STROJIRENSTVI.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Výhody 3D navrhování #4: Přiřazení materiálových vlastností

Vymodelovaná součást bez přiřazení materiálových vlastností působí jako nehmotné těleso. Základní materiálovou vlastností, která se používá v CAD systémech, je hmotnostní parametr, který ovlivňuje především pevnostní a pohybové analýzy.

Dalšími materiálovými vlastnostmi jsou Youngův modul pružnosti, Poissonovo číslo, modul pružnosti ve smyku, součinitel tepelné roztažnosti, hustota, tepelná vodivost, měrné teplo, pevnost v tahu a mez kluzu a každá vlastnost se odvíjí od druhu materiálu. Od přidělených materiálových vlastností se odvíjí vlastnosti fyzikální, kdy např. přidělená hustota, která je u všech materiálů odlišná, ovlivňuje hmotnost modelu.

CAD systémy jsou vybaveny knihovnami materiálů, které obsahují předdefinované materiálové vlastnosti. Ty lze následně upravovat nebo si lze vytvořit materiály vlastní a přiřadit jim materiálové vlastnosti dle svých požadavků. Přiřazení materiálových vlastností z knihovny materiálů je nejrychlejší způsob, jak je modelu můžeme nadefinovat. V této chvíli se využije parametrizace a asociativita, kdy se při změně materiálových vlastností mění vlastnosti fyzikální a výpočty pevnostních a pohybových analýz.

S přiřazeným druhem materiálu modelu se v CAD systému může měnit vzhled a textura materiálu. Tato možnost je výhodná při vizuálních návrzích a rozšiřuje se s ní variabilita navrhování.

Přiřazování skutečných materiálových vlastností virtuálním modelům lze v nástrojích
jako je SolidWorks Sustainability zúročit i při analýzách vlivů výrobků na životní prostředí.

Druh přiřazeného materiálu ovlivňuje celou řadu výrobních procesů. Materiálové vlastnosti ovlivňují výrobní technologie obrábění, svařování, tváření, lisování aj. Od přiděleného materiálu, který si model nese s sebou do softwarů, podporujících výrobní procesy, se odvíjí výrobní parametry od uvedených technologií. Např. CAM systém, mladší bratr CAD systémů, vypočítává na základě definovaného materiálu řezné parametry pro proces obrábění.

Pevnostní analýza vyžaduje předem určit, o jaký materiál se při výpočtech bude jednat. S materiálovými vlastnostmi souvisí mechanické vlastnosti materiálů. Materiály jsou při používání vystaveny různým druhům namáhání (tah, tlak, krut, střih a ohyb). Tato namáhání nepůsobí samostatně, ale v různých kombinacích. Abychom předešli případným destrukcím, musí mít model takové mechanické (materiálové) vlastnosti, aby těmto namáháním odolal. Musí mít dostatečnou pevnost, pružnost, tvrdost a tvárnost, která je u konstrukčních materiálů rozdílná.

Přiřazený materiál dále může ovlivňovat parametry navazující na hlavní výrobní proces jako je tepelná nebo povrchová úprava.

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!