Расчет нагрузок корпуса от вала с эксцентриком

[blacksss 0]

Работаю в APDL.

Добрый день! Помогите разобраться вот с такой задачей. Итак имеем расчетную модель:

Вал (синим цветом) с эксцентрично-расположенным грузом определенной массы (зеленым цветом). Вал закреплен в опорном корпусе (серым цветом на рисунке) при помощи 2-х радиальных подшипников (красным цветом). Корпус в свою очередь жестко закреплен опорными "лапами" к станине.

Известно: геометрия и массовые характристики всех элементов, а также скорость вращения вала. Задача, рассчитать на прочность (по максимально упрощенной схеме) опорный корпус (серым цветом на рисунке) этого, скажем так, агрегата. Может нужно найти центр масс, затем высчитать момент инерции? Дальше мысль не идет. Я пока мало опытен...

Характеристики двигателя (выделено зеленым цветом)

<noindex>http://et67.ru/catalog/air/air90l4</noindex>

Что именно интересует: помочь ссылкой, формулой, литературой, при помощи которых я смог бы рассчитать радиальное усилие от вала на опорный корпус, при его вращении, а САМОЕ главное - как правильно и грамотно задать эти силы в ansys в расчетную модель, которая будет состоять, по сути, исключительно из двух опор корпуса?

А также, не дает покоя мысль о том что, однозначно, можно в ansys задать некий переходной процесс для данной задачи, чтобы задать пошагово нагрузки от вала на 360о опорной втулки, с тем чтобы выявить максимальные напряжения в конструкции. Как это осуществить, для меня "тёмный лес"... Буду крайне признателен любым советам по данным вопросам!

[soklakov 1 475]

Определить реакции в опорох, можно, например, так:

Ключевые слова:

статический анализ

нагрузка скоростью вращения

закрепления Remote Displacement

Переходный процесс можно моделировать. Только смысл какой?

а САМОЕ главное - как правильно и грамотно задать эти силы в ansys в расчетную модель, которая будет состоять, по сути, исключительно из двух опор корпуса?

В зависимости от цели расчета есть варианты попроще и посложнее.

К примеру, если Вы хотите определить места концентрации напряжений в опорах и величину этих напряжений и при этом предполагаемые конентраторы достаточно удалены от места крепления вала, то можно не заморачиваться неравномерностью распределния усилия по цапфе.

[blacksss 0]

Определить реакции в опорох, можно, например, так:

Переходный процесс можно моделировать. Только смысл какой?

Я представлял это так, что опорная часть неправильной формы, с утонениями, изгибами и так далее, т.е., решая такую динамическую задачу, по сути, мы её переводим в статику в определенный момент времени на опредленном угле поворота вала, и напряжения в опоре будут меняться в зависимости от того, в какую сторону приложем, скажем так, вектор силы. Ну - это теория. Возможно я не прав.

Определить реакции в опорох, можно, например, так:

В зависимости от цели расчета есть варианты попроще и посложнее.

К примеру, если Вы хотите определить места концентрации напряжений в опорах и величину этих напряжений и при этом предполагаемые конентраторы достаточно удалены от места крепления вала, то можно не заморачиваться неравномерностью распределния усилия по цапфе.

Да, так задача. в целом и стоит!

А теперь по поводу определения реакций в опорах, Вы могли чуть подробнее рассказать (или помочь ссылкой, литературой) о функции Remote Displacement, как её задавать и применять.

А самое грустное, это то что я работаю в APDL и мне не всё понятно по вашему скриншоту... Могли бы Вы, если имеется время. немного "разжевать" этотмомент: как именно задается Remote Displacement, количество оборотов, а главное, не совсем ясно как именно в дальнейшем задать усилия на опорные втулки корпуса. Буду очень признателен за помощь!

[soklakov 1 475]

Remote Displacement это относительно немаленький макрос с созданием контактных или MPC элементов. Честно говоря, не вижу смысла пытаться повторить его, когда он уже реализован и работает в пару кнопок.

Что Вас удерживает в MAPDL? Я бы не рекомендовал терять время на осовение классического GUI'я, если, конечно, это зависит от Вас.

[soklakov 1 475]

Я представлял это так, что опорная часть неправильной формы, с утонениями, изгибами и так далее, т.е., решая такую динамическую задачу, по сути, мы её переводим в статику в определенный момент времени на опредленном угле поворота вала, и напряжения в опоре будут меняться в зависимости от того, в какую сторону приложем, скажем так, вектор силы. Ну - это теория. Возможно я не прав.

Так может выполнить ряд статических расчетов для различного угла приложения усилия со стороны вала?

[blacksss 0]

Честно говоря, не вижу смысла пытаться повторить его, когда он уже реализован и работает в пару кнопок.

Что Вас удерживает в MAPDL? Я бы не рекомендовал терять время на осовение классического GUI'я, если, конечно, это зависит от Вас.

Каким образом он реализован? Поясните. Нет не от меня зависит..

Так может выполнить ряд статических расчетов для различного угла приложения усилия со стороны вала?

Да я и не против. Но хотелось бы понять как грамотно приложить нагрузку, точнее - силу на опорную втулку вала.

[soklakov 1 475]

Каким образом он реализован? Поясните.

Логика происходящего примерно такая: есть точка пространства, которая соединена со всеми узлами выбранной поверхности контактными или жесткими элементами. Сама точка (master-node) ограничена по вращательным и/или трансляционным степеням свободы.

Нет не от меня зависит..

Сочувствую. Возможно, стоило бы что-то поменять.

Да я и не против. Но хотелось бы понять как грамотно приложить нагрузку, точнее - силу на опорную втулку вала.

В расчете опор на прочость вала уже не будет. Вы просто приложите усилие со стороны вала к цапфе. Строго говоря, усилие имеет неравномерный характер распределения а-ля Bearing Load (в WB это еще один макрос). Но если наиболее нагруженные места удалены от места приложения нагрузки, то, в соответсвии с принципом Сен-Венана, Вы можете об этом не беспокоиться.

[blacksss 0]

В расчете опор на прочость вала уже не будет. Вы просто приложите усилие со стороны вала к цапфе. Строго говоря, усилие имеет неравномерный характер распределения а-ля Bearing Load (в WB это еще один макрос). Но если наиболее нагруженные места удалены от места приложения нагрузки, то, в соответсвии с принципом Сен-Венана, Вы можете об этом не беспокоиться.

Ну а конкретно Вы могли бы рассказать/показать как это осуществить в M APDL, если есть на это время?

[soklakov 1 475]

То есть вопрос сводится к "как провести статический расчет?"?

Если уж так привязаны к MAPDL, начните с изучения похожих на вашу задачу Verification Manual. Они в справке находятся. Там же и коды на APDL к ним.

[Islander 2]

На примере WB опоры заданы по торцам вала. Но обычно в конструкции присутствуют концевые части. К примеру вы поменяли межопорное расстояние - что будете делать?

[soklakov 1 475]

На примере WB опоры заданы по торцам вала. Но обычно в конструкции присутствуют концевые части. К примеру вы поменяли межопорное расстояние - что будете делать?

Какая разница?

[Islander 2]

Какая разница?

Вроде про разницу я и спрашиваю "вы поменяли межопорное расстояние - что будете делать?" - в этом случае как вы задаете ГУ? Например, в месте расположения опор "режете" вал, на образованных поверхностях задаете Remote... ну и т.д.

Или вы про то, что расположение опор и наличие концевых частей не влияют на результат???

[soklakov 1 475]

Например, в месте расположения опор "режете" вал, на образованных поверхностях задаете Remote... ну и т.д.

Именно так.