Le contact entre une barre cylindrique et un anneau

Considérons le contact entre la barre et l'anneau cylindrique (voyez figure). Il est supposé que les pièces ne sont pas liés. Chaque partie peut se déplace librement par l'autre (sans frottement). La force normale P est appliquée aux extrémités libres de l'anneau. La grandeur de la force est de 1E+005 N

Laissez-nous utiliser les données initiales suivantes: le diamètre de l'axe cylindrique est d = 0.07 m, la longueur de l'axe est H = 0.12 m,le rayon extérieur de l'anneau oculaire est R= 0.07 m, l'épaisseur de l'anneau oculaire est 0.05 m, la largeur de la bande de l'anneau oculaire est b = 0.07 m, la longueur de la courroie de l'anneau oculaire est L = 0.14 m, le rayon r du cercle oculaire est r = 0.035 m.
Propriétés du matériau sont le module d'Young E = 2.1E+011 Pa et coefficient de Poisson ν = 0.28.
La contrainte normale dans la section peut être calculée en utilisant la formule semi-empirique suivante:

σ = k*P / h*(2*R - d)

où kest le facteur de concentration de contrainte (k = 3.6).
Le calcul en utilisant la formule mentionnée ci-dessus donne le résultat: σ = 1.0286E+008 Pa.
Après avoir effectué les calculs de la AutoFEM analyse les résultats suivants sont obtenus: contrainte normale σX varie de 0.8E+008 Pa à 0.99E+008 Pa. Comparons σX avec σ:

Tableau 1. Paramètres du maillage éléments finis

Tableau 2. Résultat “Contrainte normale OX”*

 

 

*Les résultats des tests numériques dépendent du maillage éléments finis et peuvent différer légèrement de celles indiquées dans le tableau.

 

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