Modelado del Comportamiento de Contacto por Histeresis de Interfaces de Juntas Atornilladas con Constitución de Penalización por Efecto de Memoria
Autores: Yuan, Di; Wang, Dong; Wan, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado del Comportamiento de Contacto por Histeresis de Interfaces de Juntas Atornilladas con Constitución de Penalización por Efecto de Memoria
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Novela
Contacto de penalización
Efecto de memoria de histéresis
Análisis de elementos finitos
Fricción stick-slip
Interfaces de uniones atornilladas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se desarrolló una nueva constitución de contacto de penalización para replicar el efecto de memoria de histéresis observado en interfaces de contacto. Sobre esta base, se realizó un análisis de elementos finitos (FEA) refinado para estudiar el comportamiento de fricción stick-slip de las interfaces de juntas atornilladas. El análisis fue validado al compararlo con los bucles de histéresis experimentales en la literatura. Los bucles de histéresis simulados se utilizaron posteriormente para identificar cuatro parámetros del modelo de Iwan. Además, se examinaron individualmente los efectos del apriete de los tornillos, el coeficiente de fricción y la amplitud de excitación. Se encontró que el deterioro en el rendimiento del apriete de los tornillos resultó en una disminución tanto de la rigidez equivalente de la junta como de la disipación de energía. De manera similar, la reducción en el coeficiente de fricción tuvo un impacto comparable. Además, los parámetros del modelo identificados de la fuerza crítica stick-slip y el desplazamiento exhibieron una relación cuasi-lineal con la precarga del tornillo y el coeficiente de fricción.
Descripción
Se desarrolló una nueva constitución de contacto de penalización para replicar el efecto de memoria de histéresis observado en interfaces de contacto. Sobre esta base, se realizó un análisis de elementos finitos (FEA) refinado para estudiar el comportamiento de fricción stick-slip de las interfaces de juntas atornilladas. El análisis fue validado al compararlo con los bucles de histéresis experimentales en la literatura. Los bucles de histéresis simulados se utilizaron posteriormente para identificar cuatro parámetros del modelo de Iwan. Además, se examinaron individualmente los efectos del apriete de los tornillos, el coeficiente de fricción y la amplitud de excitación. Se encontró que el deterioro en el rendimiento del apriete de los tornillos resultó en una disminución tanto de la rigidez equivalente de la junta como de la disipación de energía. De manera similar, la reducción en el coeficiente de fricción tuvo un impacto comparable. Además, los parámetros del modelo identificados de la fuerza crítica stick-slip y el desplazamiento exhibieron una relación cuasi-lineal con la precarga del tornillo y el coeficiente de fricción.