Sisteme mecanice mobile. Prototipare virtuala si analiza experimentala

SISTEME MECANICE MOBILE 9 CUPRINS Capitolul I MODELAREA CINEMATICĂ ȘI DINAMICĂ, ASISTATĂ, A SISTEMELOR MECANICE MOBILE 13 1.1 Modelarea cinematică 13 1.2 Modelarea dinamică a sistemelor mecanice mobile 15 1.2.1 Ecuaţiile de mişcare 15 1.2.2 Analiza dinamică inversă a sistemelor mecanice mobile 16 1.3 Aplicație 22 Capitolul II ANALIZA ELASTODINAMICĂ A SISTEMELOR MECANICE MOBILE, CU METODA ELEMENTULUI FINIT 30 2.1 Determinarea parametrilor elastocinematici 30 2.2 Elaborarea modelelor matematice pentru ecuațiile de mișcare 36 2.3 Analiza modal-dinamică 41 2.4 Concluzii 44 Capitolul III MODELAREA ELASTODINAMICĂ, CU ELEMENTE FINITE DE TIP BARĂ 45 3.1 Element cinematic în mișcare de rotație 45 3.2. Modelarea elastodinamică, cu elemente finite de tip bară, pentru un element cinematic în mișcare plan paralelă 84 Capitolul IV MODELAREA ELASTODINAMICĂ, CU ELEMENTE FINITE DE TIP PLACĂ TRIUNGHIULARĂ, PENTRU UN ELEMENT CINEMATIC ÎN MIȘCARE DE ROTAȚIE 112 4.1 Modelarea matematică 112 4.2 Matricea derivatelor funcțiilor de formă 115 4.3 Matricea proprietăților de material 116 4.4 Matricea de rigiditate 117 4.5 Matricea maselor 118 4.6 Vectorul forțelor nodale 121 4.7 Matricea de amortizare 130 4.8 Analiza modal dinamică 132 4.9 Procesarea numerică a rezultatelor 137 SISTEME MECANICE MOBILE 10 Capitolul V ANALIZA CINEMATICĂ ŞI CINETOSTATICĂ A MECANISMULUI 158 5.1 Introducere 158 5.2. Analiza cinematică a mecanismului, cu modelarea contactului dintre balansier şi cablul elastic al mecanismului prin cuplă pinion – cremalieră 159 5.2.1 Modele matematice 159 5.2.2 Analiza cinematică 165 5.2.3 Procesarea modelelor matematice 169 5.3 Analiza cinematică a mecanismului, cu modelarea contactului balansier–element flexibil prin cuplă de rotaţie 171 5.3.1 Modelare matematică 172 5.3.2. Procesarea modelelor matematice 174 5.4. Analiza cinetostatică 175 5.4.1. Calculul reacţiunilor pentru diada RRR(ABO2) 175 5.4.2 Calculul reacţiunilor pentru diada RRT(CDD) 177 5.4.3 Procesarea modelelor matematice 179 5.5. Concluzii 183 Capitolul VI ANALIZA ELASTODINAMICĂ A MECANISMULUI 184 6.1. Consideraţii asupra vibraţiilor longitudinale şi transversale ale lanțului cinematic format din biela si balansier 184 6.2. Consideraţii asupra vibraţiilor longitudinale şi transversale ale lanțului cinematic format din biela si balansier, luând în considerare forţele de legătură (reacţiunile) din cuple 194 6.3. Analiza vibraţiilor elementului flexibil al mecanismului 201 6.4. Analiza si simularea numerica a vibraţiilor la diada ABO2 212 6.5. Concluzii 219 Capitolul VII ANALIZA MODAL – DINAMICĂ A MECANISMULUI 221 7.1 Modelarea geometrică a sondei cu sistem de pompare convenţională UP 5T – 1500 – 2000 C 221 7.1.1. Introducere. Părţi componente 221 7.1.2. Subansamble principale 223 7.1.2.1 Subansamblul balansier 223 7.1.2.2 Subansamblul port-bielă 225 7.1.2.3 Subansamblul manivelă-contragreutate 227 7.1.2.4 Subansamblul cap de balansier (˝cap de cal˝) 228 7.1.2.5 Subansamblul reductor 231 7.2 Analiza modal-dinamică a mecanismului 232 7.2.1 Analiza modală 238 7.2.2 Analiza dinamică 239 7.3 Concluzii 270 SISTEME MECANICE MOBILE 11 Capitolul VIII ANALIZA EXPERIMENTALĂ A RĂSPUNSULUI DINAMIC AL MECANISMULUI UNEI SONDE DE EXTRACŢIE 272 8.1 Principiul de lucru al sondelor de extracţie. Metodologia de realizare a testelor experimentale 272 8.2 Baza tehnică pentru efectuarea testelor experimentale 275 8.2.1 SPIDER8 - Sistem pentru măsurarea numerică a mărimilor mecanice 275 8.2.2 Condiţionerul de semnal 276 8.2.3 Accelerometrul piezoelectric 278 8.2.4 Traductoare rezistive pentru măsurarea curselor liniare şi de rotaţie 280 8.2.5 Traductoare tensometrice rezistive 280 8.3 Baza software pentru prelucrarea datelor experimentale 283 8.4 Analize experimentale pentru determinarea caracteristicilor cinematice şi dinamice a instalaţiei de pompare a unei sonde de extracţie de mare adâncime 290 8.4.1 Aparatura de măsură şi traductoare utilizate 290 8.4.2 Parametrii înregistraţi 290 8.4.3 Efectuarea testelor experimentale 290 8.4.4 Analiza datelor experimentale 299 8.4.4.1 Consideraţii privind analiza datelor experimentale 299 8.4.4.2 Analiza în domeniul timp 301 8.4.4.3 Analiza în frecvenţă 309 8.4.5 Interpolarea datelor experimentale pentru analiza cu elemente finite 322 Capitolul IX ELEMENTE DE PROTOTIPARE VIRTUALĂ A TRANSMISIILOR MECANICE 325 9.1 Elaborarea modelului CAD al reductorului planetar 325 9.2 Analiza cu elemente finite în regim static a treptei I a reductorului planetar 337 9.2.1. Introducere 337 9.2.2. Modelarea cu elemente finite și procesarea rezultatelor 338 9.2.3 Concluzii 344 9.3 Analiza dinamică a reductorului planetar 345 9.3.1 Analiza modală pentru treapta I a reductorului planetar 345 9.3.1.1 Considerații generale 345 9.3.2.1 Analiza modală a reductorului planetar 346 9.3.3.1 Concluzii 351 9.4 Analiza armonică a treptei I a reductorului planetar 352 9.5 Prototiparea virtuală a unui mecanism diferențial cu programul Adams 363 Bibliografie 373