Análisis de esfuerzos durante el contacto mecánico de materiales elásticos

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En este trabajo se calculan los esfuerzos resultantes en la región de contacto de dos materiales elásticos, a través del método de elementos finitos. Estos resultados se comparan con ecuaciones analíticas del modelo de Hertz. Se consideran dos sistemas de contacto para analizar: cilindro contra cili...

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Autores principales: Rodriguez, Carlos María, Gonzalez, Facundo Enrique, Tarnowski, G. A., Bordón, Hugo César, Rosenberger, Mario Roberto, Schvezov, Carlos Enrique
Formato: Artículo publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Asociación Física Argentina 2016
Materias:
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
CONTACTO DE HERTZ
CONTACTO NO CONFORME
FINITE ELEMENT METHOD
HERTZ CONTACT
NONCONFORMING CONTACT
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v27_n04_p127
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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spelling afa:afa_v27_n04_p1272025-12-11T17:00:33Z Análisis de esfuerzos durante el contacto mecánico de materiales elásticos Stress analysis during the mechanical contact of elastic materials An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2016;04(27):127-133 Rodriguez, Carlos María Gonzalez, Facundo Enrique Tarnowski, G. A. Bordón, Hugo César Rosenberger, Mario Roberto Schvezov, Carlos Enrique MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS CONTACTO DE HERTZ CONTACTO NO CONFORME FINITE ELEMENT METHOD HERTZ CONTACT NONCONFORMING CONTACT En este trabajo se calculan los esfuerzos resultantes en la región de contacto de dos materiales elásticos, a través del método de elementos finitos. Estos resultados se comparan con ecuaciones analíticas del modelo de Hertz. Se consideran dos sistemas de contacto para analizar: cilindro contra cilindro y cilindro contra plano. Para definir estos sistemas se realiza un modelo en dos dimensiones. Para el análisis se considera ambos sistemas como un contacto no conforme. Para validar el modelo se comparan los resultados del sistema con valores teóricos. Se observó que los resultados obtenidos de las simulaciones convergen rápidamente a un valor que se estabiliza a medida que se reduce el tamaño de la malla en la región de contacto, el valor mínimo de los elementos que se utilizó es de 0,1 mm. Por otro lado, de la comparación del Método de elementos finitos con las ecuaciones analíticas se encontró que los errores relativos en las medidas de presiones de contacto tiene un valor que se encuentra entre 1 y 2 por ciento. Los errores relativos en las medidas correspondientes al semiancho de la zona de contacto alcanzan valores de hasta 2 por ciento con respecto al valor que se determina a partir de las ecuaciones de Heinrich Hertz In this work, the stresses are calculated in the region of contact of two elastic materials, through the finite element method. These results are compared with equations of Hertz. Two contact systems are considered to analyze, cylinder against cylinder and cylinder against plane. To define these systems is performed model in two dimensions. For the analysis, it considers both systems as a contact nonconforming. To validate the modelresults they are compared with theoretical values. It was observed that the results of the simulations converge rapidly to a value which is stabilized as the mesh size in the contact region, the minimum value of the elements used is 0.1 mm. Furthermore, comparison of the finite element method with the analytical equations found that the relative errors in measurements contact pressure have values between 1 and 2 percent. The relative errors in measurements for the half-width of the contact area reach values of up to 2 percent with respect to the value determined from the equations of Hertz Fil: Rodriguez, Carlos María. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ingeniería. Laboratorio de Simulaciones Numéricos y Ensayos Mecánicos (UNaM-FI-LabSE). Misiones. Argentina Fil: Gonzalez, Facundo Enrique. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ingeniería. Laboratorio de Simulaciones Numéricos y Ensayos Mecánicos (UNaM-FI-LabSE).Misiones. Argentina Fil: Tarnowski, G. A.. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ingeniería. Laboratorio de Simulaciones Numéricos y Ensayos Mecánicos (UNaM-FI-LabSE).Misiones. Argentina Fil: Bordón, Hugo César. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ingeniería. Laboratorio de Simulaciones Numéricos y Ensayos Mecánicos (UNaM-FI-LabSE). Misiones. Argentina Fil: Rosenberger, Mario Roberto. Universidad Nacional de Misiones - CONICET. Instituto de Materiales de Misiones (IMAM). Misiones. Argentina Fil: Schvezov, Carlos Enrique. Universidad Nacional de Misiones - CONICET. Instituto de Materiales de Misiones (IMAM). Misiones. Argentina Asociación Física Argentina 2016 info:ar-repo/semantics/artículo info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v27_n04_p127
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