Прилог развоју метода пројектовања и оптимизације носећих структура преса за фазонско савијање лимова
The contribution to development of press brake frames design and optimization method
Апстракт
Predmet teze je razvoj metoda projektovanja i optimizacije nosećih struktura presa za fazonsko savijanje limova. U cilju potpune automatizacije procesa projektovanja i optimizacije predložena je i primenjena integracija savremenih CAD/CAM/CAE sistema sa posebno razvijenim programom za optimizaciju nSopt. Prilikom projektovanja nosećih struktura polazi se od odgovarajućih proračuna, vodeći računa o konstruktivnim ograničenjima. Radom na tezi je obuhvaćen proračun naponskog stanja, deformacija i pomeraja kompjuterskog modela noseće strukture prese u uslovima statičkog opterećenja, metodom konačnih elemenata. Takođe je izvršena analiza uticaja promene geometrijskih veličina na proračunate, da bi se izvršila optimizacija variranjem geometrijskih veličina noseće strukture. Sa druge strane, na uočenim kritičnim mestima (mestima koncentracije napona) primenjena je optimizacija oblika, na osnovu proračuna metodom konačnih elemenata. U postupak optimizacije oblika je uključen princip rasta koji... je prilagođen opterećenju i koji teži ujednačavanju napona, koji prirodne strukture (drveće, kosti...) koriste da smanje koncentraciju napona. Ovaj postupak optimizacije je poznat kao kompjuterska optimizacija, jer se kompjuterom simulira rast (dodavanje materijala) u uočenim oblastima. Eksperimentalnom verifikacijom je potvrđena opravdanost primene MKE i verodostojnost postavljenog kompjuterskog modela.
The subject of thesis is development of press brake frames design and optimization method. For purpose of complete automatization of design and optimization process, applied integration of contemporary CAD/CAM/CAE systems is suggested together with specially developed program for optimization - nSopt. Machine tool frames design is based on appropriate calculation regarding constructive limitations. Working on the thesis comprises calculation of the stress state, as well as strain and displacement concerning computer model of the frame of press brake in static load conditions by Finite Element Analysis. In addition, analysing of the impact of changes of geometry value on calculating ones is performed in order to accomplish optimization by varying geometry values of the frame. On the other hand, based on computational results provided by Finite Element Analysis, shape optimization is applied on noticeable critical points (stress concentration points). The optimization process includes th...e principle of adaptive growth which is load adjusted and which tends to achieve constant stress, used by biological structures (trees, bones...) to minimize stress concentrations. This optimization procedure is known as Computer Optimization because the computer simulates the growth (adding material) in particular areas. Experimental verification confirms justified application of Finite Element Analysis as well as the established computer model credibility.
Кључне речи:
presa / noseća struktura / optimizacija / naponi / pomeraji / Forming machine / Frames / Optimization / Stress / DisplacementИзвор:
2001, 1-129Издавач:
- Beograd : Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet
Напомена:
- Ovaj rad je nastao u Centru za nove tehnologije, Katedre za proizvodno mašinstvo na Mašinskom fakultetu u Beogradu. Koristim ovu prilku da izrazim svoju zahvalnost svima koji su mi nesebično pomogli. Zahvalio bih se ˇčlanovima komisije, posebno mentoru prof. dr Milisavu Kalajdžiću koji mi je svojim saznanjima, sugestijama i predlozima pružio svesrdnu stručnu i moralnu pomoć. Eksperimenti su obavljeni u Zavodu za mašine alatke na presi PPT40/2000 fabrike Jelšingrad iz Banja Luke pa ovom prilikom ˇželim da se zahvalim svima koji su to omogućili. Mr Branko Kokotović je pružio dragocenu pomoć u svim fazama izvođenja eksperimenata. Takođe, zahvalnost dugujem i mr Slobodanu Popoviću, dr Slobodanu Lazareviću i Ivani Trpković za pomoć pruženu pri prevođenju literaturnih izvoda sa nemačkog i engleskog jezika. Kolegi Miroslavu Jovkoviću upućujem zahvalnost na nesebičnoj pomoći prilikom testiranja programa za MKE. Realizovana aplikacija za kompjutersku optimizaciju je bazirana na ograničenim verzijama programa koje sam dobio od firme FEMComp, ˇŠvedska. Na kraju bih se, za neizmerno razumevanje i podršku tokom izrade rada, zahvalio mojoj porodici. M. Popović
Колекције
Институција/група
Mašinski fakultetTY - THES AU - Popović, Mihajlo PY - 2001 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/6263 AB - Predmet teze je razvoj metoda projektovanja i optimizacije nosećih struktura presa za fazonsko savijanje limova. U cilju potpune automatizacije procesa projektovanja i optimizacije predložena je i primenjena integracija savremenih CAD/CAM/CAE sistema sa posebno razvijenim programom za optimizaciju nSopt. Prilikom projektovanja nosećih struktura polazi se od odgovarajućih proračuna, vodeći računa o konstruktivnim ograničenjima. Radom na tezi je obuhvaćen proračun naponskog stanja, deformacija i pomeraja kompjuterskog modela noseće strukture prese u uslovima statičkog opterećenja, metodom konačnih elemenata. Takođe je izvršena analiza uticaja promene geometrijskih veličina na proračunate, da bi se izvršila optimizacija variranjem geometrijskih veličina noseće strukture. Sa druge strane, na uočenim kritičnim mestima (mestima koncentracije napona) primenjena je optimizacija oblika, na osnovu proračuna metodom konačnih elemenata. U postupak optimizacije oblika je uključen princip rasta koji je prilagođen opterećenju i koji teži ujednačavanju napona, koji prirodne strukture (drveće, kosti...) koriste da smanje koncentraciju napona. Ovaj postupak optimizacije je poznat kao kompjuterska optimizacija, jer se kompjuterom simulira rast (dodavanje materijala) u uočenim oblastima. Eksperimentalnom verifikacijom je potvrđena opravdanost primene MKE i verodostojnost postavljenog kompjuterskog modela. AB - The subject of thesis is development of press brake frames design and optimization method. For purpose of complete automatization of design and optimization process, applied integration of contemporary CAD/CAM/CAE systems is suggested together with specially developed program for optimization - nSopt. Machine tool frames design is based on appropriate calculation regarding constructive limitations. Working on the thesis comprises calculation of the stress state, as well as strain and displacement concerning computer model of the frame of press brake in static load conditions by Finite Element Analysis. In addition, analysing of the impact of changes of geometry value on calculating ones is performed in order to accomplish optimization by varying geometry values of the frame. On the other hand, based on computational results provided by Finite Element Analysis, shape optimization is applied on noticeable critical points (stress concentration points). The optimization process includes the principle of adaptive growth which is load adjusted and which tends to achieve constant stress, used by biological structures (trees, bones...) to minimize stress concentrations. This optimization procedure is known as Computer Optimization because the computer simulates the growth (adding material) in particular areas. Experimental verification confirms justified application of Finite Element Analysis as well as the established computer model credibility. PB - Beograd : Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet T1 - Прилог развоју метода пројектовања и оптимизације носећих структура преса за фазонско савијање лимова T1 - The contribution to development of press brake frames design and optimization method EP - 129 EP - viii SP - 1 SP - i UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6263 ER -
@mastersthesis{ author = "Popović, Mihajlo", year = "2001", abstract = "Predmet teze je razvoj metoda projektovanja i optimizacije nosećih struktura presa za fazonsko savijanje limova. U cilju potpune automatizacije procesa projektovanja i optimizacije predložena je i primenjena integracija savremenih CAD/CAM/CAE sistema sa posebno razvijenim programom za optimizaciju nSopt. Prilikom projektovanja nosećih struktura polazi se od odgovarajućih proračuna, vodeći računa o konstruktivnim ograničenjima. Radom na tezi je obuhvaćen proračun naponskog stanja, deformacija i pomeraja kompjuterskog modela noseće strukture prese u uslovima statičkog opterećenja, metodom konačnih elemenata. Takođe je izvršena analiza uticaja promene geometrijskih veličina na proračunate, da bi se izvršila optimizacija variranjem geometrijskih veličina noseće strukture. Sa druge strane, na uočenim kritičnim mestima (mestima koncentracije napona) primenjena je optimizacija oblika, na osnovu proračuna metodom konačnih elemenata. U postupak optimizacije oblika je uključen princip rasta koji je prilagođen opterećenju i koji teži ujednačavanju napona, koji prirodne strukture (drveće, kosti...) koriste da smanje koncentraciju napona. Ovaj postupak optimizacije je poznat kao kompjuterska optimizacija, jer se kompjuterom simulira rast (dodavanje materijala) u uočenim oblastima. Eksperimentalnom verifikacijom je potvrđena opravdanost primene MKE i verodostojnost postavljenog kompjuterskog modela., The subject of thesis is development of press brake frames design and optimization method. For purpose of complete automatization of design and optimization process, applied integration of contemporary CAD/CAM/CAE systems is suggested together with specially developed program for optimization - nSopt. Machine tool frames design is based on appropriate calculation regarding constructive limitations. Working on the thesis comprises calculation of the stress state, as well as strain and displacement concerning computer model of the frame of press brake in static load conditions by Finite Element Analysis. In addition, analysing of the impact of changes of geometry value on calculating ones is performed in order to accomplish optimization by varying geometry values of the frame. On the other hand, based on computational results provided by Finite Element Analysis, shape optimization is applied on noticeable critical points (stress concentration points). The optimization process includes the principle of adaptive growth which is load adjusted and which tends to achieve constant stress, used by biological structures (trees, bones...) to minimize stress concentrations. This optimization procedure is known as Computer Optimization because the computer simulates the growth (adding material) in particular areas. Experimental verification confirms justified application of Finite Element Analysis as well as the established computer model credibility.", publisher = "Beograd : Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet", title = "Прилог развоју метода пројектовања и оптимизације носећих структура преса за фазонско савијање лимова, The contribution to development of press brake frames design and optimization method", pages = "129-viii-1-i", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6263" }
Popović, M.. (2001). Прилог развоју метода пројектовања и оптимизације носећих структура преса за фазонско савијање лимова. Beograd : Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet., 1-129. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6263
Popović M. Прилог развоју метода пројектовања и оптимизације носећих структура преса за фазонско савијање лимова. 2001;:1-129. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6263 .
Popović, Mihajlo, "Прилог развоју метода пројектовања и оптимизације носећих структура преса за фазонско савијање лимова" (2001):1-129, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6263 .