SV - JME 57 (2011) - 7-8

 

 

---

 

Simuliranje nelinearnih materialov pod vplivom centrifugalnih sil s pametnimi navzkrižno povezanimi simulacijami

Avtorji - Reinhard Hackenschmidt ‒ Bettina Alber-Laukant ‒ Frank Rieg

Povzetek

Razvoj izdelkov se v praksi izvaja s pomočjo različnih orodij za računalniško podporo (orodij CAx). Razvojni proces pa je zaradi neoptimalnih simulacijskih strategij in postopkov pogosto omejen in zato tudi počasen.
Da bi lahko tehnično področje uporabe standardnih parkljastih sklopk razširili tudi na pogonske sklope, ki obratujejo z vrtilnimi frekvencami do 40.000 vrt./min., je treba preučiti vprašanje deformacij materiala pod centrifugalnimi / torzijskimi in tlačnimi obremenitvami. Zaradi dragih fizičnih eksperimentov je najvišjo prioriteto dobil razvoj učinkovite simulacijske rešitve z različnimi računalniško podprtimi orodji.

Ključne besede - razvoj izdelkov, CAx, ICROS, FEA, simulacija, potek dela

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 103

Simuliranje nelinearnih materialov pod vplivom centrifugalnih sil s pametnimi navzkrižno povezanimi simulacijami (.pdf 258KB)

 

---

  

Validacija modela jermenskega gonila na osnovi sistema prožnih teles

Avtorji - Gregor Čepon ‒ Lionel Manin ‒ Miha Boltežar

Povzetek

Zaradi vse večje zanesljivosti jermenskih gonil se je njihova uporaba v zadnjih nekaj desetletjih zelo razširila. Po zaslugi nizkih stroškov inštalacije in vzdrževanja, možnosti blaženja šokov in dobrih obratovalnih karakteristik že vrsto let nadomeščajo verižna in zobniška gonila kjerkoli je to mogoče. Zlasti v avtomobilski industriji, ki predstavlja velik delež tržnega gospodarstva, je v zadnjem času značilno, da se več jermenskih gonil združuje v eno samo daljše jermensko gonilo. Ta jermenska gonila izkazujejo kompleksno dinamsko obnašanje, zaradi česar je potrebno okarakterizirati dinamski odziv tovrstnih sistemov z uporabo validiranih numeričnih modelov. Na osnovi teh modelov lahko določimo optimalne obratovalne, oblikovne in materialne parametre gonila.

Ključne besede - jermensko gonilo, validacija, absolutni vozliščni koordinatni sistem, serpentinsko jermensko gonilo, zmanjšanje kotne hitrosti

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 104

Validacija modela jermenskega gonila na osnovi sistema prožnih teles (.pdf 245KB)

 

---

 

Integrirano snovanje za ocenjevanje utrujenostne trajnostne dobe konstrukcij

Avtorja - Radouane Akrache ‒ Jian Lu

Povzetek

Snovanje izdelka ali mehanskega sistema je sestavljeno iz več faz, ki se začnejo z izdelavo produktnih specifikacij in končajo z njegovim dokončnim uničenjem. Cilj raziskave je razvoj ustreznih orodij oz. predstavitev predlogov novih delovnih metodologij in računalniških orodij za povezovanje procesa razvoja materialov z mehanskim konstruiranjem. Razvili smo računsko metodo za napovedovanje večosne utrujenostne trajnostne dobe konstrukcij po metodi končnih elementov (MKE), in drugo metodo za napovedovanje porazdelitve dovoljenih preostalih napetosti in porazdelitve varnostnega koeficienta za zahtevano življenjsko dobo. Razvili smo globalen pristop k računanju utrujenostne trajnostne dobe 3D-konstrukcij. Numerične rezultate, ki smo jih pridobili po MKE, smo skupaj z rezultati preizkusov vstavili v glavni program. Rezultati so podani v obliki grafičnega prikaza utrujenostne trajnostne dobe konstrukcije. Wöhlerjeve krivulje v našem primeru napovedujejo 50 % verjetnost loma. Pri kriteriju z dvema konstantama, kot ga predlagajo Crossland, Sines ali Dang Van, sta za izračun konstant potrebni vsaj dve Wöhlerjevi krivulji.

Ključne besede - večosna utrujenostna trajnostna doba, integrirano snovanje, metoda končnih elementov, kriteriji utrujanja, dovoljene preostale napetosti, varnostni koeficient

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 105

Integrirano snovanje za ocenjevanje utrujenostne trajnostne dobe konstrukcij (.pdf 257KB)

 

---

 

Glajenje mrež z globalno optimizacijo pod omejitvami

Avtorji - Simon Kulovec ‒ Leon Kos ‒ Jožef Duhovnik

Povzetek

Optimizacija mrežnih struktur je zelo pomembna v strojniških področjih kot so dinamika, prenos toplote in materiali. Če želimo izvajati numerične analize problemov iz omenjenih področij, moramo fizični model pomrežiti. Obstajajo tudi mreže, ki jih potrebujemo za izdelavo »freeform« konstrukcij na omenjenih in drugih področjih. Manjši in enakomerno razporejeni elementi (trikotniki, štirikotniki) mreže nam omogočajo natančnejše rezultate, vendar pa analiza traja dlje časa. Pojavljajo se komercialni programski paketi, kjer konstantno mreženje fizičnih modelov ni dobro rešeno. Opravili smo analizo in izdelali algoritem, ki bi omenjene težave odpravil. Trenutno se za osnovne modele in renderje, predvsem pri aplikacijah navidezne resničnosti, uporabljajo trikotniške mrežne strukture. Omenjene mrežne strukture dobimo s pomočjo pomreževalnikov v modelirnikih ali kot rezultat posnemovalnika površin. Razen trikotniških mrežnih struktur se, zlasti pri večjih »gradbenih« jeklenih konstrukcijah, za sestavne elemente konstrukcije uporabljajo tudi štirikotniki.embami mnogo krajši in manj tvegani, če so spremembe smotrno terminirane.

Ključne besede - glajenje, sekvenčna kvadratična optimizacija, mrežna struktura, geometrija, vozlišče, cenilna funkcija

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, 555-567

Glajenje mrež z globalno optimizacijo pod omejitvami (.pdf 239KB)

---

Študija možnosti adaptivnega ocenjevanja parametrov modelov obrabe rezkalnega orodja

Avtorji - Chuangwen Xu ‒ Ting Xu ‒ Qi Zhu ‒ Hongyan Zhang

Povzetek

Obraba orodij za obdelavo kovin z odrezavanjem neposredno vpliva na natančnost, učinkovitost in stroške obdelave, zato je sprotni nadzor obrabe orodij deležen vse večje pozornosti in postaja pomembna raziskovalna tema pri razvoju fleksibilnih proizvodnih sistemov. Mehanizem rezkanja je v primerjavi z drugimi postopki strojne obdelave bolj kompleksen, pogoji so bolj raznovrstni, rezalni parametri bolj spremenljivi, obraba in lom orodja pa sta naključna in kompleksna.

Ključne besede - moč pri rezkanju, model adaptivnega ocenjevanja, obraba orodja, parametri modela, združevanje informacij

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 107

Študija možnosti adaptivnega ocenjevanja parametrov modelov obrabe rezkalnega orodja (.pdf 229KB)

---

Numerično modeliranje širjenja razpoke v korenu zoba zobnika

Avtorji - Srđan Podrug ‒ Srečko Glodež ‒ Damir Jelaska

Povzetek

Namen prispevka je analizirati vpliv mesta delovanja sile na širjenje razpoke v korenu zoba zobnika. Analizirana sta dva primera, in sicer:
• utripna sila v zunanji točki enojnega ubiranja,
• spreminjajoča se sila vzdolž zobnega boka.
Razen tega je v prispevku prikazan vpliv debeline zobnega venca na širjenje razpoke v korenu zoba zobnika.
Za izvedbo omenjenih analiz je v numeričnem modelu predpostavljena začetna utrujenostna razpoka na mestu največje napetosti v korenu zoba. Velikost začetne razpoke je določena izkustveno na podlagi praga širjenja razpoke in trajne dinamične trdnosti gradiva zobnika.

Ključne besede - strojni elementi, zobniki, utrujanje, širjenje razpoke, doba trajanja, numerično modeliranje

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 108

Numerično modeliranje širjenja razpoke v korenu zoba zobnika (.pdf 265KB)

 

---

Načrtovanje in preizkušanje ultrazvočnega sistema za ciljno pršenje sadovnjakov

Avtorji - Viktor Jejčič ‒ Tone Godeša ‒ Marko Hočevar ‒ Brane Širok ‒ Aleš Malneršič ‒ Andrej Štrancar ‒ Mario Lešnik ‒ Denis Stajnko

Povzetek

Od začetka sistematičnega pridelovanja gojenih rastlin v sadovnjakih se ljudje spoprijemajo z rastlinskimi boleznimi in škodljivci. Pršilniki so stroji za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev (FFS) v obliki drobnih kapljic na ciljno površino s pomočjo ventilatorja za usmerjeno ustvarjanje zračnega toka. Ta način je povezan z velikimi izgubami (drifti) v ozračje in tla, ki se jih skuša zmanjšati s prilagajanjem količine škropiva volumnu rastlin (TRV). Zelo uspešen način krmiljenja nanašanja FFS je laserski sistem (LIDAR), ki pa je drag in zato se ga skuša nadomestiti s cenejšim, a funkcionalno podobnim ultrazvočnim sistemom, ki se je obnesel pri citrusih in oljkah. Namen članka je predstavitev in testiranje pršilnika z ultrazvočnimi senzorji v slovenskih sadovnjakih jabolk.

Ključne besede - pršilnik, ultrazvok, algoritem, razporeditev škropiva, sadovnjak

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 109

Načrtovanje in preizkušanje ultrazvočnega sistema za ciljno pršenje sadovnjakov (.pdf 229KB)

 

---

 

Integracija marketinga in razvoja v procesu osvajanja izdelka

Avtorji - Nuša Fain ‒ Mihael Kline ‒ Jože Duhovnik

Povzetek

Eden ključnih dejavnikov uspešnosti razvoja novih izdelkov je raven integracije marketinga in razvoja v procesu osvajanja novih izdelkov. Številne študije so se s to problematiko ukvarjale podrobneje (Griffin in Hauser 1996; Gupta in Willemon 1991; Lu in Chang 2002; Song in Thieme 2006; Garnett et al. 2006) in skušale identificirati različne integracijske mehanizme in merila določanja stopnje integracije med različnimi funkcijami v podjetju. Vendar pa je bila večina znotraj funkcijskih integracijskih mehanizmov obravnavana neodvisno od meril integracijskih vrzeli med posameznimi funkcijami, hkrati pa se nobena od študij ni podrobneje ukvarjala z različnimi pristopi k integraciji marketinga in razvoja v odnosu do kulturnih razlik med vzhodom in zahodom. Gupta et al. (1986) so predstavili teoretični model integracije marketinga in razvoja, ki temelji na vplivu strategije, zunanjega okolja ter individualnih in organizacijskih dejavnikov na sam proces integracije. Njihov model je največkrat citiran in analiziran model na tem področju, vendar pa ne obstaja metodološki pristop, ki bi model testiral celovito in upoštevaje vse dejavnike, relevantne za učinkovito integracijo.

Ključne besede - marketing, razvoj, proces osvajanja izdelka, teoretični okvir integracije, empirični dokazi

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 110

Integracija marketinga in razvoja v procesu osvajanja izdelka (.pdf 246KB)

 

---

 

Navidezni mehanizem – orodje za reševanje dinamike pogonskih sestavov

Avtorja - Vaclav Pistek ‒ Pavel Novotny

Povzetek

Cilj tega dela je razvoj primernih računskih modelov za učinkovito reševanje dinamike pogonskih sestavov. Rezultati morajo odgovoriti na različna vprašanja, zlasti na tista v zvezi s hrupom, vibracijami in utrujanjem komponent.
Glavni prispevek je v tem, da se vsi modeli rešujejo sočasno s pomočjo zahtevnega računskega modela, t. i. navideznega mehanizma. Sinhrone rešitve imajo lahko temeljni vpliv na rezultate reševanja dinamike pogonskih sestavov, pomagajo pa lahko tudi pri razumevanju medsebojnih vplivov med deli pogonskega sestava.

Ključne besede - vibracije, hrup, dinamika, pogonski sestav, hidrodinamika

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 111

Navidezni mehanizem – orodje za reševanje dinamike pogonskih sestavov (.pdf 241KB)

 

---

  

Izračun faktorja intenzivnosti napetosti v funkcionalno gradientnih ploščah za stanje toplotnega šoka

Avtorji - Mohammad Bagher Nazari ‒ Mahmoud Shariati ‒ Mohammad Reza Eslami ‒ Behrooz Hassani

Povzetek

Analiza toplotnih napetosti je eno najpomembnejših vprašanj v tehniki, saj so mnoge konstrukcije izpostavljene povišanim temperaturam. Lom zaradi toplotnih napetosti je po mnogih študijah zelo razširjen in zahteven način odpovedi konstrukcij. Eksperimentalne raziskave poleg tega odkrivajo, da se ob nenadni ohladitvi keramičnih/kovinskih funkcionalnih gradientnih materialov (FGM) na keramičnih površinah pojavijo robne razpoke. Preiskava problema površinskih razpok pri materialih FGM pod toplotno obremenitvijo, zlasti pri toplotnem šoku, je zato pomembna za analizo odpovedi teh materialov.

Ključne besede - funkcijski gradientni materiali, Galerkinova metoda brez elementov, integral ekvivalentne domene, tehnika korelacije odmikov, toplotne napetosti

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)7-8, SI 112

Izračun faktorja intenzivnosti napetosti v funkcionalno gradientnih ploščah za stanje toplotnega šoka (.pdf 257KB)

 

---