Modelarea si simularea proceselor tehnologice

DESPRE CARTE

Analiza cu elemente finite este printre cele mai puternice metode de calcul numeric utilizata in inginerie. Se poate afirma cu certitudine ca nu exista domeniu al tehnologiei in care sa nu-si fi gasit aplicabilitate metoda de analiza cu elemente finite.

Modelarea fenomenelor si proceselor, in care interactioneaza mai multi parametri, metoda de analiza cu elemente finite este un instrument esential la indemana oricarui cercetator care abordeaza tematici mai mult sau mai putin complexe.

In esenta, ideea de baza a metodei de analiza cu elemente finite este aceea de a aproxima functia obiectiv necunoscuta (deformatie, temperatura, presiune, viteza de curgere, tensiune, amplitudine etc.) cu o functie spline astfel incat pe subdomenii suficient de mici, numite elemente finite, aproximanta sa fie suficient de apropiata de solutia exacta.

Determinarea functiei obiectiv care descrie un fenomen sau un proces este esentiala in oricare proiectare eficienta, de aceea softurile utilizate in modelarea cu elemente finite si aproximarea functiei obiectiv sunt instrumente de lucru ce permit insemnate economii de timp si materiale in abordarea oricarei probleme de complexitate mare.

In lucrare sunt prezentate in detaliu mai multe aplicatii ale modelarii si simularii folosind metoda de analiza cu elemente finite (obtinerea unui material compozit inteligent, reconditionarea prin incarcare prin metalizare cu pulbere ceramica, comportarea unui implant in maxilar, comportarea unor placute din carburi metalice la prelucrarea prin strunjire, comportarea materialului la realizarea unei imbinari sudate cap la cap prin topire, a unei imbinari sudate cu marginile suprapuse, comportarea unei bare incastrate sub actiunea unui sistem de forte, comportarea unui dinte vital in procesul de masticatie, determinarea modurilor de vibratie ale unui element activ piezoceramic de tip lamela, bara, inel, comportarea unui senzor de vascozitate utilizat la procesarea materialelor composite, prelucrarea de superfinisare a lentilelor optice utilizand ultrasunetele, studierea campului termic transmis intr-un element cilindric, etc.) si softuri specializate din biblioteca ANSYS.

Lucrarea se adreseaza studentilor si masteranzilor dar si specialistilor si cercetatorilor care sunt confruntati cu probleme desosebit de complexe ce pot fi abordate eficient folosind modelarea si simularea prin metoda de analiza cu elemente finite. Fiind vorba de o arie foarte larga de domenii abordate si de foarte multe cunostinte vehiculate, autorii au convingerea ca lucrarea este perfectibila si multumesc anticipat celor care, prin observatii si sugestii, pot contribui la imbunatatirea formei actuale a acesteia.

CUPRINS

Cap.1. Elemente teoretice de baza privind metoda de analiza cu elemente finite (FEM);
1.1. Domeniul de studiu;
1.2. Interpretarile „Metodei elementelor finite” (MEF);
1.3. Metoda rigiditatii directe;

Cap. 2. Modelarea cu elemente finite. Grade de libertate;
2.1 Definirea teoriei elementelor finite;

Cap. 3. Exemple de modelare si simulare folosind metoda de analiza cu elemente finite;
3.1. Simularea procesului de obtinere a unui material compozit inteligent cu matrice polimerica;
3.2. Simularea procesului de reconditioare prin incarcare a unor piese sau produse puternic solicitate in timpul functionarii;
3.3. Modelarea comportarii mecanice a unei placute din carburi metalice la prelucrarea prin strunjire;
3.4. Cercetari privind modelarea cu elemente finite a comportarii unui implant in maxilar;
3.5. Modelarea comportarii unui dinte vital in procesul de masticatie;
3.6. Modelarea comportarii materialului la realizarea unei imbinari sudate cap la cap prin topire;
3.7. Modelarea comportarii materialului unei imbinari sudate prin topire cu margini suprapuse;
3.8. Simularea comportarii unei bare incastrate sub actiunea unui sistem de forte;
3.9. Simularea modurilor de vibratie ale unui element activ piezoceramic de tip lamela utilizat in constructia motoarelor ultrasonice liniare;
3.10. Analiza modala a elementului activ piezoceramic de tip disc;
3.11. Determinarea modurilor de vibratie pentru elementul activ piezoceramic de tip bara utilizat in constructia unui motor ultrasonic cu doua grade de libertate;
3.12. Modelarea comportarii unui senzor de vascozitate utilizat la procesarea materialelor compozite;
3.13. Modelarea cu MEF a procesului de superfinisare a lentilelor;
3.14. Modelarea si simularea campului termic transmis intr-un element cilindric;
3.15. Modelarea si simularea procesului de sudare cu ultrasunete a materialelor compozite.