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Mappature di stress senza contatto mediante termoelasticità su componenti dello sterzo di una macchina movimento terra mediante tecniche di misura termoelastiche.

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Presentazione sul tema: "Mappature di stress senza contatto mediante termoelasticità su componenti dello sterzo di una macchina movimento terra mediante tecniche di misura termoelastiche."— Transcript della presentazione:

1 Mappature di stress senza contatto mediante termoelasticità su componenti dello sterzo di una macchina movimento terra mediante tecniche di misura termoelastiche J. Pirisinu, G. L. Rossi, R. Marsili, S. Geremia* Università di Perugia *Carraro SpA - Campodarsego Università degli studi di Perugia Facoltà di Ingegneria

2 OGGETTO DELLO STUDIO

3 - Termoelasticità - I materiali sottoposti a sollecitazioni che ne provocano una variazione di volume subiscono una variazione di temperatura : Il fenomeno è chiamato effetto termoelastico T =KTσ legge di Kelvin: variazione della temperatura e di tensioni principali sono proporzionali

4 Termoelasticità Coefficiente di esp. termica T temperatura assoluta Densità C p Calore specifico x, y Ampiezza di stress T t T x t x t y Y

5 Termoelasticità + termografia differenziale Misura indiretta senza contatto di distribuzioni tensione tramite mappe termografiche

6 Catena di misura Segnale elaborato Segnale di input Segnale di output Shaker Termocamera Differenziale Elettronica di elaborazione del segnale Segnale di input Computer Provino Generatore di segnali

7 PROBLEMA : PLASTICIZZAZIONE DEL FORO Punti critici: ai fondocorsa Sviluppo metodologia di misura e prova con termoelasticità Analisi FEM Analisi dinamica delle forze in gioco con modelli multibody

8 SIMULAZIONE CINEMATICA MULTIBODY : STERZATA COMPLETA

9 ANALISI FEM E RICERCA POSIZIONI PER APPLICAZIONE ESTENSIMETRO - Misure con estensimetro fattore di scala per termoelasticità - Segnale estensimetro riferimento per le acquisizioni termografichedifferenziali Andamento di ( )/2 e punto scelto per applicazione dell estensimetro

10 PROCEDURA UTILIZZATA PER LE MISURE SU BANCO PROVE A FATICA PRESSO LAZIENDA PRODUTTRICE -Verniciatura ; - Montaggio del componente sul banco; - Applicazione del carico con martinetti idraulici; - Acquisizione delle immagini termografiche differenziali mediante il software Delta Vision usando come segnale di riferimento quello della cella di carico sui martinetti idraulici; - Scalatura delle delle immagini termografiche differenziali utilizzando le acquisizioni dei segnali estensimetrici fattore di calibrazione : K = E( X + Y ) / ( S AVG (1- ))

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12 Analisi FEM : andamento di ( )/2 Risultati sperimentali PROVE CON COPPIA DI SERRAGGIO DI 220 Nm ( ) MAX = -221 (MPa) ( ) MAX = -250 (MPa) ( ) MAX = (MPa) ( ) MAX = -264 (MPa )

13 PROVE CON COPPIA DI SERRAGGIO DI 250 Nm Analisi FEM : andamento di ( )/2 Risultati sperimentali ( ) MAX = -218 (MPa) ( ) MAX = -296 (MPa) ( ) MAX = (MPa) ( ) MAX = (MPa)

14 COPPIA DI SERRAGGIO :280 Nm Analisi FEM : andamento di ( )/2 ( ) MAX = -280 (MPa) ( ) MAX = -336 (MPa) Risultati sperimentali ( ) MAX = (MPa) ( ) MAX = -312 (MPa)

15 CONCLUSIONI - Messa a punto una metodologia di prova e misura mediante termoelasticità per lo studio di componenti dello sterzo di macchine movimento terra - Ottima corrispondenza tra i risultati ottenuti tramite analisi FEM e quelli misurati mediante termoelasticità - Il modello FEM, validato dal confronto coi dati sperimentali, può essere utilizzato per ottimizzare il componente


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