Quais são as melhores práticas para modelagem de juntas aparafusadas em simulações FEA de estruturas automotivas?

1 Definição de contato

Um dos primeiros passos na modelagem de juntas aparafusadas é definir o contato entre a cabeça do parafuso, a porca e as partes que são unidas. Você precisa especificar o tipo de contato, os pares de contatos, as propriedades de contato e o status do contato. Dependendo do software usado, você pode ter diferentes opções para tipos de contato, como superfície-superfície, nó-superfície ou nó-a-nó. Você também precisa escolher as propriedades de contato apropriadas, como coeficiente de atrito, rigidez de contato e pressão de contato. Finalmente, você precisa definir o status de contato inicial, como ligado, deslizante ou aberto, para refletir o estado inicial da articulação.

2 Aplicativo de pré-carregamento

Outro passo importante na modelagem de juntas aparafusadas é aplicar a pré-carga sobre os parafusos. Pré-carga é a força de tensão que é aplicada ao parafuso quando ele é apertado. A pré-carga afeta a rigidez, a força e a vida útil da articulação. Existem vários métodos para aplicar a pré-carga em simulações FEA, como controle de deslocamento, controle de força, carregamento de temperatura ou elementos de pretensão. Cada método tem suas vantagens e desvantagens, dependendo da complexidade, precisão e custo computacional. Você precisa selecionar o método que se adapta aos seus objetivos e suposições de simulação.

3 Refinamento de Malha

Um terceiro passo na modelagem de juntas aparafusadas é refinar a malha ao redor das áreas aparafusadas . O refinamento da malha é necessário para capturar a concentração de tensões, a pressão de contato e a deformação do parafuso e das peças. No entanto, o refinamento da malha também aumenta o número de elementos e nós, o que pode afetar o tempo computacional e a memória. Portanto, você precisa equilibrar a qualidade da malha e o tamanho da malha. Você pode usar estudos de convergência de malha para determinar o tamanho de malha ideal para sua simulação. Você também pode usar técnicas de malha adaptável para refinar automaticamente a malha com base nos critérios de estresse ou erro.

4 Critérios de falha

Uma etapa final na modelagem de juntas aparafusadas é definir os critérios de falha para o parafuso e as peças. Os critérios de falha são usados para avaliar o fator de segurança, o dano e a fratura da articulação. Existem diferentes tipos de critérios de falha, como baseados em tensão, deformação, energia ou danos. Você precisa selecionar os critérios de falha que correspondem ao comportamento do material, à condição de carga e ao modo de falha da sua junta. Você também precisa calibrar os parâmetros de falha com base em dados experimentais ou valores da literatura.

Modelar juntas aparafusadas em simulações FEA de estruturas de automóveis pode ser uma tarefa complexa e desafiadora. No entanto, seguindo essas práticas recomendadas, você pode melhorar a precisão e a eficiência dos resultados da FEA. Você também pode obter mais informações sobre o desempenho e a confiabilidade das estruturas do seu carro.

5 Veja o que mais considerar

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