Publication detail

SELECTION OF ANALYTICAL COMPUTATIONAL MODEL OF CONTACT PRESSURE

MARŠÁLEK, O. VOPAŘIL, J. RAFFAI, P. NOVOTNÝ, P.

Czech title

VÝBĚR ANALYTICKÉHO VÝPOČETNÍHO MODELU KONTAKTNÍHO TLAKU

English title

SELECTION OF ANALYTICAL COMPUTATIONAL MODEL OF CONTACT PRESSURE

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

This paper presents a comparison of two contact pressure calculation methods between two real rough surfaces: a calculation based on FEM (Finite Element Method) using commercial software tool ANSYS and a calculation based on FDM (Finite Difference Method) using analytical functions implemented in programing tool MATLAB. This comparison, lately, leads to the selection of the most appropriate analytical contact model useful for time-effective and precise contact pressure determination. Surface data for numerical simulations are obtained by optical profilometry. For the case of the modelling process of 3D FEM models of rough surfaces the description of their building is included in this article. Furthermore, this paper discusses all challenges connected with the convergence of such simulations and essential post-processing of FEM simulation results, together with their comparison, along the results obtained by user-written MATLAB functions.

Czech abstract

Tento článek popisuje porovnání dvou výpočetních metod pro stanovování kontaktního tlaku mezi dvojicí skutečných drsných povrchů: výpočet založený na MKP (Metoda Konečných Prvků), využívající komerční softwarový nástroj ANSYS, a výpočet založený na MKD (Metoda Konečných Diferencí), využívající analytické funkce implementované v programovacím prostředí MATLAB. Toto porovnání později vede k výběru nejvhodnějšího analytického kontaktního modelu použitelného pro časově efektivní a přesné stanovování kontaktního tlaku. Data o površích jsou pro numerické simulace získávány pomocí optické profilometrie. Popis tvorby 3D MKP modelů drsných povrchů je uveden v tomto článku. Dále tento článek popisuje veškerou problematiku spojenou s konvergencí těchto simulací a důležité zpracování výsledků MKP simulací spolu s jejich porovnáním s výsledky získanými z uživatelsky vytvářených funkcí v programovacím prostředí MATLAB.

English abstract

This paper presents a comparison of two contact pressure calculation methods between two real rough surfaces: a calculation based on FEM (Finite Element Method) using commercial software tool ANSYS and a calculation based on FDM (Finite Difference Method) using analytical functions implemented in programing tool MATLAB. This comparison, lately, leads to the selection of the most appropriate analytical contact model useful for time-effective and precise contact pressure determination. Surface data for numerical simulations are obtained by optical profilometry. For the case of the modelling process of 3D FEM models of rough surfaces the description of their building is included in this article. Furthermore, this paper discusses all challenges connected with the convergence of such simulations and essential post-processing of FEM simulation results, together with their comparison, along the results obtained by user-written MATLAB functions.

Keywords in Czech

MKP, MKD, kontaktní tlak, prolnutí povrchů, drsnost povrchu

Keywords in English

FEM, FDM, contact pressure, surface deflection, rough surface

RIV year

2015

Released

05.12.2015

Publisher

Czech Technical University in Prague and Josef Bozek Research Center of Engine and Automotive Technology

Location

Praha

ISSN

1214-0821

Volume

13

Number

2

Pages from–to

10–15

Pages count

6

BIBTEX


@article{BUT120881,
  author="Ondřej {Maršálek} and Jan {Vopařil} and Peter {Raffai} and Pavel {Novotný},
  title="SELECTION OF ANALYTICAL COMPUTATIONAL MODEL OF CONTACT PRESSURE",
  year="2015",
  volume="13",
  number="2",
  month="December",
  pages="10--15",
  publisher="Czech Technical University in Prague and Josef Bozek Research Center of Engine and Automotive Technology",
  address="Praha",
  issn="1214-0821"
}