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

Výhody 3D navrhování #5: Pevnostní analýza kounstruované součásti

Výpočet pevnostní analýzy konstruované součásti ovlivňuje řada faktorů. Základem pro výpočet pevnostní analýzy je model, který se bude co nejvíce podobat reálné součásti – po stránce tvarové i rozměrové. Tuto podmínku by měla splňovat většina 3D CAD softwarů.

Při tvorbě modelu by měl konstruktér využívat částečných znalostí technologa a měl by bezpodmínečně znát definice okrajových podmínek pro určení uložení, součásti a způsob jejího zatížení. Konstruktér by měl vycházet ze znalostí technologického postupu výroby a při modelování součásti uvažovat tak, aby ji bylo možné jednoduše vyrobit při zachování pevnostních, funkčních a vzhledových vlastností.

Další podmínkou k určení pevnostní analýzy modelu je přiřazení materiálových vlastností. Materiál, ze kterého se bude model vyrábět, ovlivňuje řadu pevnostních podmínek. Každý druh materiálu má jiné vlastnosti. K definici materiálových vlastností slouží ve 3D modelářích knihovna materiálů. Případně je možné nadefinovat materiálové vlastnosti podle vlastních požadavků. O možnostech přiřazení materiálových vlastností pojednává kapitola s názvem Přiřazení materiálových vlastností.

Každá součást má určitou vazbu na okolí. Pokud by tato vazba neexistovala, měla by součást šest stupňů volnosti, takzvané tři pohyby rotační a tři posuvné, translační. Taková součást se při konstruování nevyskytuje. Proto je pro pevnostní analýzu nutné definovat uložení. V praxi se vyskytuje několik způsobů uložení, které jsou definované počtem stupňů volností. Základními typy, které určují pohyblivost tělesa, jsou vetknutí, kloub a posuvný kloub. Uložení je možné definovat na jakoukoliv geometrickou plochu, přímkovou či křivkou entitu nebo na bod či vrchol geometrie.

Pevnostní analýza součásti v CAD systému SolidWorks Simulation.

Zatížení se určuje na základě toho, čím je způsobené – tedy například silou, momentem, gravitací, tlakem nebo proměnlivým zatížením závislým na čase (u dynamické analýzy). Zatížení  je možné definovat na stejné geometrické útvary, stejně jako uložení. Takto připravený výpočtový model lze analyzovat z hlediska pružnosti a pevnosti.

Moderní programy, které obsahují modul pevnostních analýz v rozšiřujících nadstavbách, využívají k výpočtům průběhů napětí a deformací metodu konečných prvků. Základním typem pevnostního výpočtu jsou statické analýzy, kterými lze provádět pevnostní výpočty modelů. Jejich výsledkem jsou hodnoty různých typů napětí a deformací.

Výpočet pevnostních analýz, definování uložení a zatížení, stejně tak jako následná interpretace výsledků, to všechno už vyžaduje jistou dávku uživatelské zkušenosti.

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!