FEM-SPH kapcsolt szimuláció talaj-szerszám kapcsolat modellezésére

Major Tamás; Csanády Viktória

Erdészettudományi Közlemények / 5. évfolyam / 1. szám / 7-19. oldal
| következő

Major Tamás és Csanády Viktória

Kapcsolat a szerzőkkel

Levelező szerző: Major Tamás

Cím: H-9400 Sopron, Ady Endre u. 5.

e-mail cím: major[at]emk.nyme.hu

Kivonat

A korábban készült talajművelő szerszámok gyakorlati tapasztalatok alapján készültek, ezek vizsgálata, elméletének leírása nagyobbrészt hiányzik. Egy új szerszám megjelenését többéves − szántóföldön és laboratóriumban végrehajtott − kísérletek előzik meg. A szerszám és a talaj kapcsolatának modellezésével lehetővé válik a fejlesztés idejének és költségének jelentős csökkentése. A nagyteljesítményű számítógépek gyors fejlődésének és a numerikus eljárásoknak köszönhetően ma már lehetőség van ezen modellezések elvégzésére. FEM-SPH kapcsolt szimuláció segítségével − kétféle haladási sebesség esetén − meghatároztuk a forgó szerszámra ható vízszintes irányú erő nagyságát az idő függvényében. A szimulációs eredményekre illesztett függvény segítségével megállapítottuk a vízszintes irányú erő átlagos és legnagyobb értékét. Meghatározásra került továbbá a normálfeszültség eloszlása a talajban.

Kulcsszavak: gépfejlesztés, talajművelés, forgó szerszám, FEM-SPH kapcsolt szimuláció

Hivatkozott irodalom31

1.	Bánházi J. (szerk.) 1984: A szántóföldi munkagépek működésének elméleti alapjai. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.
2.	Bánházi J.; Koltay J.; Szendrő P. és Véner I. 1978: Szántóföldi munkagépek. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.
3.	Bojtár I. 1988: Mechanikai anyagmodellek. Tankönyvkiadó, Budapest.
4.	Bui, H. H.; Fukagawa, R.; Sako, K. and Wells, J. C. 2008: SPH-Based Numerical Simulations for Large Deformation of Geomaterial Considering Soil-Structure Interaction. The 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), 1: 570-578.
5.	Égert J. és Pere B. 2011: Végeselem analízis. MSC jegyzet és példatár. UNIVERSITAS-GYŐR Nonprofit Kft, Győr.
6.	Fodor T.; Orbán F. és Sajtos I. 2005: Mechanika. Végeselem-módszer. Elmélet és alkalmazás. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest.
7.	Gingold, R. A. and Monaghan, J. J. 1977: Smoothed Particle Hydrodynamics: theory and application to non-spherical stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 181: 375-389. DOI: 10.1093/mnras/181.3.375
8.	Günter, M. und Clemens, G. 2002: FEM für Praktiker. Band 1: Grundlagen. Expert Verlag, Renningen.
9.	Kerényi Gy. 1996a: A talaj vágásának modellezése végeselem módszerrel. Doktori értekezés, Budapest.
10.	Kerényi Gy. 1996b: A talaj és egyszerű szerszám kapcsolatnak modellezése végeselem módszerrel. Járművek, Építőipari és Mezőgazdasági Gépek, 12: 431-435.
11.	Klein, B. 1999: FEM Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. Vieweg, 3., überarbeitet Auflage. Braunschweig/Wiesbaden.
12.	Kovács Á. (szerk.) 2011: Végeselem módszer. Egyetemi tananyag. Typotex Kiadó, Budapest.
13.	Kurutzné Kovács M. és Scharle P. 1985: A végeselem-módszer egyszerű elemei és elemcsaládjai. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.
14.	Meiβner, U. F. und Maurial, A. 2000: Die Methode der finiten Elemente. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York.
15.	Monaghan, J. J. 1988: An introduction to SPH. Computer Physics Communications. 48: 89-96. DOI: 10.1016/0010-4655(88)90026-4
16.	Monaghan, J. J. 1992: Smoothed Particle Hydrodynamics. Annu. Rev. Astron. Astrophys. 30: 543-574. DOI: 10.1146/annurev.aa.30.090192.002551
17.	Mouazen, A. M. 1997: Modelling the interaction between the soil and tillage tools. Candidate of Science (Doctor of Philosophy, Ph.D.) Mosonmagyaróvár.
18.	Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1995: Modeling the interaction between the soil and simple tillage tool. Hungarian Agricultural Engineering 8: 67-70.
19.	Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1996: Two-Dimensional Finite Element Analysis of Soil Cutting by Medium Subsoiler. Hungarian Agricultural Engineering 9: 32-36.
20.	Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1999a: Finite element analysis of subsoiler cutting in non-homogeneous sandy loam soil. Soil & Tillage Research, 51: 1-15. DOI: 10.1016/S0167-1987(99)00015-X
21.	Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1999b: Tillage tool design by the finite element method: Part 1. Finite element modelling of soil plastic behaviour. Journal of Agricultural Engineering Research, 72: 37-51. DOI: 10.1006/jaer.1998.0343
22.	Mouazen, A. M.; Neményi, M.; Schwanghart, H. and Rempfert, M. 1999: Tillage tool design by the finite element method: Part 2. Experimental validation of the finite element results with soil bin test. Journal of Agricultural Engineering Research. 72: 53-58. DOI: 10.1006/jaer.1998.0344
23.	Mouazen, A. M.; Neményi, M. and Horváth, B. 1998: Investigation of Forestry deep subsoiling by the finite element method. Hungarian Agricultural Engineering. 11: 47-49.
24.	Páczelt I. 1993: A végeselem-módszer alapjai. Miskolci Egyetemi Könyvkiadó, Miskolc.
25.	Páczelt I. 1999: Végeselem-módszer a mérnöki gyakorlatban, I. kötet, Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc.
26.	Páczelt I.; Szabó T. és Baksa A. 2007: A végeselem-módszer alapjai. Egyetemi jegyzet, Miskolc.
27.	Popper Gy. 1985: A végeselem-módszer matematikai alapjai. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.
28.	Rázsó I. (szerk.) 1958: Mezőgazdasági gépek elmélete. Tankönyvkiadó, Budapest.
29.	Sitkei Gy. 1986: Mezőgazdasági és erdészeti járművek modellezése. Akadémiai Kiadó. Budapest.
30.	Sitkei Gy. 1991: Compaction of agricultural soils with viscoelastic behavior under conifined and conditions. Proc. of 5th European Conf. of the ISTV, Budapest. 257-264.
31.	Yong, R. N. and Hanna, A. W. 1977: Finite element analysis of plane soil cutting. Journal of Terramechanics, 14(3): 103-125. DOI: 10.1016/0022-4898(77)90010-6

Bánházi J. (szerk.) 1984: A szántóföldi munkagépek működésének elméleti alapjai. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

Bánházi J.; Koltay J.; Szendrő P. és Véner I. 1978: Szántóföldi munkagépek. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

Bojtár I. 1988: Mechanikai anyagmodellek. Tankönyvkiadó, Budapest.

Bui, H. H.; Fukagawa, R.; Sako, K. and Wells, J. C. 2008: SPH-Based Numerical Simulations for Large Deformation of Geomaterial Considering Soil-Structure Interaction. The 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), 1: 570-578.

Égert J. és Pere B. 2011: Végeselem analízis. MSC jegyzet és példatár. UNIVERSITAS-GYŐR Nonprofit Kft, Győr.

Fodor T.; Orbán F. és Sajtos I. 2005: Mechanika. Végeselem-módszer. Elmélet és alkalmazás. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest.

Gingold, R. A. and Monaghan, J. J. 1977: Smoothed Particle Hydrodynamics: theory and application to non-spherical stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 181: 375-389. DOI: 10.1093/mnras/181.3.375

Günter, M. und Clemens, G. 2002: FEM für Praktiker. Band 1: Grundlagen. Expert Verlag, Renningen.

Kerényi Gy. 1996a: A talaj vágásának modellezése végeselem módszerrel. Doktori értekezés, Budapest.

Kerényi Gy. 1996b: A talaj és egyszerű szerszám kapcsolatnak modellezése végeselem módszerrel. Járművek, Építőipari és Mezőgazdasági Gépek, 12: 431-435.

Klein, B. 1999: FEM Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. Vieweg, 3., überarbeitet Auflage. Braunschweig/Wiesbaden.

Kovács Á. (szerk.) 2011: Végeselem módszer. Egyetemi tananyag. Typotex Kiadó, Budapest.

Kurutzné Kovács M. és Scharle P. 1985: A végeselem-módszer egyszerű elemei és elemcsaládjai. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

Meiβner, U. F. und Maurial, A. 2000: Die Methode der finiten Elemente. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York.

Monaghan, J. J. 1988: An introduction to SPH. Computer Physics Communications. 48: 89-96. DOI: 10.1016/0010-4655(88)90026-4

Monaghan, J. J. 1992: Smoothed Particle Hydrodynamics. Annu. Rev. Astron. Astrophys. 30: 543-574. DOI: 10.1146/annurev.aa.30.090192.002551

Mouazen, A. M. 1997: Modelling the interaction between the soil and tillage tools. Candidate of Science (Doctor of Philosophy, Ph.D.) Mosonmagyaróvár.

Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1995: Modeling the interaction between the soil and simple tillage tool. Hungarian Agricultural Engineering 8: 67-70.

Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1996: Two-Dimensional Finite Element Analysis of Soil Cutting by Medium Subsoiler. Hungarian Agricultural Engineering 9: 32-36.

Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1999a: Finite element analysis of subsoiler cutting in non-homogeneous sandy loam soil. Soil & Tillage Research, 51: 1-15. DOI: 10.1016/S0167-1987(99)00015-X

Mouazen, A. M. and Neményi, M. 1999b: Tillage tool design by the finite element method: Part 1. Finite element modelling of soil plastic behaviour. Journal of Agricultural Engineering Research, 72: 37-51. DOI: 10.1006/jaer.1998.0343

Mouazen, A. M.; Neményi, M.; Schwanghart, H. and Rempfert, M. 1999: Tillage tool design by the finite element method: Part 2. Experimental validation of the finite element results with soil bin test. Journal of Agricultural Engineering Research. 72: 53-58. DOI: 10.1006/jaer.1998.0344

Mouazen, A. M.; Neményi, M. and Horváth, B. 1998: Investigation of Forestry deep subsoiling by the finite element method. Hungarian Agricultural Engineering. 11: 47-49.

Páczelt I. 1993: A végeselem-módszer alapjai. Miskolci Egyetemi Könyvkiadó, Miskolc.

Páczelt I. 1999: Végeselem-módszer a mérnöki gyakorlatban, I. kötet, Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc.

Páczelt I.; Szabó T. és Baksa A. 2007: A végeselem-módszer alapjai. Egyetemi jegyzet, Miskolc.

Popper Gy. 1985: A végeselem-módszer matematikai alapjai. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

Rázsó I. (szerk.) 1958: Mezőgazdasági gépek elmélete. Tankönyvkiadó, Budapest.

Sitkei Gy. 1986: Mezőgazdasági és erdészeti járművek modellezése. Akadémiai Kiadó. Budapest.

Sitkei Gy. 1991: Compaction of agricultural soils with viscoelastic behavior under conifined and conditions. Proc. of 5th European Conf. of the ISTV, Budapest. 257-264.

Yong, R. N. and Hanna, A. W. 1977: Finite element analysis of plane soil cutting. Journal of Terramechanics, 14(3): 103-125. DOI: 10.1016/0022-4898(77)90010-6

Open Acces - Nyílt hozzáférés

A cikk teljes terjedelmében szabadon letölthető, és megfelelő forrásmegjelöléssel szabadon felhasználható.

Javasolt hivatkozás:

Major T. és Csanády V. (2015): FEM-SPH kapcsolt szimuláció talaj-szerszám kapcsolat modellezésére. Erdészettudományi Közlemények, 5(1): 7-19. DOI: 10.17164/EK.2015.001

| következő

5. évfolyam 1. szám,
7-19. oldal

DOI: 10.17164/EK.2015.001

Közlésre elfogadva:
2015. október 10.

Kapcsolódó cikkek
a folyóiratban

A szerzők további cikkei a folyóiratban

Témájukban kapcsolódó cikkek az Erdészettudományi Közleményekben*

1.	Major T., Szakálosné M. K. és Horváth A. L. (2012): A gépesítést befolyásoló talajellenállás meghatározása erdővel borított területen „3T System” rétegindikátorral. Erdészettudományi Közlemények, 2(1): 123-134.

Major T., Szakálosné M. K. és Horváth A. L. (2012): A gépesítést befolyásoló talajellenállás meghatározása erdővel borított területen „3T System” rétegindikátorral. Erdészettudományi Közlemények, 2(1): 123-134.

A szerzők további megjelent cikkei az Erdészettudományi Közleményekben

1.	Szakálosné M. K., Horváth A. L. és Major T. (2012): Fahasználati munkarendszerek a XXI. században. Erdészettudományi Közlemények, 2(1): 135-149.
2.	Csanády V. (2013): Erdészeti adathalmazok elemzése új függvénnyel. Erdészettudományi Közlemények, 3(1): 137-145.

Szakálosné M. K., Horváth A. L. és Major T. (2012): Fahasználati munkarendszerek a XXI. században. Erdészettudományi Közlemények, 2(1): 135-149.

Csanády V. (2013): Erdészeti adathalmazok elemzése új függvénnyel. Erdészettudományi Közlemények, 3(1): 137-145.

* Automatikusan generált javaslatok a szerzők által megadott kulcsszavak más cikkek címében és kivonataiban való előfordulása alapján. Részletesebb kereséshez kérjük használja a manuális keresést.