Dezvoltarea explozivă în ultimele decenii a calculatoarelor și al produselor program performante pentru acestea a avut și are influențe majore asupra… [301544]

CUPRINS

1. INTRODUCERE

Dezvoltarea explozivă în ultimele decenii a calculatoarelor și al produselor program performante pentru acestea a avut și are influențe majore asupra activităților de analiză și sinteză inginerească. Aceste influențe nu sunt legate numai de volumul și sinteza calculelor ci au produs și mutații principale în modul de abordare a diverselor clase de probleme.

Metoda elementelor finite MEF ca o componentă principală a [anonimizat]. Conceptul fundamental cu care operează această metoda are la bază aproximarea prin discretizare (divizare) a [anonimizat], cu proprietăți fizice si funcționale identice cu cele ale domeniului. [anonimizat].

Deci MEF constituie o modalitate de rezolvare numerică a [anonimizat], câmpurilor parametrilor și a procesului fizic.

Metoda elementelor finite se justifică a fi aplicată în studiul acelor fenomene la care rezolvarea analitică a modelului este posibilă cu grad mare de aproximare sau chiar uneori imposibilă. Metoda prezintă avantajul în acest ultim caz că prin micșorarea globală sau locală a dimensiunilor elementelor finite pe baza unor programe performante și adecvate poate conduce la o analiză globală sau respectiv locală cu rezultate apropiate de variațiile reale ale parametrilor fizici caracteristici.

Aplicare MEF presupune cunoașterea bazelor acestei metode dar în același timp și a proceselor pe care le aproximează. Astfel se impune abordarea în acest cadru a elementelor definitorii privind metoda, a modalităților de modelare a domeniilor și fenomenelor în vederea analizei cu MEF a prezentării și ordonării relațiilor care guvernează diverse fenomene în vederea aplicării MEF evidențierea modalităților de apreciere a acurateței oferite de diverse modelări și prezentarea unor posibilități de realizare de programe având la bază MEF sau descrierea principalelor caracteristici și structuri ale unor programe performante.

2. NOȚIUNI PRIVIND PRELUCRAREA PRIN DEFORMARE PLASTICĂ LA RECE

Deformarea plastică a metalelor, reprezintă schimbarea deliberată a formei, [anonimizat]. Ștanțarea și matrițarea la rece se poate defini drept un cumul de procedee de prelucrare a [anonimizat] o prelucrare fără așchii.

Deformările plastice sunt realizate în scopul obținerii unei deformări geometrice a materialului, rezultând o [anonimizat].

[anonimizat] o modificare a rezistenței materialului. [anonimizat] –

Nu se produce nici o modificare a rezistenței materialului;

Se produce o modificare temporară a rezistenței în timpul deformării;

Se produce o schimbare permanentă a rezistenței mecanice;

2.1. INDOIREA

Îndoirea este operația de modificare a formei unui semifabricat prin încovoiere plană în jurul unei muchii rectilinii. Deformarea semifabricatului la îndoire are loc în condițiile modificării curburii în planul de îndoire datorită acțiunii forțelor de deformare care produc un efect de încovoiere. Acest mod de solicitate a semifabricatului în timpul îndoirii creează o stare de eforturi unitare ne-uniforme pe grosimea materialului, căreia îi corespunde o stare ne-uniformă de deformare. Astfel la un semifabricat plan de grosime g, care suferă un proces de îndoire, fibrele extreme exterioare (convexe) se alungesc, iar cele interioare (concave) se scurtează. Aceste deformații descresc pe măsura pătrunderii în material pe grosime, anulându-se la o anumită adâncime. Stratul care trece prin această poziție menționată, paralele cu suprafața materialului, se numește strat neutru. Poziția stratului neutru coincide uneori cu poziția stratului median, însă el este de obicei, deplasat spre interior față de acesta, mai ales atunci când îndoirea se face cu raze mici.

Fig. 2.1 Poziția stratului neutru

Se diferențiază două procedee tehnologice de îndoire:

Cu rază de curbură mare și grad de deformare plastică mic ;

Cu rază de curbură mică și grad de deformare plastică ridicat.

Îndoirea în ștanță se poate executa cu sau fară fixarea materialului. Nu fixăm semifabricatul în cazul pieselor de precizie mică, clasa a 8-a după STAS, deoarece materialul se deplasează în timpul îndoirii. Dacă fixăm semifabricatul, obținem clasa de precizie 7 după STAS.

2.1.1 Valoarea deformațiilor și razele de îndoire minime admisibile

Razele de îndoire minim admisibile se determină în corelație cu deformațiile limită admisibile pentru fibrele extreme, astfel încat să se evite formarea fisurilor. Se face o diferențiere în funcție de lățimea semifabricatelor. Astfel, în cazul lățimilor mari, se utilizează următoarele relații pentru determinarea deformațiilor fibrelor extreme, prin care se ține seama de subțierea materialului și de deplasarea stratului neutru:

Pentru stratul exterior întins cu raza R:

; .

Pentru stratul interior comprimat cu raza r:

; ;

unde:

– alungirea relativă totală;

R – gâtuirea relativă în secțiune transversală.

Pentru razele minime de îndoire, în cazul semifabricatelor plate, pentru unghiuri de îndoire mai mari de 90, se recomandă valorile din urmatorul tabel.

unde g este grosimea materialului.

Valorile gâtuirii relative la rupere max, obținute pe cale experimentală, sunt utilizate la determinarea razei minime de îndoire. La îndoirea în lungul direcției de laminare, valoarea deformațiilor limită admisibile se iau mai mici, .

De obicei, semifabricatele care sunt supuse îndoirii provin din decupare în ștanțe sau tăiere cu foarfecele. Din această cauză, în apropierea suprafeței tăieturii se formează o zonă de metal ecruisat și deformat, a cărui duritate este cu 20-30% mai mare, iar plasticitatea este mai redusă decât în restul zonelor.

2.1.2 Momente și forțe de îndoire

Forța de îndoire se determină din egalitatea momentului de încovoiere la îndoire exterior, cu momentul determinat de forțele interioare, adică a tensiunilor normale din zona supusă alungirii sau comprimării. Pentru calculul momentului determinat de forțele interioare, avem nevoie de repartiția tensiunilor în secțiune transversală și valoarea tensiunii maxime pentru deformația respectivă.

Distribuția tensiunilor tangențiale și relațiile pentru determinarea momentului forțelor interioare în valoare aproximativă sau exactă se face conform tabelului de mai jos:

Unde,

W – moment de rezistență;

Wp1 – moment de rezistență plastic pentru secțiunea dreptunghiulară;

n – coeficient cu valori cuprinse între 1,8 si 1,6 pentru diverse materiale; valorile mai mari se aleg pentru materiale plastice.

Valoarea maximă de compresiune se atinge în zona stratului neutru, dacă urmărim o repartiție a tensiunilor în care se aplică mijloacele teoriei deformațiilor plastice, cu luarea în calcul a condițiilor reale de îndoire.

Relațiile pentru determinarea momentelor de încovoiere :

La îndoirea în formă de V: , ;

La îndoirea în formă de U: , ;

La îndoirea în formă de : , ,

S-au utilizat notațiile:

r = rază de îndoire [mm],

l = brațul la sfârșitul îndoirii [mm];

2.1.3 Dimensiunile semifabricatelor pentru îndoire

În cazul îndoirii după o anumită rază de curbură, lungimea semifabricatului este egală cu suma lungimilor porțiunilor rectilinii împreună cu lungimea fibrei neutre în zonele de îndoire. Aceasta din urmă se determină prin intermediul relației:

[mm], unde

– unghiul porțiunii curbe;

x – coeficient care determină poziția fibrei neutre pentru îndoirea cu rază de racordare;

,

– unghiul interior de îndoire [] ;

Valorile coeficientului x:

2.1.4 Elemente constructive și procedee tehnologice utilizate la îndoire

Determinarea procedeului de îndoire, a numărului și secvenței operațiilor de efectuat în scopul obținerii formei piesei de prelucrat, se face urmărind următorii factori: dimensiunile acestora, precizia și gradul de finisare cerute, precum și tipul producției.

În cazul îndoirii fără pretenții, în forma de V, se apelează la îndoirea liberă, cu sau fără calibrare, unde are loc acțiunea poansonului asupra semifabricatului până în momentul în care laturile piesei au ajuns paralele cu suprafețele de lucru ale plăcilor de îndoire. La îndoirea cu calibrare, are loc prin îndoirea materialului până în momentul în care poansonul și placa de îndoire ajung în contact cu piesa, iar raza de îndoire a piesei este identică cu cea a poansonului.

Pentru creșterea preciziei îndoirii se utilizează 2 sau mai multe știfturi cu vârful ascuțit, amplasate în zona de racordare a poansonului, care vor pătrunde în material pe o adâncime de 0,3…0,4 mm și care au rolul de a împiedica mișcarea piesei pe piesa activă.

În cazul unei piese cu forma tip cornier, cu laturi inegale, se apelează fie la îndoirea liberă, fie la cea cu calibrare, caz în care se obțin precizii mai ridicate.

Dacă piesele de prelucrat au deja găuri sau alte perforări, se poate obține o precizie ridicată prin utilizarea următoarei scheme:

Există de asemenea și îndoirea cu unghi variabil, care necesită reglarea poziției poansonului sau înlocuirea acestuia.

Îndoirea în formă de U, cu precizie redusă, se realizează prin intermediul matrițelor fără element de împingere sub poanson. Pentru o precizie mai ridicată, schema constructivă utilizată imobilizează semifabricatul între poanson și placa mobilă de împingere, sau pentru depășirea acestei precizii a îndoirii, se adoptă varianta constructivă în care fie poansonul, fie placa de îndoire sunt extensibile.

Materialele cu grosimea mai mică de 3 mm se îndoaie sub forma de U cu flanșă într-o singură operație, dar cu neajunsul unor raze de racordare mari. Daca grosimea materialului este mai mare, sau dorim sa obținem raze de racordare reduse, trebuie sa utilizăm doi pași pentru îndoire, sau să utilizăm matrițe de complexitate ridicată, cu pene laterale.

Îndoirea în formă de Z se poate face fără fixarea materialului, cu o precizie a îndoirii reduse, sau cu fixarea materialului, utilizând montajul din figura, unde avem o precizie a îndoirii mai ridicată.

Îndoirea pieselor de forma complexă se poate realiza în:

Matrițe simple pentru semifabricate individuale în cazul producției serie redusă;

Matrițe combinate cu acțiune simultană, din semifabricate individuale, pentru producția de serie;

Matrițe combinate cu actiune succesivă, folosind semifabricate sub formă de bandă, pentru producție de serie mare și de masă.

3. PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE EXECUȚIE PRIN DEFORMARE PLASTICĂ LA RECE A REPERULUI ”COLȚAR”

Enunțul temei de proiectare:

Să se proiecteze folosind metodele moderne de proiectare asistată tehnologia de execuție și o sculă combinată de stanțare și îndoire necesare execuției reperului „COLȚAR”:

Etapele de proiectare:

1. Considerații generale privind proiectarea creativă a procesului tehnologic de presare.

2. Analiza piesei – condiții tehnologice impuse.

3. Determinarea variantei optime de croire. Calcule pentru: puntițe, lățimea benzii, coeficient de croire și de utilizare, consumul tehnologic.

4. Alegerea schemei tehnologice optime.

5. Calculul forțelor, lucrului mecanic și puterii pentru presare și alegerea presei.

6. Determinarea centrului de presiune.

7. Determinarea jocurilor și calculul părților de lucru ale elementelor active.

8. Calculul de dimensionare și de verificare a elementelor ștanței (poansoane, plăci active, plăci de bază, arcuri, șuruburi).

9. Întocmire plan de operații aferent tehnologiei adoptate.

10. Întocmire schițe pentru desen de ansamblu. Se va realiza secțiune prin ștanță și o vedere de sus a părții inferioare.

11. Întocmire desen la scară pentru ansamblu.

12. Realizare două desene de execuție la alegere pentru elemente active, placă portpoanson și placă de reținere.

3.1 CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIND PROIECTAREA CREATIVĂ A PROCESULUI TEHNOLOGIC DE PRESARE.

Materialele metalice folosite pentru realizarea pieselor prin presare la rece trebuie să corespundă nu numai destinației și condițiilor de exploatare ci și condițiilor tehnologice privind caracterul și gradul de deformare.

Proprietățile tehnologice ale materialelor metalice sunt determinate, în principal, de proprietățile lor mecanice, iar acestea, la rândul lor, de compoziția chimică, structura și mărimea grăunților, tratamentul termic aplicat și gradul de ecruisare.

În procesul de tăiere, între elementele active se asigură un joc. Valoarea acestuia este dată de diferența dintre dimensiunea zonei active a plăcii de tăiere și cea corespunzătoare poansonului.

Valoarea și modul de amplasare a jocului influențează asupra desfășurării procesului de tăiere de acesta depinzând calitatea și precizia de prelucrare, mărimea tensiunilor și deformațiilor din material precum și durabilitatea elementelor active. Precizia pieselor obținute prin decupare și a orificiilor perforate se apreciază prin abaterile dimensionale și de la forma geometrică reziltate după tăiere.

Datorită existenței jocului dintre elementele active precum și a uzurii muchiilor active, procesul de decupare perforare este însuțit de curbarea materialului, așa încât piesa nu rezultă plană.

Calitatea pieselor obținute prin tăiere trebuie apreciată prin:

– starea suprafeței rezultată prin tăiere (rugozitatea acesteia);

– starea și adâncimea stratului superficial ecruisat;

– starea muchiilor obținute prin tăiere (cu bavuri sau rotunjite).

În general, la tăierea pe ștanțe de construcție obișnuită cu jocuri optime între elementele active neuzate, se obțin rugozități mici (3,2…1,6), bavuri foarte mici (0,01 mm) și un strat superficial ecruisat cu adâncime de circa 0,2..0,3 mm cu duritatea având valoarea de 1,4…1,8 ori mai mare față de duritatea materialului din zona neinfluențată. Bavura poate apărea datorită unui joc mai mare decât cel optim, precum și prin uzarea elementelor active. De obicei, dacă s-a uzat muchia activă a poansonului, la decupare, bavura apare în primul rând la piesă, iar la perforare, la deșeu. În cazul în care s-a uzat numai muchia activă a plăcii de tăiere, la decupare bavura apare în primul rând la deșeu, iar la perforare la piesă. La uzarea muchiilor ambelor elemente active bavura apare atât la piesă cât și la deșeu.

În concluzie, precizia și calitatea pieselor obținute prin decupare perforare este influențată de următorii factori:

– jocul dintre elementele active;

– natura și caracteristicile materialului de prelucrat;

– starea muchiilor tăietoare;

– grosimea materialului;

– forma și dimensiunile piesei ce se prelucrează;

– tipul plăcii active (cu gaură conică, cilindrică, etc);

– construcția ștanței (cu sau fără fixarea semifabricatului) și starea inițială (rigiditate, grad de uzură, precizia ghidării părții mobile, etc.);

– construcția și starea presei.

3.2 ANALIZA PIESEI – CONDIȚII TEHNOLOGICE IMPUSE

Distanța minimă dintre două orificii perforate alăturate precum și distanța dintre marginea orificiului și cea a piesei trebuie să corespundă cu indicațiile următoare:

Grosimea materialului este g = 2 mm.

a > g. În cazul de față avem a = 9,5 deci condiția este îndeplinită.

Indicațiile de mai sus sunt date din punct de vedere calitativ și al preciziei de execuție a pieselor ștanțate.

3.2.1. Stabilirea succesiunii operațiilor de presare necesare și stabilirea dimensiunilor intermediare

a. Perforare: – 2 gauri DP = 5 mm

Crestare:

b. Indoire:

c: Decupare:

3.3 DETERMINAREA VARIANTEI OPTIME DE CROIRE. CALCULE PENTRU: PUNTIȚE, LĂȚIMEA BENZII, COEFICIENT DE CROIRE ȘI DE UTILIZARE, CONSUMUL TEHNOLOGIC

Problema economisirii metalelor reprezintă o chestiune deosebit de importantă, a cărei rezolvare depinde de o serie de factori de natură constructivă, tehnologică și organizatorică.

Unul din principalele moduri de economisire a metalelor în industria constructoare de mașini este croirea judicioasă a semifabricatelor utilizate la operțiile de deformare plastică la rece. Prin croire se înțelege amplasarea pe semifabricat a produselor cu forme tehnologice determinate, în vederea separării lor, astfel ăncât să rezulte o cantitate minimă de deșeuri.

3.3.1 Mărimea puntițelor

Dimensionarea puntițelor se face în funcție de natura și grosimea materialului, ținând cont că ele trebuie să fie suficient de mari pentru a permite o decupare completă a piesei (compensând erorile de pas), pentru a asigura o rezistență suficientă a materialului, pentru realizarera avansului, dar, în același timp, trebuie să nu se piardă în puntițe o cantitate mare de material.

Mărimile dimensiunilor puntițelor laterale a1 și intermediare b1 se pot calcula cu relațiile de mai jos:

, ,

Pasul P se calculează după cum urmează:

P = Lsf + b1 = 66,7 + 4,3 = 72 mm

3.3.2 Calculul coeficientului de croire

Se calculează coeficientul de croire al materialului cu relația:

, unde:

Asf = aria semifabricatului

r = nr. de rânduri

B = lățimea benzii

p = pasul

O imagine mai reală privind folosirea eficientă a materialului o dă coeficientul de folosire al materialului care se calculează cu formula:

Unde:

Asf = aria semifabricatului

n = nr. de piese la o foaie

L = lungimea tablei

l = lățimea tablei

Lățimile și lungimile standardizate ale tablelor românești sunt:

l = 800, 1000, 1200, 1600, 2000

L = 1500, 2000, 2500, 3000, 4000

Fâșiile de tablă se pot croi în două variante: orizontal și vertical.

În continuare se împart lățimile și lungimile foilor de tablă la lățimea fâșiei și pasul obținut la croirea pe un rând.

Aleg foaie de tablă de mărime:

Ll = 1500800 mm (pentru varianta de croire verticală)

g = 2 mm

3.4 ALEGEREA SCHEMEI CONSTRUCTIV-FUNCTIONALE OPTIME

După stabilirea traseului tehnologic prezumtiv s-au cuplat toate operațiile în așa fel încât să poată fii realizate pe aceeași ștanță. Prin urmare, sculele care urmează a fi proiectate sunt: o ștanță succesiva in trei pasi (crestare-perforare, indoire si decupare).

3.5 CALCULUL FORȚELOR, LUCRULUI MECANIC ȘI PUTERII PENTRU PRESARE ȘI ALEGEREA PRESEI

3.5.1. Calculul forțelor:

– forța de perforare (Pasul 1)

L – lungimea conturului tăiat mm

g – grosimea materialului mm

– rezistența la forfecare N/mm2

– forța de scoatere la perforare

– forța de crestare

– forța de scoatere la crestare

– forța de îndoire (Pasul 2)

Întrucât schema de solicitare este complexă nu putem calcula cu certitudine forța de îndoire. Din această cauză se va calcula mai departe cu forța de îndoire obținută în urma simulării cu element finit.

Fî = 0,59 tF

– forța de decupare (Pasul 3)

– forța de scoatere la decupare

– forța totală:

3.5.2 Calculul lucrului mecanic la decupare perforare

Determinarea lucrului mecanic la se face cu relația:

F = forța totală [N]

g = grosimea [mm]

λ = 0,5

Alegem presa mecanică cu acțiune intermitentă de tip “STZZRR” cu următoarele caracteristici tehnice:

– forța maximă de presare de 3150000 N (315 tf)

– puterea P = 16 kW

– cadenta = 30 cd /min

– dimensiunile mesei 1200 x 800 mm

– dimensiunea berbecului 800 x 800 mm

– deschidere masa-berbec maxim 390 mm

– cursa reglabila 60-120 mm

– latime banda maxim 240 mm

– pas maxim 400 mm

3.5.3 Calculul puterii motorului de antrenare

n = numărul de rotații ale arborelui principal (numărul de curse duble ale culisoului) pe minut.

n = 120

= randamentul mediu al presei = 0,6

= randamentul transmisiei = 0,8

a0 = coeficient depinzând de regimul de lucru = 1,2

Puterea necesară este mai mică decât puterea presei alese.

3. 6. DETERMINAREA CENTRULUI DE PRESIUNE

Centrul de presiune reprezintă punctul în care este aplicată rezultanta forțelor ce acționează simultan asupra ștanței în procesul de lucru.

Deoarece nu folosim prindere cu cep ci cu bride rezulta ca nu se produce dezaxarea ștanței, asimetria jocului, uzarea rapidă a elementelor de ghidare și a muchiilor active.

Nu se calculeaza centru de presiune.

3.7 DETERMINAREA JOCURILOR ȘI CALCULUL PĂRȚILOR DE LUCRU ALE ELMENTELOR ACTIVE

3.7.1 Determinarea valorii jocului între elementele active (poanson și placă de tăiere)

Conform tabelului 9.10 (1/pag140) avem:

jmin = 0,10 mm

jmax = 0,18 mm.

3.7.2 Stabilirea jocului și calculul dimensiunilor elementelor active la decupare (Pasul 1)

La operațiile de tăiere se consideră că dimensiunile pieselor decupate sunt asigurate de placa de tăiere, iar ale celor perforate, de poanson.

La calculul dimensiunilor elementelor active trebuie ținut seama de modul în care acestea se prelucrează pentru a asigura jocul funcțional necesar.

Astfel pentru decuparea unei piese de dimensiune nominală D, avem pentru determinarea dimensiunii plăcii:

iar pentru determinarea dimensiunii poansonului:

Așadar pentru decuparea semifabricatului cu B = 4,4 mm și cu abaterile Ai = -0,1 și As = 0,1 avem:

Jocul minim jmin = 0,10 mm

3.7.3 Stabilirea jocului și calculul dimensiunilor elementelor active la perforare (Pasul 1)

Pentru perforarea semifabricatului cu D = 6 mm și cu abaterile Ai = -0,1 și As = 0,1 avem:

Jocul minim jmin = 0,10 mm

3.7.4 Stabilirea jocului și calculul dimensiunilor elementelor active la îndoire (Pasul 2)

Pentru îndoire reperului „Intaritura” avem pentru calculul elementelor active:

iar pentru determinarea dimensiunii zonei active a plăcii:

Așadar pentru obținerea cotei de 15 mm cu abaterile Ai = – 0,5 și As = 0,5 avem:

Jocul minim j = 0,8 mm

3.7.5 Stabilirea jocului și calculul dimensiunilor elementelor active la decupare (Pasul 3)

Așadar pentru decuparea semifabricatului cu B = 22 mm și cu abaterile Ai = -0,3 și As = 0,3 avem:

Jocul minim jmin = 0,10 mm

3.8. CALCULUL DE DIMENSIONARE ȘI DE VERIFICARE A ELEMENTELOR ȘTANȚEI (POANSOANE, PLĂCI ACTIVE, PLĂCI DE BAZĂ, ARCURI, ȘURUBURI)

3.8.1 Dimensionarea elementelor ștanței

Verificarea poansoanelor la compresiune strivire și flambaj

Verificarea poansonului de perforare

Verificarea solicitării la compresiune se face cu relația:

unde Amin este aria secțiunii transversale minime a poansonului.

Astfel pentru poansonul de perforare

pentru oțel de scule.

Iar pentru poansonul de decupare:

pentru oțel de scule.

Iar pentru poansonul de îndoire:

pentru oțel de scule.

Iar pentru poansonul de decupare:

pentru oțel de scule.

Verificarea poansoanelor la strivire

Verificarea la strivire se face pentru a vedea dacă nu există pericolul pătrunderii capului superior al poansonului în placa de capăt. Efortul de strivire se calculează cu relația:

unde: Astr este aria suprafeței frontale superioare a poansonului; σa,strivire efortul unitar admisibil de strivire pentru materialul din care este construită placa de capăt.

σa,strivire = 120 N/mm2

Astfel pentru poansonul de perforare:

Pentru poansonul de crestare (decupare):

Totuși în costrucția matriței a fost introdusă ca element de siguranță placa de presiune.

Pentru poansonul de îndoire:

Pentru poansonul de decupare:

Verificarea poansoanelor la flambaj

Se va verifica la flambaj doar poansonul de perforare, celelalte poansoane fiind suficient de robuste. Se calculează coeficentul de zveltețe cu formula:

Poansoanele fiind ghidate:

unde

Imin – momentul de inerție minim al secțiunii transversale minime a poansonului.

Amin – aria secțiunii transversale minime a poansonului.

Pentru verificarea se face cu relația lui Euler:

Pentru cazul se poate face verificarea cu relația Tetmajer-Iasinski de forma:

În final se verifică coeficientul de siguranță la flambaj:

; caf = 4 … 5 pentru oțel călit

Verificarea poansonului de perforare

Deoarece se folosește relația Tetmajer-Iasinski.

În concluzie poansonul de perforare nu flambează.

3.8.2 Calculul arcurilor elicoidale

Calculul arcurilor elicoidale se face cu relațiile:

unde Fmax este forța maximă admisibilă în N;

d – diametrul sârmei

Dm – diametrul mediu al arcului

τ – efortul admisibil la forfecare τ = 500 N/mm2

fmax – săgeta maximă a arcului

n – numărul de spire al arcului

G – modulul de elasticitate transversal G = 75000 N/mm2

Arcul care asigură reținerea și eliminarea piesei la îndoire:

Numărul de arcuri necesare se calculează cu relația

Arcurile care asigură scoaterea materialului de pe poansonul de decupare.

4. CARACTERISTICILE ANALIZEI PRIN METODA ELEMENTULUI FINITE ÎN DOMENIUL PLASTIC CU PROGRAMUL ALTAIR HYPERFORM

Metoda elementelor finite MEF ca o componentă principală a cercetării și proiectării asistate de calculator reprezintă în momentul de față ceea mai eficientă metoda pentru analiza și chiar optimizarea structurilor tehnice, indiferent de forma și materialele din care sunt realizate.

Conceptul fundamental cu care operează această metoda are la bază aproximarea prin discretizare (divizare) a întregului continuu în sub-domenii numite elemente finite, cu proprietăți fizice si funcționale identice cu cele ale domeniului. Având la bază acest concept modelul analitic diferențial al procesului fizic de analizat se transformă într-un model numeric care poate fi rezolvat numai folosind calculatorul numeric.

În cele ce urmează se vor prezenta rezultatele obținute prin aplicarea acestei metode la modelarea prelucrării prin îndoire în condiții de solicitare neconvenționale. Analiza numerică este făcută folosind un model elasto-plastic al materialului semifabricatului, prin analiză în domeniul neliniar. Acest tip de analiză ridică probleme deosebite, legate de specificul procedeului, probleme soluționate de aplicația prezentată în continuare.

Analiza prin metoda elementelor finite în domeniul ne-liniar a deformării plastice prezintă o serie de particularități care vor fi trecute în revistă în cele ce urmează. Se face în continuare o descriere a aparatului matematic și a metodei de calcul folosite pentru analiza prezentată în lucrarea de față, arătând modul de abordare al problemei în programul folosit.

Pentru a modela procedeele de deformare plastică la rece de acest tip, trebuie să fie satisfăcute o serie de condiții cum ar fi:

să se respecte legile de bilanț din mecanica solidului,

să se facă o interpretare corectă a legii de material,

să se facă o interpretare corectă a cinematicii implicate de desfășurarea procesului fizic în timp și

să se țină cont de fenomenele de contact și de schimbarea locală a acestei stări.

Aceste condiții implică complicații la nivelul aparatului matematic pentru soluționarea sistemului de ecuații de echilibru.

Astfel vor fi necesare, pe de o parte, pentru descrierea matematică:

mărimi potrivite ale deplasărilor nodale,

definiții adecvate ale tensiunilor,

legi de material adecvate.

Pe de altă parte, pentru tratarea numerică corespunzătoare a problemelor sunt de dorit formulări eficiente, algoritmi de soluționare stabili și puternici, precum și un sistem de calcul fiabil și de mare capacitate.

Ecuația de echilibru pentru un sistem cu comportare neliniară, este dată de relația 4.1:

1 (4.1)

În această ecuație se observă că matricea de rigiditate a sistemului (K) este dependentă de încărcarea (R) și deplasările sistemului (U) la un moment dat. Sursele acestei comportări, în cazul deformării plastice la rece, pot fi grupate, ALTAIR HYPERFORM, după cum urmează:

Neliniarități de material. Sunt cauzate de o relație neliniară între tensiunile aplicate și deformațiile specifice care se produc în oțelul deformat în zona plastică.

Neliniarități geometrice. Sunt cauzate, pe de o parte, de o relație neliniară între deplasări și deformațiile specifice, iar pe de altă parte de relația forțe aplicate – tensiuni.

Neliniarități ale condițiilor de frontieră. Contactul semifabricat-dispozitive de deformare și fenomenele de frecare inerente introduc aceste modificări ale condițiilor de frontieră în timpul desfășurării unei analize.

Aanliza cu elemente finite în domeniul neliniar este deci mult mai complexă și mai costisitoare decât analiza în domeniul liniar. De asemenea, analiza neliniară nu poate fi formulată ca un set de ecuații liniare și rezolvată ca atare. În general, soluționarea acestor probleme necesită aplicarea unor scheme incrementale de rezolvare. Acest lucru se face prin corelarea desfășurării procesului de deformare pe parcursul unor intervale de timp Δt, numite incremente de timp. Schemele de rezolvare sunt iterative, ceea ce de multe ori reclamă reluarea în mai mulți cicli a calculelor, pentru a asigura convergența soluției spre un echilibru static la sfîrșitul fiecărui increment de timp. În funcție de toleranța impusă criteriului de convergență ales, analiza necesită un număr mai mare sau mai mic de iterații, pentru același set de date de intrare.

4.1 METODA DE ANALIZĂ FOLOSITĂ PENTRU MODELARE

Programul de calcul ALTAIR este folosit pentru modelarea deformării la rece, datorită capacității sale de a descrie și de a lua în considerare toate cele trei tipuri de neliniarități mai sus prezentate. Se folosește o formulare incrementală a ecuațiilor de echilibru (formularea Lagrangiană revizuită) bazată pe urmărirea stării de echilibru a corpului deformabil la intervalele de timp 0, Δt, 2Δt, 3Δt, … , nΔt. Calculul vizează toate punctele corpului de la începutul deformării și până la sfârșitul acesteia.

Se pot defini si proprietățile de material asociate modelului, care trebuie să îl caracterizeze sub trei aspecte:

o condiție de curgere, care specifică starea de tensiune multiaxială care corespunde începerii curgerii plastice;

o lege de curgere (legea de normalitate), care face o relație între creșterea deformației plastice specifice, starea curentă de tensiuni și creșterea tensiunilor după curgere;

o lege de ecruisare, care precizează cum se modifică condiția de curgere în timpul curgerii plastice.

Aceste mărimi legate de comportarea plastică a materialului sunt luate în considerare de programul ALTAIR HYPERFORM și sunt prelucrate pentru a fi incorporate în matricea de rigiditate K din cadrul sistemului de ecuații de echilibru. Implementarea folosită este de tip elasto-plastic deci componenta elastică a deformației specifice este luată în considerare, iar atingerea stării plastice este în permanență testată de algoritmul de calcul. În continuare va fi prezentată succint succesiunea de calcul a elementelor specifice formulării elasto-plastice a modelului, așa cum a fost ea folosită în aplicația prezentată în această lucrare.

Algoritmii folosiți de programul ALTAIR HYPERFORM sunt stabili și preciși pentru incremente moderate ale deformației specifice. Ei sunt mai puțin preciși și au o mai slabă convergență pentru creșteri ale deformației plastice specifice într-un increment cu mai mult de zece ori deformația elastică specifică corespunzătoare. În acest sens, la stabilirea incrementului de timp există un spațiu de manevră. Programul calculează relația tensiuni-deformații specifice la mijlocul incrementului pentru fiecare punct de integrare pe baza unei deformații specifice incrementale prezise. Pentru fiecare prim ciclu iterativ din cadrul unui increment de timp această prezicere se bazează pe deformația specifică incrementală de la incrementul de timp anterior. La calculul tensiunilor de răspuns se folosește metoda normalei medii, ALTAIR HYPERFORM, calculând o matrice de rigiditate la fiecare increment.

Dacă variabila de control la sfârșitul fiecărui increment este în limitele toleranței impuse nu se mai fac reiterări. În timpul reiterării, valorile deformațiilor specifice calculate la iterația precedentă sunt considerate drept valori prezise pentru evaluarea matricii de rigiditate. În felul acesta se corectează influențele negative pe care o prezicere inițială neinspirată le-ar putea manifesta asupra soluției.

Algoritmul folosit este, în linii mari, următorul:

2 (4.2)

. Pentru un anumit vector al deformației specifice incrementale, Δε se consideră inițial un răspuns perfect elastic al materialului și se găsește vectorul de creștere incrementală a tensiunii,

4 (4.5)

. Se face în continuare o verificare a ecuației 4.3. Dacă F(σσ) = 0 starea de tensiuni corespunde suprafeței de curgere. În cazul în care această valoare este pozitivă, programul calculează o valoare ξ, astfel încât să fie satisfăcute relațiile 4.4. Pentru o valoare ξ nenulă se recalculează cu formula 4.5, asigurându-se astfel o valoare σ în interiorul sau pe suprafața de curgere, la începutul incrementului.

3 (4.4)

. Se face în continuare verificarea stării de tensiune la sfârșitul incrementării. Dacă expresia F(σ+Δσel) este negativă atunci incrementul este pur elastic. Dacă este pozitivă și, în plus, F(σ) are o valoare negativă, atunci programul face o evaluare a fracțiunii din creșterea tensiunii care este elastică (notată mel la punctul 6 al algoritmului), restul creșterii (1- mel) fiind elasto-plastică.

. Se aplică în continuare legea de normalitate. Vectorul normal la curba de curgere are, pentru condiția de curgere Von Mises, valoarea din ecuația 4.6 :

5 (4.6)

6 (4.7)

. Odată găsite valorile normalelor, se determină tλ creșterea echivalentă a deformației plastice la incrementul t, valoare scalară folosită în legea de normalitate, din ecuația 4.6, în care H este panta curbei de ecruisare și depinde de deformația plastică totală, motiv pentru care ecuația va fi rezolvată iterativ într-un maximum de cinci pași.

7 (4.8)

. În continuare se calculează cu relația 4.8 matricea care exprimă relația constitutivă tensiuni-deformații specifice în domeniul analizei elasto-plastice, Le-p.

8 (4.9)

. Se calculează în acest moment vectorul de creștere a deformației plastice Δεpl cu relația 4.11, care este exprimarea legii de normalitate din 4.1 în acest caz.

8. Incrementul real al tensiunii se calculează în acest moment, pe baza relației constitutive. În continuare, pe timpul revizuirii geometriei la sfârșitul incrementului, tensiunile și deformațiile specifice sunt reprezentate ca și σ0 + Δσ, respectiv ε0 + Δε. Pentru asamblarea matricii de rigiditate (formula 4.11) se folosește valoarea calculată a matricii constitutive.

În relația 4.11, B reprezintă matricea de transformare a deplasărilor nodale în deformații specifice, iar V reprezintă volumul corpului discretizat.

9 (4.10)

În acest mod, este luată în considerare comportarea neliniară (elasto-plastică) a oțelului supus deformării, în condițiile deplasărilor mari, cu formularea incrementală, Lagrange revizuită.

10 (4.11)

Pentru soluționarea sistemului de ecuații de echilibru, programul ALTAIR HYPERFORM pune la dispoziție mai multe proceduri incrementale.

Dintre acestea, doar două au intrat în discuție pentru analiza prezentată în lucrarea de față: metoda Newton-Raphson și metoda Newton-Raphson modificată.

Metoda Newton-Raphson prezintă următoarele avantaje:

are o convergență rapidă (pătratică), spre deosebire de metoda Newton-Raphson modificată care are doar o convergență liniară, și

sunt posibile analize ale unor probleme cu neliniarități de material și geometrice mai accentuate.

Un principal dezavantaj al acestei metode este necesitatea recalculării matricei de rigiditate la fiecare iterație, fapt care poate mări timpul de calcul în cazul problemelor cu un număr mare de elemente în rețea.

În programul ALTAIR HYPERFORM se folosește o limită inferioară a modificării relative a acestor valori pentru oprirea procesului iterativ. La acest moment valorile deplasărilor calculate sunt scrise în fișierul de ieșire pentru prelucrare ulterioară, programul trecând la următorul increment de timp.

Conceptul de bază în programul ALTAIR HYPERFORM este definirea de corpuri de contact. Suprafețele delimitative ale acestor corpuri conțin informația geometrică necesară impunerii condițiilor de non-penetrare. Astfel, în cazul de față, se definește un corp deformabil, corespunzător semifabricatului, care este discretizat și un set de corpuri rigide, sub forma unor suprafețe, corespunzătoare sculelor de deformare. Corpurilor rigide li se atașează vectori de deplasare în legătură cu incrementul de timp definit, astfel încât să modeleze deplasarea sculelor în timpul prelucrării.

Pentru analiza prezenței contactului între corpurile rigide și corpul deformabil și găsirea nodurilor care sunt în contact, la fiecare increment se compară distanța de la nodurile suprafețelor exterioare ale corpului deformabil la corpurile rigide. Datorită faptului că distanța calculată este dependentă de deplasările nodale, se impune o toleranță la contact, practic o bandă în interiorul căreia nodurile sunt considerate în contact.

Pentru nodurile aflate în contact se impun deplasări corespunzătoare geometriei corpurilor rigide și se calculează forțele nodale normale. Aceste forțe se compară cu o valoare prestabilită, iar în cazul în care sunt tracționale și au valori mai mari decât forța prestabilită, nodurile respective sunt eliberate de contact. În cazul în care deplasările unor noduri sunt mai mari decât toleranța de contact, programul testează dacă noduri libere de contact la începutul incrementului sunt deja în interiorul corpului rigid la sfârșitul incrementului. Dacă acest lucru s-a întâmplat, atunci incrementul de timp se reia cu micșorarea valorii acestuia până la detectarea contactului. Pentru nodurile în contact, în funcție de opțiunea pentru un model de frecare sau altul, forțele nodale sunt corectate cu valorile corespunzătoare.

La început se definesc corpurile deformabile și cele rigide pe baza geometriei semifabricatului și a sculelor. Geometria este cea specifică momentului de început al prelucrării. Pe baza geometriei corpului deformabil, acesta este discretizat în elemente finite. Setului de elmente astfel definit i se asociază:

date de material, în speță curba de curgere;

date geometrice, respectiv faptul că elementele sunt de tip solid și satisfac condiția de incompresibilitate;

tipul de element; pe baza recomandărilor din literatura de specialitate.

Pentru anumite elemente din rețea se stabilesc condiții de frontieră, în cazul de față cu referire la fixarea semifabricatului în zona marginală. Corpurilor de contact definite geometric li se atașează apoi caracteristici cinematice și de contact. Se precizează în continuare evoluția temporală a procesului de prelucrare, prin definirea valorii incrementului de timp și a numărului necesar de incremente. Datorită specificului procesului analizat, o atenție deosebită este acordată corelării dimensionale a datelor geometrice ale rețelei de elemente finite cu cinematica corpurilor rigide și cu valoarea incrementului de timp, pentru a reduce la minimum numărul de reiterații ale unui increment datorate penetrării unor noduri dincolo de limita benzii de contact. În urma unor analize repetate, în cazul prezentat în lucrarea de față, s-a reușit practic eliminarea apariției unor astfel de costisitoare (în timp de calcul) reiterații, desfășurarea analizei efective și nu după schema generală descrisă mai sus. O astfel de optimizare a analizei este desigur de dorit în această fază de preprocesare. O ultimă etapă a fazei de preprocesare este definirea opțiunilor de analiză: tipul formulării incrementale a ecuațiilor de echilibru, metoda de soluționare a acestora, modul de testare a convergenței soluției, toleranța acesteia, încărcările inițiale, tipul contactului, lățimea și poziția benzii de contact precum și datele pe care programul le scrie în fișierul de ieșire. După o optimizare a matricei de rigiditate și o verificare a datelor geometrice, se face scrierea fișierului de intrare, cu ajutorul pre/postprocesorului.

După o alocare a spațiului necesar și un control al datelor, programul începe ciclul de incrementare pe baza incrementului de timp, cu un prim increment nul pentru stabilirea condițiilor inițiale de contact și calculul matricei de încărcare a nodurilor. Incrementele de încărcare au structura bazată pe succesiunea a două cicluri, unul legat de descrierea comportării plastice a oțelului semifabricatului, iar celălalt legat de procesul iterativ de soluționare a sistemului de ecuații de echilibru. Ambele cicluri sunt pe larg descrise mai sus. Odată satisfăcută condiția de convergență a soluției, datele calculate sunt scrise în fișierul de ieșire și noile condiții de contact sunt analizate pe baza deplasărilor nodale calculate. După impunerea deplasărilor determinate de noua stare de contact semifabricat-scule se trece la calculul următorului increment de timp. Încheierea analizei se face în momentul deformării complete a semifabricatului.

O ultimă fază este cea de post-procesare, în care datele scrise în fișierul de ieșire sunt prelucrate sub formă grafică spre a putea fi interpretate. Această fază este, în acest caz, extrem de importantă datorită geometriei complexe a sistemului de prelucrare și datorită facilităților de afișare diverse pe care programul le pune la dispoziție

5. REALIZAREA ANALIZEI ÎN DOMENIUL PLASTIC CU PROGRAMUL ALTAIR HYPERFORM

Modelul geometric al reperului este prezentat în figura 5.1 și se observă faptul că elementele componente ale modelului au fost reduse la minimum, fără a influența negativ însă apropierea de modelului real.

Rețeaua de elemente finite asociată geometriei semifabricatului este astfel construită încât să permită o desfășurare a analizei în condiții bune, fără a fi necesară o re-discretizare ca urmare a distorsiunilor exagerate ale acesteia

Tipul de material asociat elementelor semifabricatului este elasto-plastic. Condiția de curgere considerată este Von Mises, legea de curgere fiind dată de curba de curgere a oțelului și de modul de ecruisare izotropică. Modulul de elasticitate considerat este E = 2,1e+5 MPa, iar coeficientul de contracție transversal v = 0,3.

Materialul (OL32) are caracteristici σc = 184 Mpa, ε0 = 0.007, k = 550, n = 0,22.

Contactul a fost idealizat prin folosirea unui coeficient de frecare egal cu 0,1.

Elementele finite care descriu semifabricatul sunt reprezentate prin coordonatele nodurilor. Suprafețele corpurilor rigide sunt reprezentate grafic de segmente plane, dar în calcul sunt luate în considerare suprafețele analitice, deci nu se introduce nici o eroare geometrică.

În continuare se prezintă starea de tensiuni și deformații specifice obținute la decupare – perforare si la îndoire. Aceasta este reprezentată în succesiunea de figuri 5.1… 5.9. Starea de tensiuni este reprezentată prin tensiunile echivalente Von Mises. Valorile acestora, în domeniul plastic, indică o puternică localizare a solicitării, ceea ce determină o deformare corespunzătoare a piesei, atât în sensul modificării formei acesteia, cât și în sensul reducerii locale a grosimii tablei.

Distribuția acesteia din urmă este prezentată în figurile 5.8 respectiv 5.13. Se observă pentru piesa îndoita o subțiere cu 13%. Distribuția componentelor deformației specifice pe direcțiile principale Ox și Oy este absolut asemănătoare, ceea ce confirmă caracterul de întindere biaxială al solicitării și al stării corespunzătoare de deformare. În felul acesta se justifică și alegerea criteriului de stabilitate prezentat mai sus.

6. PREZENTAREA MATRIȚEI COMBINATE FOLOSITE LA REALIZAREA REPERULUI

In continuare se va face mai întâi o scurta prezentare a matriței combinate folosite pentru obținerea reperului pentru care au fost prezentate rezultatele analizei realizate cu programul ALTAIR HYPERFORM.

In figura de mai jos este prezentat ansamblul matriței combinate de decupare – perforare-îndoire pentru obținerea reperului „COLȚAR”.

În continuare sunt prezentate patru imagini care reprezintă pachetele inferior și superior ale matriței combinate. În figurile 6.2 si 6.3 este prezentat pachetul inferior (fix) iar în figurile 6.4 și 6.5 este prezentat pachetul superior (mobil).

.

În succesiunea de figuri următoare sunt prezentate elementele active ale acestei matrițe combinate de decupare – perforare – îndoire.

Așa cum se poate observa cu ușurință, matrița combinată realizează toate operațiile succesiv, prin urmare este o matriță combinată succesiv. Operațiile care se execută pe această matriță sunt perforare și crestare (la primul pas), îndoire (pasul 2) și decupare (pasul 3). Se poate observa că există și un pas mort la care nu se realizează nimic dar care a fost introdus intenționat pentru a nu exista o mare apropiere între pasul la care se realizează îndoirea și cel la care se realizează decuparea. Se observă de asemenea că perforarea se realizeză doar tehnologic cu scopul ghidării benzii la pașii următori.

7. VERIFICAREA PRIN METODA ELEMENTULUI FINIT ÎN DOMENIUL ELASTIC A ELEMENTELOR ACTIVE ALE MATRIȚEI

Metoda elementelor finite este o metodă numerică utilizată la rezolvarea ecuațiilor cu derivate parțiale care modelează sisteme fizice cu un număr infinit de grade de libertate. În urma aplicării metodei elementelor finite, aceste ecuații cu derivate parțiale sunt reduse la sisteme de ecuații algebrice, adică la un sistem discret cu un număr finit de grade de libertate.

Metoda elementelor finite este o generalizare a metodelor variaționale clasice (Rayleigh-Ritz) și a reziduului ponderat (Galerkin), celor mai mici pătrate, colocației etc. Ideea fundamentală a metodei elementelor finite constă în faptul că domeniul dat al problemei este reprezentat ca un ansamblu de subregiuni numite elemente finite. Aceste elemente sunt conectate între ele prin puncte cunoscute sub numele de noduri. Pe domeniul elementului finit este posibil să se genereze sistematic funcții de aproximare necesare în soluționarea ecuațiilor diferențiale care descriu comportarea prin oricare din metodele variațională sau a reziduului ponderat.

Metoda elementelor finite are aplicabilitate în diverse domenii ale ingineriei (și nu numai), unde există fenomene fizice descrise de ecuații cu derivate parțiale. Printre principalele domenii în care se poate utiliza această metodă sunt: analiza structurală, analiza fluidelor, analiza magnetică și analiza electrică. Există trei moduri de formulare a metodei elementelor finite:

a) formularea directă;

b) formularea variațională;

c) formularea reziduală.

Formularea directă se bazează pe calculul matriceal al structurilor cu ajutorul metodei deplasărilor.

Formularea variațională are la bază minimizarea energiei potențiale, a solidului deformabil, în baza unui criteriu de staționare a energiei potențiale. Metodele variaționale utilizate în mecanica solidului deformabil folosesc principiul lucrului mecanic virtual sau teoreme energetice cum ar fi: teorema energiei potențiale minime (formularea în deplasări), formularea energiei complementare minime (formularea în tensiuni), teorema Hellinger-Reissner (formularea mixtă în tensiuni și deformații) și teorema lui Hamilton pentru probleme dinamice. În cazul formulării variaționale cu teorema energiei potențiale minime, corpul solid deformabil este discretizat în elemente finite, iar câmpul ipotetic al deplasărilor din interiorul fiecărui element este modelat cu ajutorul unor polinoame de interpolare. Prin minimizarea energiei potențiale a solidului deformabil, în baza unui principiu de staționare, se obține sistemul ecuațiilor de echilibru elastic nodal. Prin rezolvarea sistemului de ecuații se obțin deplasările, deformațiile și tensiunile corpului solid deformabil.

Formularea reziduală se poate utiliza în cazul în care nu se dispune de o formulare funcțională, acesta fiind o formulare mai generală decât formularea variațională. Pentru formularea reziduală a metodei elementelor finite, se pot utiliza: metoda celor mai mici pătrate, metoda Galerkin, metoda colocației etc.

Problemele care se pot rezolva cu ajutorul metodei elementelor finite, se pot clasifica în trei categorii:

probleme de echilibru, caz în care funcțiile necunoscute nu depind de timp. Acest tip de probleme apar la determinarea comportării elastice, a corpurilor solid deformabile, în regim static;

probleme de valori proprii, în care parametrii sunt independenți de timp, determinându-se anumite valori critice ale acestor parametri. Problemele de valori proprii apar la determinarea forțelor critice de pierdere a stabilității unei structuri sau în problemele de analiză modală a structurilor, când se determină frecvențele proprii și modurile proprii asociate acestor frecvențe;

probleme de propagare, sau probleme în care funcțiile necunoscute sunt dependente de timp. Astfel de probleme apar la studiul răspunsului dinamic al unei structuri.

Tendințele moderne în dezvoltarea metodei elementelor finite, sunt:

dezvoltarea unor metode noi de rezolvare a sistemelor de ecuații liniare mari cu matricea coeficienților – matricea rară și simetrică;

îmbunătățirea și dezvoltarea algoritmilor de condensare statică și dinamică;

elaborarea de noi tehnici de discretizare automată, care să permită o discretizare mai fină a zonelor cu gradient mare de deformație și să evite deformarea (distorsionarea) elementelor finite pe parcursul discretizării;

utilizarea substructurării în cazul unor structuri mari cu grad ridicat de repetitivitate, prin translație sau rotație;

implementarea în programele comerciale a unor algoritmi de optimizare;

Programul de analiză folosit a fost programul Cosmos. Am modelat cele 3 poansoane (perforare I, perforare II, decupare) și placa de bază a matriței. Au fost aplicate încărcările și constrângerile specifice fiecărui tip de poanson și au fost derulate două analize: statică și de oboseală pentru fiecare reper studiat. Rezultatele au fost axate pe determinarea tensiunii echivalente Von Misses, a deplasărilor totale, a deformației specifice, a factorului de siguranță la analiza statică, a numărului de cicluri de viață la oboseală și a factorului de siguranță la oboseală. Rezultatele sunt prezentate în succesiunea de imagini care urmează.

8.REALIZAREA PROGRAMULUI PENTRU PROCESUL DE ÎNDOIRE

Fig.8.1.Fereastra de calculare a procesului de îndoire.

În această imagine se poate observa fereastra de început al programului care are următoarele caracteristici:

este fereastra principală a programului care apare pe ercan o dată cu lansarea in execuție a programului;

prin intermediul acestei ferestre un utilizator poate calcula lungimea fibrei neutre,forta la îndoire,lucrul mecani la indoire și puterea aplicată la indoire;

utilizatorul trebuie să conducă variabilele necesare pentru calculare și să apese butonul “calculează”;

în spatele operațiilor codul java preia din căsuțe variabilele introduse de utilizator,calculează rezultatul și îl afișează în căsuța corespunzatoare;

pentru obținerea unui rezultat corespunzător este necesar ca toate căsuțele corespunzatoare mărimii calculate ce trebuie aflată trebuie să conțină valori introduse corect de către utilizator.

Declararea principală a programului este făcută separat în algoritmul prezentat mai jos,iar codul întregului program este atașat în anexă :

package licenta;

import javax.swing.UIManager;

public class Licenta {

public static void main(String[] args) {

try{

UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());

new MainFrame().setVisible(true);

}

catch(Exception e){

e.printStackTrace();

}

}

}

public static void main(String[] args) {

este responsabilă de lansarea programului in execuție;

atunci cand se lansează un program java mașina virtuală java caută funcția respectivă si o rulează;

masina virtuală java este un program responsabil de compliarea codului java si transformarea sa în cod mașină.

9. CONCLUZII

Din prezentul proiect am concluzionat faptul că utilizarea metodei elementelor finite este eficientă în mod deosebit pentru verificarea din punct de vedere mecanic al acestor poansoane, dând posibilitatea utilizatorului să vizualizeze starea de tensiuni și deformații obținută în urma simulării numerice.

Programul de calcul a datelor introduse pentru determinarea lungimii fibrei neuter, forța la îndoire, lucrul mechanic și puterea la îndoire, ușurează munca inginerilor în proiectarea procesului tehnologic la operația de îndoire.

BIBLIOGRAFIE

BATHE, K.J. Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice Hall, Engelwood Cliffs, NJ, 1982.

BLUMENFELD M., IONIȚĂ A., MAREȘ C. Metoda elementelor finite. Aplicații și programe introductive, I.P. București, 1992.

BLUMENFELD, M. Introducere în metoda elementelor finite, Editura Tehnică, București, 1995.

BOTIȘ, M. F. Metoda elementelor finite, Editura Universității „Transilvania” Brașov, Brașov, 2005.

BRĂTIANU, C. Metode cu elemente finite în dinamica fluidelor, Editura Academiei, București, 1983.

CIARLET P.G., LIONS J.L. Handbook of numerical analysis, Vol. I, North Holland, 1992.

COOK R.D., MALKUS D.S., PLESHA M.E. Concepts and Applications of finite element method, Third Edition, John Wiley and Sons, Canada, 1989.

COOK, R. D. Finite Element Modeling for Stress Analysis. John Wiley & Sons, Inc, 1995.

CRISFELD, M.A. Non-Linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, Wiley, 1991.

CRISFIELD, M. A., SHRI, J. & LIM, K. L. Finite elements and non-linear dynamics. Modern Practice in Stress and Vibration Analysis. The Stress Analysis Group of the Institute of Physics, Sheffield (1993) pp. 3-13.

FAGAN, M. J. Finite Element Analysis – Theory and practice, Addison Wesley Longman Limited, Harlow – , 1996.

FRĂȚILĂ, M. Metode de calcul cu elemente finite, Editura Universității „Lucian Blaga” din Sibiu, 2001.

HARTLEY, P., PILLINGER, I. Numerical Modelling of Material Deformation Processes. R,D & Applications, Springer Verlag, 1992

HUEBNER, H.K. The Finite Element Method for Engineers. John Willey & Sons, USA, 1975.

HUGES, J.R.T. The Finite Element Method Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis. Prentice-Hall International Edition, USA, 1987.

LIU, G. R., QUEK, S. S. The Finite Element Method: A Practical Course. Butterworth & Heinemann, 2003.

RAO, S.S. The Finite Element in Engineering, 3rd edition, Butterworth-Heinemann, 1999.

REDDY, J. N. Finite Element Method, John Wiley & Sons Inc., New York, 1993.

TIMOSHENKO, S. Theory of Plates and Shells, McGraw, London, 1940.

WASHIZU, K. et al. Finite Elements Handbook, Vols 1 and 2. Baitukan, Japan, 1981.

ZIENKIEWICZ O.C., TAYLOR, R. L. The Finite Element Method. Fifth edition. Vol. I. The Basis. Butterworth & Heinemann, Oxford, 2000.

ZIENKIEWICZ O.C., TAYLOR, R. L. The Finite Element Method. Fifth edition. Vol. II. Solid Mechanics. Butterworth & Heinemann, Oxford, 2000.

ZIENKIEWICZ O.C., TAYLOR, R. L. The Finite Element Method. Fifth edition. Vol. III. Fluid Dynamics. Butterworth & Heinemann, Oxford, 2000.

* * * MARC User Information, MARC Analysis Research Corporation, Palo Alto, CA. 1994

*** ANSYS Fluid Analysis Guide, 2004.

*** ANSYS Low-Frequency Electromagnetic Analysis Guide, 2004.

*** ANSYS Release 9.0, Element library, 2003.

*** ANSYS Release 9.0, Theory, 2003.

*** ANSYS Release 9.0, User Guide, 2003.

*** ANSYS Structural Analysis Guide, 2004.

*** ANSYS Thermal Analysis Guide, 2004.

*** LS-DYNA version 960. Keyword user’s manual. Livermore Software Technology Corporation, Vol. 1, 2001.

*** LS-DYNA version 960. Materials models. Livermore Software Technology Corporation, Vol. 2, 2001.

*** LS-DYNA version 960. Theoretical manual, Livermore Software Technology Corporation, 2003.

*** LS-POST User’s manual. Livermore Software Technology Corporation, 1999.

*** MSC/Dytran user’s manual, version 4: The MacNeal-Schwndler Corporation, , 1997.

*** University of Alberta – Ansys Tutorials, 2001.

http://www.ansys.com.

ANEXA 1

************************************************************************

** **

** **

** HyperForm 8.0 **

** **

** Inverse Metalforming Analysis Software **

** from Altair Engineering, Inc. **

** **

** **

** Windows XP Build: 2600 CSDP006 **

** 2 CPU: ia32 586 **

** CPU speed 2150 MHz **

** 2767 MB RAM, 4095 MB swap **

** **

** Build tag: 0330483_4401H80_Ci3242M-000 1003 **

************************************************************************

** COPYRIGHT (C) 1996-2006 Altair Engineering, Inc. **

** All Rights Reserved. Copyright notice does not imply publication. **

** Contains trade secrets of Altair Engineering, Inc. **

** Decompilation or disassembly of this software strictly prohibited. **

************************************************************************

Input Deck Summary:

––––––-

Effective Largest Number

Number Number of Used

Nodes . . . . . . . . . . 1540 1540

Elements. . . . . . . . . 1462 1462

QUAD4 Element . . . . . . . 1462

TRIA3 Element . . . . . . . 0

Shell property sets . . . . 1 1 1

Material property sets. . . 1 1 1

Blank Holder Cards . . . . 0 0 0

Input Deck Summary:

––––––-

Effective Largest Number

Number Number of Used

Nodes . . . . . . . . . . 0 0

Elements. . . . . . . . . 0 0

QUAD4 Element . . . . . . . 0

TRIA3 Element . . . . . . .

USER SPECIFIED ELEMEMT PROPERTIES

–––––––––––

PID UID TYP t0 MID BHID BDRID FLDID

1 1 10 2.00 1 0 0

USER SPECIFIED MATERIAL PROPERTIES

–––––––––––-

MID UMID MTYP E POIS Y K n EPI0 FLD0 R00 R45 R90

1 1 11 0.210E+06 0.30 186.16 549.03 0.22 0.0070 0.000 1.60 1.60 1.60

************************************************************************

ANALYSIS FILE AND PARAMETER INFORMATION :

–––––––––––––

Analysis parameters from : F:/claudia.parm

FEM model file : F:/claudia.parm

Output files prefix : F:/claudia

Run Type : Analysis Only (No design elements)

Checkerboard Control : Off

Restart from previous solution : No

Scratch file directory : ./

************************************************************************

MEMORY ESTIMATION INFORMATION :

––––––––––-

Current Memory (RAM) : 8 MB

Estimated Minimum Memory (RAM) for Out of Core Solution : 5 MB

Recommended Memory (RAM) for Out of Core Solution : 5 MB

Recommended Memory (RAM) for In-Core Solution : 5 MB

DISK SPACE ESTIMATION INFORMATION :

––––––––––––

Estimated Disk Space for Output Data Files : 4 MB

Estimated Scratch Disk Space for In-Core Solution : 1 MB

Estimated Scratch Disk Space for Out of Core Solution : 3 MB

************************************************************************

BEGINNING ANALYSIS SOLUTION ….

************************************************************************

ANALYSIS RESULTS :

––––––

ITERATION 0

Created RAM scratch area: total size 2.00 MB

(Scratch disk space usage for starting iteration = 1 MB)

(Running in-core solution)

ITERATION 1

ITERATION 2

Subcase Weight Compliance Weight*Comp.

1 1.000E+00 3.825157E-04 3.825157E-04

************************************************************************

Total Part Surface Area : 5796.88534145065

Total Blank Surface Area : 5796.88575141200

Area Stretch Ratio : 0.00

Estimated press tonnage = 0.257E-03 (tons)

************************************************************************

************************************************************************

RESOURCE USAGE INFORMATION

–––––––––

MAXIMUM MEMORY USED 8 MB

MAXIMUM DISK SPACE USED 5 MB

************************************************************************

************************************************************************

COMPUTE TIME INFORMATION

––––––––

EXECUTION STARTED Fri May 29 12:59:24 2014

EXECUTION COMPLETED Fri May 29 12:59:25 2014

ELAPSED TIME 00:00:01

CPU TIME 00:00:00

************************************************************************

***** END OF REPORT *****

ANEXA 2

COD PROGRAM:

package licenta;

public class MainFrame extends javax.swing.JFrame {

private double F = 1;

private double LucruMecanic = 1;

public MainFrame() {

initComponents();

init();

}

private void init(){

this.setTitle("Licenta – Ioana Simion");

this.setLocationRelativeTo(null);

}

@SuppressWarnings("unchecked")

// <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Generated Code">

private void initComponents() {

jButton1 = new javax.swing.JButton();

jLabel1 = new javax.swing.JLabel();

jLabel3 = new javax.swing.JLabel();

jLabel4 = new javax.swing.JLabel();

jLabel5 = new javax.swing.JLabel();

jLabel6 = new javax.swing.JLabel();

jLabel7 = new javax.swing.JLabel();

unghiPortiuneCurba = new javax.swing.JTextField();

UnghiInteriorIndoire = new javax.swing.JTextField();

CoefX = new javax.swing.JTextField();

RText = new javax.swing.JTextField();

GText = new javax.swing.JTextField();

jButton2 = new javax.swing.JButton();

LungFibreNeutreRez = new javax.swing.JTextField();

jLabel2 = new javax.swing.JLabel();

jLabel8 = new javax.swing.JLabel();

jLabel9 = new javax.swing.JLabel();

jLabel11 = new javax.swing.JLabel();

jLabel12 = new javax.swing.JLabel();

jLabel13 = new javax.swing.JLabel();

jLabel15 = new javax.swing.JLabel();

jLabel16 = new javax.swing.JLabel();

jLabel17 = new javax.swing.JLabel();

LText = new javax.swing.JTextField();

BText = new javax.swing.JTextField();

GrosText = new javax.swing.JTextField();

RoText = new javax.swing.JTextField();

l0Text = new javax.swing.JTextField();

rplText = new javax.swing.JTextField();

rpText = new javax.swing.JTextField();

jButton3 = new javax.swing.JButton();

lucruMecanicText = new javax.swing.JTextField();

jLabel14 = new javax.swing.JLabel();

orText = new javax.swing.JTextField();

jLabel18 = new javax.swing.JLabel();

jLabel10 = new javax.swing.JLabel();

jLabel19 = new javax.swing.JLabel();

jLabel20 = new javax.swing.JLabel();

grosimeTaiereText = new javax.swing.JTextField();

lambdaText = new javax.swing.JTextField();

jButton4 = new javax.swing.JButton();

lucruMecanicTaiere = new javax.swing.JTextField();

jLabel21 = new javax.swing.JLabel();

jLabel22 = new javax.swing.JLabel();

jLabel23 = new javax.swing.JLabel();

jLabel24 = new javax.swing.JLabel();

jLabel25 = new javax.swing.JLabel();

a0Text = new javax.swing.JTextField();

nrRotatiiText = new javax.swing.JTextField();

RezForfecareText = new javax.swing.JTextField();

putereText = new javax.swing.JTextField();

jButton5 = new javax.swing.JButton();

jLabel26 = new javax.swing.JLabel();

setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);

jButton1.setText("Iesire");

jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

jButton1ActionPerformed(evt);

}

});

jLabel1.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 1, 12)); // NOI18N

jLabel1.setText("Lungimea fibrei neutre");

jLabel3.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel3.setText("Unghiul portiunii curbe:");

jLabel4.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel4.setText("g:");

jLabel5.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel5.setText("Unghiul de indoire(alfa):");

jLabel6.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel6.setText("Coeficient (x):");

jLabel7.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel7.setText("r:");

CoefX.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

CoefXActionPerformed(evt);

}

});

jButton2.setText("Calculeaza");

jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

jButton2ActionPerformed(evt);

}

});

jLabel2.setText("mm");

jLabel8.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 1, 12)); // NOI18N

jLabel8.setText("Lucrul Mecanic la indoire");

jLabel9.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel9.setText("Distanta dintre reazeme:");

jLabel11.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel11.setText("Latimea piesei indoite:");

jLabel12.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel12.setText("Grosimea materialului:");

jLabel13.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel13.setText("Alungirea relativa:");

jLabel15.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel15.setText("L0:");

jLabel16.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel16.setText("Rpl:");

jLabel17.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel17.setText("Rp:");

jButton3.setText("Calculeaza");

jButton3.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

jButton3ActionPerformed(evt);

}

});

jLabel14.setText("J");

jLabel18.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel18.setText("Rezistenta la rupere:");

jLabel10.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 1, 12)); // NOI18N

jLabel10.setText("Lucrul mecanic consumat la taiere");

jLabel19.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel19.setText("Grosimea materialului:");

jLabel20.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel20.setText("Raportul forta medie/forta taiere:");

jButton4.setText("Calculeaza");

jButton4.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

jButton4ActionPerformed(evt);

}

});

jLabel21.setText("J");

jLabel22.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 1, 12)); // NOI18N

jLabel22.setText("Puterea aplicata la roata de transmisie");

jLabel23.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel23.setText("Coeficientul a0:");

jLabel24.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel24.setText("Numarul de rotatii:");

jLabel25.setHorizontalAlignment(javax.swing.SwingConstants.RIGHT);

jLabel25.setText("Rezistenta la forfecare:");

jButton5.setText("Calculeaza");

jButton5.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

jButton5ActionPerformed(evt);

}

});

jLabel26.setText("W");

javax.swing.GroupLayout layout = new javax.swing.GroupLayout(getContentPane());

getContentPane().setLayout(layout);

layout.setHorizontalGroup(

layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addContainerGap()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, layout.createSequentialGroup()

.addGap(0, 0, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jButton1))

.addGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING)

.addGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(jLabel3, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 118, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel6, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED, 38, Short.MAX_VALUE)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(CoefX, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 43, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(unghiPortiuneCurba)))

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addComponent(jLabel1, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 147, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, false)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(LungFibreNeutreRez)

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.UNRELATED)

.addComponent(jLabel2))

.addComponent(jButton2)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, false)

.addComponent(jLabel7, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel5, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 118, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel4, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE))

.addGap(38, 38, 38)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(RText, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 43, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(GText)

.addComponent(UnghiInteriorIndoire))))))

.addGap(48, 48, 48)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING)

.addComponent(jButton3)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(jLabel8, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel9, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel11, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel12, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel13, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel15, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel16, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel17, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel18, javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE))

.addGap(18, 18, 18)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(rplText, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 48, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(rpText)

.addComponent(l0Text)

.addComponent(RoText)

.addComponent(GrosText)

.addComponent(BText)

.addComponent(LText)

.addComponent(orText)))

.addGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, layout.createSequentialGroup()

.addComponent(lucruMecanicText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 170, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addComponent(jLabel14)))

.addGap(27, 27, 27)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(jLabel10, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel19, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jLabel20, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING, false)

.addComponent(lambdaText, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 67, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(grosimeTaiereText)))

.addComponent(jButton4))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(lucruMecanicTaiere, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 170, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addComponent(jLabel21))

.addComponent(jLabel22, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 277, Short.MAX_VALUE))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(jLabel23, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 125, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addGap(26, 26, 26)

.addComponent(a0Text, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, 126, Short.MAX_VALUE))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(jLabel24, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 125, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addGap(26, 26, 26)

.addComponent(nrRotatiiText))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(jLabel25, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 125, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addGap(26, 26, 26)

.addComponent(RezForfecareText)))

.addGap(26, 26, 26))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(jButton5)

.addGap(0, 0, Short.MAX_VALUE))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addComponent(putereText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 170, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addComponent(jLabel26, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 18, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)))))

.addContainerGap())

);

layout.setVerticalGroup(

layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, layout.createSequentialGroup()

.addContainerGap()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel1)

.addComponent(jLabel8)

.addComponent(jLabel10))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(unghiPortiuneCurba, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 20, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel9)

.addComponent(LText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel3)

.addComponent(jLabel19)

.addComponent(grosimeTaiereText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel6)

.addComponent(CoefX, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel11)

.addComponent(BText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel20)

.addComponent(lambdaText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel5)

.addComponent(UnghiInteriorIndoire, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(GrosText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel12)

.addComponent(jButton4))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel7)

.addComponent(RText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(RoText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel13)

.addComponent(lucruMecanicTaiere, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel21))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel4)

.addComponent(GText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(l0Text, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel15, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 14, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)))

.addComponent(jLabel22, javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addComponent(jButton2)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGap(1, 1, 1)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(rplText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel16)

.addComponent(jLabel23)

.addComponent(a0Text, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE))))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(LungFibreNeutreRez, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel2))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE)

.addComponent(jButton1))

.addGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.TRAILING, layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(rpText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel17))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(orText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel18))

.addGap(18, 18, 18)

.addComponent(jButton3)

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(lucruMecanicText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel14)))

.addGroup(layout.createSequentialGroup()

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel24)

.addComponent(nrRotatiiText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(jLabel25)

.addComponent(RezForfecareText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE))

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.UNRELATED)

.addComponent(jButton5)

.addPreferredGap(javax.swing.LayoutStyle.ComponentPlacement.RELATED)

.addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.BASELINE)

.addComponent(putereText, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)

.addComponent(jLabel26))))

.addGap(0, 18, Short.MAX_VALUE)))

.addGap(18, 18, 18))

);

pack();

}// </editor-fold>

private void jButton1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

System.exit(0);

}

private void jButton2ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

double unghiFi = Double.parseDouble(unghiPortiuneCurba.getText());

double coefX = Double.parseDouble(CoefX.getText());

double alfa = Double.parseDouble(UnghiInteriorIndoire.getText());

double r = Double.parseDouble(RText.getText());

double g = Double.parseDouble(GText.getText());

double fi = 180 – unghiFi;

double l = ((3.14*fi)/180)*(r+coefX*g);

LungFibreNeutreRez.setText(Double.toString(l));

}

private void CoefXActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

// TODO add your handling code here:

}

private void jButton3ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

double l = Double.parseDouble(LText.getText());

double b = Double.parseDouble(BText.getText());

double g = Double.parseDouble(GrosText.getText());

double ro = Double.parseDouble(RoText.getText());

double l0 = Double.parseDouble(l0Text.getText());

double rpl = Double.parseDouble(rplText.getText());

double rp = Double.parseDouble(rpText.getText());

double or = Double.parseDouble(orText.getText());

F = ((1.5 * (ro/100))*(b*g*g*or))/6*l;

double h = l0 + rpl + rp;

double A = (F*h)/2000;

lucruMecanicText.setText(Double.toString(A));

}

private void jButton4ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

double g = Double.parseDouble(grosimeTaiereText.getText());

double lambda = Double.parseDouble(lambdaText.getText());

LucruMecanic = (F*g*lambda)/1000;

lucruMecanicTaiere.setText(Double.toString(LucruMecanic));

}

private void jButton5ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

double a0 = Double.parseDouble(a0Text.getText());

double n = Double.parseDouble(nrRotatiiText.getText());

double r = Double.parseDouble(RezForfecareText.getText());

double P = (a0*LucruMecanic*n)/(60*r);

putereText.setText(Double.toString(P));

}

// Variables declaration – do not modify

private javax.swing.JTextField BText;

private javax.swing.JTextField CoefX;

private javax.swing.JTextField GText;

private javax.swing.JTextField GrosText;

private javax.swing.JTextField LText;

private javax.swing.JTextField LungFibreNeutreRez;

private javax.swing.JTextField RText;

private javax.swing.JTextField RezForfecareText;

private javax.swing.JTextField RoText;

private javax.swing.JTextField UnghiInteriorIndoire;

private javax.swing.JTextField a0Text;

private javax.swing.JTextField grosimeTaiereText;

private javax.swing.JButton jButton1;

private javax.swing.JButton jButton2;

private javax.swing.JButton jButton3;

private javax.swing.JButton jButton4;

private javax.swing.JButton jButton5;

private javax.swing.JLabel jLabel1;

private javax.swing.JLabel jLabel10;

private javax.swing.JLabel jLabel11;

private javax.swing.JLabel jLabel12;

private javax.swing.JLabel jLabel13;

private javax.swing.JLabel jLabel14;

private javax.swing.JLabel jLabel15;

private javax.swing.JLabel jLabel16;

private javax.swing.JLabel jLabel17;

private javax.swing.JLabel jLabel18;

private javax.swing.JLabel jLabel19;

private javax.swing.JLabel jLabel2;

private javax.swing.JLabel jLabel20;

private javax.swing.JLabel jLabel21;

private javax.swing.JLabel jLabel22;

private javax.swing.JLabel jLabel23;

private javax.swing.JLabel jLabel24;

private javax.swing.JLabel jLabel25;

private javax.swing.JLabel jLabel26;

private javax.swing.JLabel jLabel3;

private javax.swing.JLabel jLabel4;

private javax.swing.JLabel jLabel5;

private javax.swing.JLabel jLabel6;

private javax.swing.JLabel jLabel7;

private javax.swing.JLabel jLabel8;

private javax.swing.JLabel jLabel9;

private javax.swing.JTextField l0Text;

private javax.swing.JTextField lambdaText;

private javax.swing.JTextField lucruMecanicTaiere;

private javax.swing.JTextField lucruMecanicText;

private javax.swing.JTextField nrRotatiiText;

private javax.swing.JTextField orText;

private javax.swing.JTextField putereText;

private javax.swing.JTextField rpText;

private javax.swing.JTextField rplText;

private javax.swing.JTextField unghiPortiuneCurba;

// End of variables declaration

}

OPIS

Prezenta lucrare de diplomă conține:

Partea scrisa:

90 pagini format A4

63 figuri

4 tabele

Partea desenată:

Formate A0-1

Formate A2-2

Formate A3-1

Formate A4-1

Declar pe propria răspundere ca am elaborat personal proiectul de diplomă,nu am folosit alte materiale documentare in afara celor prezentate la bibliografie.

Semnătura autorului,

Sunt de acord cu prezentarea Lucrării de Diplomă in sesiunea iulie 2014 a candidatului Simion Ioana cu tema rezolvată in prezentul proiect.

Data predării: Semnătura conducatorului,