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modello superficie di contatto mantello-nocciolo di una matrice in software FEM

Professione: Progettista - Project Manager
Software: Pro-E, Ansys, Deform 3D, Star CCM+
Regione: Veneto
#1
Salve a tutti!
Volevo chiedere il parere per il seguente quesito:
ho creato una mtrice composta da un mantello e da un nocciolo!
Tra i due l'accoppiamento è con interferenza!
d_mantello=34.72 mm
d_nocciolo=35 mm
Ora l'assemblaggio tra le due parti avviene semplicemente inserendo il nocciolo nella sede preposta nel mantello tramite una pressa idraulica e lubrificando!
Questa è la situazione.
Ora il mio quesito è il seguente: devo modellare tale matrice in un software FEm (Deform 3D); come modello il tutto? coefficiente d'attrito della superficie di contatto?
Ovviamente le due parti sono di materiali differenti!
Grazie a tutti intanto.
Lorenzo
 

MacGG

Utente Standard
Professione: Ing.
Software: 33100
Regione: Friuli
#2
Ciao rory_the_king,

non conosco Deform £D, ma quale è il problema?

Se hai un FE non lineare, costruisci il modello come fai la vera lavorazione.
Di solito il problema maggiore è trovare il giusto coefficiente d'attrito da impostare, se vuoi trovare la giusta forza necessaria per l'inserimento, altrimenti non è molto importante, intanto poi la cosa si incastra.

Ciao

MacGG
 
Professione: Progettista - Project Manager
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Regione: Veneto
#3
il fstto di avere mantello e nocciolo a contatto come influisce sulla generazione della mesh? e con che diametro modello tale superficie? con il diametro del nocciolo?
in letteratura le lavorazionei "cold forming" accettano coefficienti d'attrito pari a 0.1.
Questo però sarà da valutare per ogni caso!
qualcuno può aiutarmi?
ciao
lorenzo
 

MacGG

Utente Standard
Professione: Ing.
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Regione: Friuli
#4
Ciao rory_the_king,

ripeto, non conosco Deform 3D, ma ovviemente le superfici do contatto devono essere come sono la realtà, oppure discretizzate in modo accettabile.

Se vogliamo discretizzarle e dato che vuoi, da quanto ho capito, studiare il forzamento, potresti anche semplicemente fare delle mesh congruenti tra mantello e nocciolo, ovvero avere delle mesh regolari, che se hai n elementi sulla circonferenza del mantello, devi anche avere n elementi sulla circonferenza del nocciolo e devono essere posizionate angolarmente in maniera congruente. Così facendo dovresti avere che la sovrapposizione delle facce congruenti delle due mesh, si devono sovrapporre proprio dell'interferenza (nel tuo caso (35 -34.72)/2=0.14 ).

Se non vuoi fare mesh congruenti, io conosco Marc, che permette di definire superfici interpolanti i nodi. Quindi puoi definire tali superfici, come interpolanti le due serie di nodi che vanno in contatto e quindi fare il contatto tra tali due superfici. In ogni caso ti conviene avere delle mesh abbastanza simili o fitte, altrimenti tali superfici si deformano in maniera non veritiera.

Sull'attrito, non conosco queste limitazioni, inoltre forse ai fini della tua analisi non è poi così influente (anche se credo necessario):

Ciao

MacGG
 
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Regione: Veneto
#5
la mesh congruente è necessaria sia per motivi legati ai risultati delle simulazioni sia perchè le due superfici si sovrappongono perfettamente quando accoppiate (io pensavo di modellare un unico diametro, quello che definisci tu, posto a 34.86 mm e non costruire un mantello da 34,72 ed un nocciolo da 35));
per quanto riguarda l'attrito, io devo inserire un coefficiente che caratterizza le superfici a contatto e, dato che la pressione tra le due superfici è elevatissima, pensavo di inserire un alto coefficiente d'attrito (in modo da ipotizzare una coesione tra la superficie perfetta).
cosa ne dici?
 

MacGG

Utente Standard
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Regione: Friuli
#6
Ciao rory_the_king,

puoi anche costruire un'unico diametro, ma ovviamenete devi definire l'interferenza altriemnti non fai il forzamento che ti serve. Ancora con Marc (non sò con Deform 3D) io lo posso fare dicendo che le due superfici di contatto, seppur sono solo in contatto (come geometria di mesh), devono stare distanti 0.14 e questo mi fà il forzamento.

Per l'attrito, portarlo a valori alti una volta inserito il nocciolo nel matello và bene (anche se forse non serve), ma se devi studiare anche l'inserimento, ti conviene dare valori reali (o veritieri), perchè questo oltre a determinarti la forza necessaria al forzamento (che magari non ti interessa) ti può generare delle forze d'attrito che portano prima a plasticizzare il materiale in corrispondenza delle superfici di contatto e quindi determinarti una diversa distribuzione di tensioni finale.

Ciao MacGG