densitat també poden ser entrades. Les propietats les obtindrem del fabricant o d’enciclopedies (www.matweb.com) Atenció amb la densitat, tot el nostre model està en mm, per tant, una densitat de 1,71 Kg/litre s’hauria d’entrar com 1,71e-6 Kg/mm3 A l’opció “Failure” trobarem les teories de falla que podem aplicar al model, i les propietats necessàries per poder calcular-les
9-DEFINICIÓ DEL MATERIAL COMPÒSIT A través de la opció “layered materials” podrem definir el laminat que ens interessi.“New Composite”Entrar nº capa i materialPosteriorment, modifiquem el gruix i la orientació.Premem OK i a “Select” fem “ADD” i el boto “exist”
10-ENTREM LES CÀRREGUES I LES CONDICIONS DE CONTORN Definirem 3 Condicions de contorn diferents-Interacció Barca-Timó -Interacció Timoner-Timó -Pressió hidrodinàmicaPer els bloqueigosMenú Principal”Boundary Conditions””Mechanical””Fixed Displacement”Per la PressióMenú Principal”Boundary Conditions””Mechanical””Global Load”
11-SOLUCIONEM JOBS”Mechanical””Initial Loads”Seleccionem tot**Guardem el modelJOBSRunSubmit3004 El model s’ha solucioantDiferent de 3004 Problemes!!!