8.1. Sterktebepaling in SE? 1 : Wat? In Solid Edge kan men een ontworpen constructiedeel analyseren op : sterkte, vervorming, toelaatbare spanning, wringing, buiging, knik, Hiervoor bestaan 2 manieren : 2 : Fysische eigenschappen bepalen Oppervlakte -traagheidsmoment : Teken in drawing de gewenste figuur zonder centerlijnen. Ga naar Inspect 2D mesure - Area. Klik ergens binnen het te onderzoeken oppervlak : oppervlakte wordt weergegeven. Voor meer info : Inspect Evaluate - Area. Zorg dat de area information aan staat. Klik ergens binnen het te onderzoeken oppervlak en accepteer (v-symbool). In een kader vind je alle info : De traagheidsassen worden getekend bij het afsluiten van dit kader. Massa traagheidsmoment, massa, zwaartepunt, : Teken in part de gewenste vorm. Ga naar Inspect - Properties. Hier kan men volume, massa, zwaartepunt, massa traagheidsmoment, laten berekenen. Let wel : je moet een materiaal opgeven. Vaak is het nodig om te updaten! VTI Zeebrugge Desutter J. cursus Solid Edge 8.1 Sterktebepaling in Solid Edge -1
3 : Simulation : Wat? Dit is een einde-elementen pakket (Finit Elements Methode of FEM) die is toegevoegd aan SE. Het pakket deelt het onderdeel in allemaal kleine driehoekjes. De spanning, kracht, vervorming, van elk driehoekje t.o.v. elkaar wordt zo berekend. Elk driehoekje heeft invloed op het volgende Hoe? 1) Open in de Part- Sheet metal of Assembly omgeving het te onderzoeken stuk (of teken het eerst). Ga naar het menu Simulation 2) Kies New Study + definieer materiaal Linear Static = normale belasting, onderzoekt krachten en spanningen Normal Modes = trillingsanalyse met eigenfrequentie materiaal. Linear Buckling = knikk belasting Mesh type : hoe moet de opdeling in elementen gebeuren Tetrahedral = ruimtelijke tetraëder Surface = voor plaatwerk : enkel op het oppervlak 3) Define : selecteer de onderdelen die moeten opgenomen worden in de studie. Breng krachten aan : Loads. Selecteer het vlak. Krachten verplaatsen : klik op oranje ankerpunt en verplaats (zie Steering Wheel). Tip : wil men een kracht in het midden van een vlak aanbrengen, dan kan het nuttig zijn om eerst een lijn te tekenenn in een schets. Hou eventueel rekening met eigengewicht (gravity). 4) Bepaal de Constraints (oplegging / inklemming) 5) Mesh (opdelen in elementen) Stel de grootte van de elementen in : OPGEPAST : hoe fijner de mesh, hoe meer rekenwerk! Een fijnere Mesh levert niet altijd een nauwkeuriger resultaat. Hetgeen men bekomt is de Von Mises-spanning Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie : Het criterium van Von Mises, genoemd naar de Oostenrijker Richard von Mises, geeft aan wanneer een monster plastisch vervormt onder een meerdimensionale aangebrachte spanning. Wordt slechts in één richting een spanning aangebracht, dan moet die spanning onder de vloeigrens blijven, werken de spanningen in meerdere richtingen dan moet een benaderd criterium gebruikt worden (zie ook Criterium van Tresca). Meer algemeen biedt de Von Mises-spanning een mogelijkheid een aangebrachte meerdimensionale spanning met een standaard trekproef (spanning in één richting) te vergelijken. De meerdimensionale spanningen (normaal en schuifspanningen) op een monster aangebracht zijn vergelijkbaar met een ééndimensionale spanning σ vgl die op het monster wordt aangebracht door een trekproef: De Von Mises spanningen komen niet overeen met de manueel berekende waarden! VTI Zeebrugge Desutter J. cursus Solid Edge 8.1 Sterktebepaling in Solid Edge -2
VTI Zeebrugge Desutter J. cursus Solid Edge 8.1 Sterktebepaling in Solid Edge -3
6) Solve : voer de berekeningen uit 7) Je kan een rapport opmaken van de test. Hierin vind je de maximale spanningen (stress), verplaatsingen (displacement), en de plaatsen waar deze optreden. 8) Interpretatie van de resultaten : veiligheidsfactor (factor of safety) kleiner dan 1 betekent breuk. Bij het ontwerp streeft men uiteraard naar een zo groot mogelijke veiligheid! VTI Zeebrugge Desutter J. cursus Solid Edge 8.1 Sterktebepaling in Solid Edge -4
4 : Engineering reference Wat? Deze omgeving laat toe om assen, balken, profielen, te ontwerpen en deze te testen op sterkte. Hier is het mogelijk om een momenten, dwarskrachtenlijn, vervormingslijn, te genereren. Eveneens kan men tandwielen, riemschijven, synchroonriemen, veren, ontwerpen Hoe? Open de Assembly- omgeving Ga naar het menu Tools engineering reference. Hier kies je bv. voor beams designer (= balk) of voor shaft designer. Beams designer In 3 vensters geef je de gegevens in : 1) beams parameters (afmetingen): 2) supports (ondersteuningen) : axial ridgid = roloplegging fixed = scharnier oplegging 3) loads (lasten) : Bij het drukken op de calculate knop, zullen de momenten, dwarskrachtenlijn, bepaald worden Shaft designer Werkt analoog. Hier wordt de as deel (section) per deel ontworpen Spur Gear Designer Geef de parameters op van de tandwieloverbrenging. Men kan kiezen om uit te gaan van zelf te bepalen parameters, ofwel kan men uitgaan van een opgegeven vermogen / toerental (in te stellen via Options ). VTI Zeebrugge Desutter J. cursus Solid Edge 8.1 Sterktebepaling in Solid Edge -5