Spelling suggestions: "subject:"finita elementmethod"" "subject:"finita elementmetoden""
1 |
Investigation of torsion modes in overhead traveling cranes: : Reviewing the ISO 22980 standardJens, Simon January 2023 (has links)
Overhead cranes and rail mountings in the wall are subjected to vibrations whenlifting equipment. The purpose of this thesis is to review if the minimum frequencyvalue for cranes, according to the ISO 22986:2007 standard is conservative whendesigning overhead traveling cranes. To succeed with the purpose of this thesis,the objective is to compare measured to simulated vibration data on an overheadtraveling cranes. MSC Nastran and MATLAB were used to compare the measureddata to the simulated model. Experimental vibration data on a crane at Volvo CEwas obtained by using the program Siemens Test Lab. The experimental vibrationdata were correlated to the finite element model, by using the modal assurance criteriabetween the mode shapes of the experimental and finite element models. Thefinite element model was used to conduct a study which resembles the operationmovements of the crane. The result of the load investigation where a trolley movesalong the girder on the overhead crane, showed that the ISO 22986:2007 standard isnot conservative in regards to the displacement due to movements during operationof the crane, since the standard does not consider 13% of the displacement whichis due to the torsional modes. When considering an extreme case where the entireload of the trolley was placed on one side of the girder 51% of the displacement wasin response to the torsional modes in this study. Thereby, the minimum frequencyallowed on the overhead cranes does not consider the torsional vibration’s contributionwhich have a significant impact on the displacement when the trolley movesover the girder. / Traverser och traversrälar som är monterade i väggen, utsätts för vibrationer när delyfter utrustning. Syftet med detta examensarbete är att granska om lägsta frekvensenför traverser, enligt ISO 22986:2007 standarden är konservativ när den användssom underlag för att designa traverskranar. För att kunna undersöka detta behöveruppmätta vibrationer från en fysisk travers jämföras med vibrationsdata från enFinita-elementmodell av en travers för att validera modellen. MSC Nastran ochMATLAB användes för att jämföra uppmätta data med den simulerade modellen.Vibrationsdata uppmättes på en travers på Volvo CE Braås. För denna mätninganvändes programvaran Siemens Test Lab. Den experimentella vibrationsdatanvaliderades emot finita-elementmodellen genom att jämföra "modal assurance criterion"för den experimentellamodellen och finita-elementmodellen. Den valideradefinita-elementmodellen användes för att utföra en studie av traverskranen där driftsrörelserav kranen simuleras. Resultatet av lastutredningen där en tralla rör siglängs balken på traversen, visade att ISO 22986:2007 standarden inte är konservativmed avseende på förskjutningen på grund av rörelser. I de studerade fallen tarstandarden inte hänsyn till 13% av förskjutningen som beror på vridsvängningarna.När extremfallet analyseras där hela lasten av trallan placerades på ena sidan avtraversbalken var 51% av förskjutningen på grund av vridningssvängningarna. Denlägsta tillåtna frekvensen på traverskranarna tar därmed inte hänsyn till torsionsvibrationernasbidrag som har en betydande inverkan på förskjutningen när vagnenrör sig över balken.
|
2 |
Samverkan av jord och ovanliggande struktur i FEM-program : En studie av nya jordmodeller I FE-programmet 3D- Structure / Collaboration of soil and overlying structure in FEM-programs : A study of new soil models in the FE program 3D-StructureAbdinasser, Ahmed, Tabatabaei, Sara January 2017 (has links)
De senaste åren har det funnits olika företag som har tillverkat avancerade mjukvaror inom byggbranschen. En del av mjukvaror är avsedd att skapa 2D ritningar och 3D modeller. Med hjälp av dessa verktyg har ingenjörer och arkitekter snabbt och enkelt skapat ritningar och modeller för projektering av konstruktioner. Utvecklingen inom detta område kallas BIM. Byggnadsinformationsmodellering, BIM, stödjer design av en byggnad genom alla faser och möjliggör bättre konstruktions-, tillverknings- och inköpsaktiviteter. Andra mjukvaror är tilltänkt att förutse hur en struktur reagerar på verkliga laster, vibrationer, värme och andra fysiska effekter. För detta används finita elementmetod, där kommer strukturen analyseras i element för ett noggrannare resultat. En utveckling inom detta område har också skett. Företaget Strusoft AB utvecklar FE-verktyg för analys av struktur. Den senaste nyheten är modul för beräkning av samverkan mellan struktur, grundläggning och undergrunden i form av jord. Modulen kallas 3D-Soil och används enligt Strusoft för modellering och analys av geokonstruktioner. I denna rapport redovisas modellering av en struktur och underliggande jord med finit elementanalysprogrammet, FEM-Design som är försett med den nya modulen 3D-Soil för geotekniska beräkningar. Målet är att jämföra resultat för moment utifrån samverkanskrafter mellan jord och struktur i FEM-Design med ett annat FEM-program, Lusas. Till skillnad från FEM-Design appliceras jord- och vattentryck som utbredd last i Lusas. Resultaten visar att det finns signifikanta skillnader mellan resultaten från analysprogrammen och det finns begränsningar i modelleringsverktyget som behöver utvecklas vidare. / In recent years, there have been various companies that produced advanced software in the construction industry. A part of software is designed to create 2D drawings and 3D models. With the help of these tools, engineers and architects have been able to quickly create drawings and models for estimation of designs. Development in this area is called BIM. Building Information Modeling, BIM, supports design of a building through all phases and enables better design, manufacturing and purchasing activities. Other software is intended to predict how a structure responds to real loads, vibration, heat and other physical effects. For this, finite element method is used, where the structure will be analyzed in elements for more accurate results. Development in this area has also taken place. Strusoft AB develops FE tools for structural analysis and the latest product is a module for calculating the interaction between structure, foundation and subsoil in the form of soil. The module is called 3D-Soil and is used by Strusoft for modeling and analysis of geo-constructions. In this report, modeling of a structure and underlying soil with the finite element analysis program, FEM-Design, is provided with the new 3D-Soil module for geotechnical calculations. The goal is to compare the results for moment based on interaction forces between soil and structure in FEM-Design with another FEM program, Lusas. Unlike FEM-Design, soil and water pressure is applied as a distributed load in Lusas. The results show that there are significant differences between the results of the analysis programs and there are limitations in the modeling tool that needs further development.
|
3 |
Modeling of a ball contact with a coated plateSaeedi, Mohammadreza January 2023 (has links)
During tightening of a screw, the variation in friction will affect the force acting on the joint, especially when tightening using torque as a control parameter. So, it is crucial to have a proper understanding of the contact mechanism and friction in the screw head to joint and thread interfaces. This will make it possible to develop tightening strategies that compensate for the friction variation to assure a better quality of the joint. This understating could be achieved through conducting experiments using a pin on disc tribometer. In the present study, the frictional behavior of three different coatings has been investigated using a tribometer. The study comprises both the experimental and numerical procedures. Experimental tests have been conducted to find the required material inputs for numerical modeling, and also, to log the results required for validation of the simulation results. The Central Composite Design (CCD) method has been employed for the design of experiments where the normal pressure and sliding velocity have been selected as the test parameters (design factors). For the numerical part of the study, the localized finite element model of the contact region of the pin and coated disc has been made in ANSYS. The model represents a portion of the test specimen used in the tribometer so that a high level of refinement could be applied. Two different approaches have been implemented in ANSYS to model the friction coefficient as a function of normal pressure and sliding velocity. The both approaches are based on a mathematical model for friction coefficient which has nine constants that could be determined using the experimental tests’ results. Also, a correction scheme for the contact stiffness has been implemented so that the mesh dependency of the model could be reduced significantly. Finally, the results of the numerical modeling have been compared with those obtained from experiments for friction force. The comparison shows a good agreement between them, proving the accuracy of the utilized numerical model and the correction scheme employed. / Vid åtdragning av en skruv kommer variationen i friktion att påverka kraften som verkar på fogen, speciellt vid åtdragning med vridmoment som styrparameter. Så det är avgörande att ha en ordentlig underskattning av kontaktmekanismen och friktionen i skruvhuvudet till skarvar och gänggränssnitt. Detta kommer att göra det möjligt att utveckla åtdragningsstrategier som kompenserar för friktionsvariationen för att säkerställa en bättre kvalitet på fogen. Denna underskattning kan uppnås genom att utföra experiment med en stift på skivtribometer. I föreliggande studie har friktionsbeteendet hos tre olika beläggningar undersökts med hjälp av en tribometer. Studien omfattar både de experimentella och numeriska procedurerna. Experimentella tester har genomförts för att hitta nödvändiga materialingångar för numerisk modellering, och även för att logga de resultat som krävs för validering av simuleringsresultaten. Central Composite Design (CCD) metod har använts för design av experiment där det normala trycket och glidhastigheten har valts som testparametrar (designfaktorer). För den numeriska delen av studien har den lokaliserade finita elementmodellen av kontaktområdet för stiftet och den belagda skivan gjorts i ANSYS. Modellen representerar en del av testexemplaret som används i tribometern så att en hög nivå av förfining kunde tillämpas. Två olika tillvägagångssätt har implementerats i ANSYS för att modellera friktionskoefficienten som en funktion av normalt tryck och glidhastighet. Båda tillvägagångssätten är baserade på en matematisk modell för friktionskoefficient som har nio konstanter som kan bestämmas med hjälp av de experimentella testernas resultat. Dessutom har ett korrigeringsschema för kontaktstyvheten implementerats så att modellens meshberoende kan reduceras avsevärt. Slutligen har resultaten av den numeriska modelleringen jämförts med de som erhållits från experiment för friktionskraft. Jämförelsen visar en god överensstämmelse mellan dem, vilket bevisar noggrannheten hos den använda numeriska modellen och det använda korrigeringsschemat.
|
Page generated in 0.1084 seconds