Analiza numeryczna sworzniowego połączenia stosowanego w konstrukcjach wieloczłonowych

• Autorzy: Chłus K. , Krasoń W.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of clevis-pin joint used in multisection constructions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono numeryczne badania wytrzymałości sworzniowego połączenia przegubowego stosowanego w mostach składanych. Wykonano symulacje działania układu ucha złożonego z dwóch elementów i sworznia, pracującego jako połączenie pasowane (bez luzu) oraz niepasowane (uwzględniające luz montażowy). Analizę numeryczna połączenia przeprowadzono metoda elementów skończonych (MES). Przedstawiono wyniki obliczeń w modelach uproszczonych (zbudowanych z elementów belkowych i powłokowych), w których kontakt odwzorowano za pomocą dodatkowych elementów szczelinowych, a także w modelach bryłowych, w których kontakt zdefiniowano bezpośrednio pomiędzy powierzchniami współpracujących części. Analizę numeryczna układu ucho-sworzeń wykonano stosując wariantowanie modeli dyskretnych, w których odwzorowano różne wartości luzów pomiędzy otworem ucha i ścianą sworznia. Na podstawie otrzymanych wyników określono wpływ luzu na wytężenie podzespołów połączenia tego typu. Wskazano wady i zalety zastosowanych modeli oraz opisano metodykę rozwiązania problemu.

EN

The paper deals with numerical strength analysis of a clevis-pin joint applied in folding bridges. Simulation of the operation of both a clevis and tongue coupling composed of two elements and a pin operating as a joint with the close running fit (without clearance) and a joint with the clearance fit (taking into consideration an assembling gap between surfaces of the pin and the clevis) is presented in the paper as well. To conduct the analysis of such a joint, the finite element method (FEM) was used. The paper discusses also the results of calculations in simplified models (built of beam and shell elements) where the contact is mapped using additional gap elements as well as in solid models in which the contact is defined directly between the surfaces of mating components. Numerical analysis of a clevis-pin system was performed in various discrete models which mapped different values of clearances between surfaces of the clevis hole and the wall of the pin. The calculations were carried out for different gap values between the pin and the hole. Both advantages and disadvantages of the applied models were pointed out and the method of the problem solution was described.

Słowa kluczowe

PL

most składany; połączenie przegubowe; połączenie sworzniowe; badanie wytrzymałościowe; analiza numeryczna; MES (metoda elementów skończonych)

EN

folding bridge; clevis-pin joint; strength analysis; numerical analysis; FEM

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 14, nr 45
• Strony: 7--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Chłus K.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej

autor

Krasoń W.

• Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• 1 Bursztynowski Z.: Mosty składane - podstawy obliczeń. Warszawa: PWN, 1985.
• 2 Dacko M. i in.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Warszawa: Arkady, 1994.
• 3 Reference Manual, MSC.PATRAN, MSC NANSTRAN, MSC MARC, MSC.Software, 2007.
• 4 Niezgodziński M., Niezgodziński T.: Wytrzymałość materiałów. Warszawa: PWN, 2002.
• 5 Brutti C., Coglitore G.: Modeling 3D revolute joint with clearance and contact stiffness. Nonlinear Dyn, DOI 10.1007/s11071-010-9931-z.
• 6 Krasoń W., Wieczorek M.: Metodyka MES z więzami jednostronnymi w analizie wytrzymałości mostów składanych. „Przegląd Mechaniczny” 2003, nr 7-8.
• 7 Chłus K., Krasoń W.: Analiza wytrzymałości mostu składanego z uwzględnieniem luzów montażowych. „Modelowanie Inżynierskie” 2011, nr 41, t. 10, s. 19-26.
• 8 Mazanek E.: Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Cz. 1. Warszawa: WNT, 2005.