ikouleshov

Расчет рабочего колеса вентилятора

223 posts in this topic

Pinned posts

Здравствуйте! Появилась задачка - рассчитать рабочее колесо вентилятора на прочность при частоте вращения 2200 мин-1. Все соединения на заклепках, материал заклепок - Ст3, всего остального АМг6. Вопрос следующий, какие граничные условия в данном случае лучше применить? Можно ли фиксировать втулку от осевых перемещений? Со многими комбинациями ГУ SW выдает ошибку. Заранее благодарен!

Поясняющие изображения прилагаю

1.JPG

2.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
11 час назад, ДОБРЯК сказал:

Записать модель в формате Настран можете?

Без проблем.

Та предыдущая картинка не совсем верна - я выбрал в качестве материала сталь, вот как выглядит расчет с алюминием.

Показать содержимое  

image.png

Hide  
https://fex.net/s/n5pldkl https://fex.net/s/n5pldkl

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 час назад, karachun сказал:

Без проблем.

В этом файле только 4-х узловые оболочки. И очень кривые. )

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 44   Posted (edited)

@ДОБРЯК Если ИСПА не может посчитать такую модель то это не значит что сетка корявая, Настран считает эту модель без проблем.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 минут назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Если ИСПА не может посчитать такую модель то это не значит что сетка корявая, Настран считает эту модель без проблем.

Да это все понятно. )

Откройте этот текстовый файл. И вы увидите что в нем только 4-х узловые оболочки. На рисунке у вас солиды. А в этом файле солидов нет.

Откройте модель любым текстовым редактором и вы увидите только конечные элементы типа CQUAD4. )

Share this post


Link to post
Share on other sites

@karachun я вас просил записать КЭМ в формате Настран. ИСПА здесь с какого бока? )

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 47   Posted (edited)

17 минут назад, ДОБРЯК сказал:

На рисунке у вас солиды.

У меня на рисунке оболочки с включенным отображением толщины.

Показать содержимое  

1.png

2.png

Hide  
Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 48   Posted (edited)

В 14.09.2019 в 16:59, Jesse сказал:

@ikouleshov попробуйте поставить контакт компонентов "без проникновения". с симметрией будет не так долго считаться..
можно было бы кстати заклёпки смоделировать как шпильки, но они работают только на кручение и раст/стажие.. а тут срез больше.
 

Все дело в том, что при наборе контактов "без проникновения" СВ как раз и не считает, ссылаясь на то, что модель не стабильна.

По поводу такого рабочего колеса - морское применение

Edited by ikouleshov
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 минут назад, karachun сказал:

У меня на рисунке оболочки с включенным отображением толщины.

Я понял в чем проблема, С таким форматом записи числа -9.977-3 или с таким    -7.-3  я сталкиваюсь впервые. 

Должно быть Е или е. )

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 50   Posted (edited)

11 минуту назад, ДОБРЯК сказал:

Должно быть Е или е. )

Экономия одной значащей цифры. Из числа и так ясно что это экспоненциальная запись.

И при чем здесь ИСПА, которая не может такой формат прочитать)

12 минуты назад, ikouleshov сказал:

Все дело в том, что при наборе контактов "без проникновения" СВ как раз и не считает, ссылаясь на то, что модель не стабильна

Выберите Bonded/Связанный и не парьтесь.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 14.09.2019 в 23:04, ak762 сказал:

а как определить форма адекватная или не адекватная?

в данном случае интересует второй пункт

вал ожидается закрепленным, а ротор-блин будет болтаться по изгибным и крутильным формам. если формы не соответствуют такой картине, то они не адекватны ожиданиям.

тут главный вопрос, наверное, откуда взять ожидания, адекватные реальности. тут, пожалуй, нужен опыт решения задач, его можно и в книжках почитать... или эксперимент.

29 минут назад, ikouleshov сказал:

По поводу такого рабочего колеса - морское применение

это реставрация старого или создание нового?

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 минуты назад, karachun сказал:

И при чем здесь ИСПА, которая не может такой формат прочитать)

ИСПА не может прочитать такой формат. Потому что в С и С++ есть формат %f  и %e. 

Раньше FEMAP писал именно в этих форматах. И никаких проблем с точностью не было. 

Если не хватает точности, то Настран файл пишут в 16-ти байтном формате.

56 минут назад, karachun сказал:

У меня на рисунке оболочки с включенным отображением толщины.

Эта модель склеена? Сколько нулевых собственных форм если убрать закрепление?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 53   Posted (edited)

26 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Эта модель склеена?

Да, ручной расчет заклепок я приложил выше.

26 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Сколько нулевых собственных форм если убрать закрепление?

Шесть естественно. Glued работает и в собственных частотах.

3.png

26 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Раньше FEMAP писал именно в этих форматах. И никаких проблем с точностью не было. 

Не знаю как записывал числа Фемап но в документации к Nastran говорится о том что оба форматы допустимы. И со знаком экспоненты и без. Так зачем терять одну значащую цифру на ровном месте? Точнее пол значащей цифры когда степень положительная то число символов одинаково.

4.png

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 минуты назад, karachun сказал:

Не знаю как записывал числа Фемап но в документации к Nastran говорится о том что оба форматы допустимы. И со знаком экспоненты и без. Так зачем терять одну значащую цифру на ровном месте? Точнее пол значащей цифры когда степень положительная то число символов одинаково.

У Настрана три формата записи. 8-ми байтный в нем пишем FEMAP, 16-ти байтный и свободный формат в нем пишет СВ.

Речь идет о записи координат точек.) Точность в итоге не изменилась. 

У FEMAPа целые числа пишутся в 8-ми байтах. 

GRID       13678       0   .0106.1136454.0345033       0

или

CQUAD4         1       2       9      10      14      13                

О каком экономии байтов речь, если два нуля занимают 16 байт.

Для этого есть свободный формат. И места занимает существенно меньше и точность та же. )

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 55   Posted (edited)

12 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

О каком экономии байтов речь, если два нуля занимают 16 байт.

Не экономии а учете еще одной значащей цифры. Сравните:

-9.74-12

-9.7Е-12

Но в любом случае это оффтоп. Эти особенности интересны програмистам которые делают конвертеры из разных форматов.

Если не удается импоритровать сетку, то выше есть нейтральная геометрия из которой Вы можете построить сетку по новой.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
30 минут назад, karachun сказал:

Не экономии а учете еще одной значащей цифры. Сравните:

-9.74-12

-9.7Е-12

Но в любом случае это оффтоп.

Какой же это оффтоп. 

Это координаты узла. Это же ноль. 

Можно придумать и такие координаты. )

-9.7-227

-9.Е-227

Но для этого есть свободный формат или 16-ти байтный.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 57   Posted (edited)

3 часа назад, ikouleshov сказал:

Все дело в том, что при наборе контактов "без проникновения" СВ как раз и не считает, ссылаясь на то, что модель не стабильна.

можно попробовать ещё коэф. трения побольше задать 0,2-0,3. пишут что вроде помогает при стабилизации модели.. правда время счёта опять же увеличится.. если получиться - отпишите сюда))
ещё для стабилизации мягкую пружину можно активировать, но не факт что поможет опять же..

Edited by Jesse

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 58   Posted (edited)

54 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Это координаты узла.

В таком же формате записываются и свойства материала и нагрузки.

В Nastran свободный формат тоже подчиняется таким же ограничениям как 8 и 16 байтный формат, только сами значения пишутся через запятую.

5.png

И это оффтоп, тема про расчет рабочего колеса а мы тут форматами записи чисел меряемся)

@Jesse Так может лучше вообще выкинуть заклепки и заменить их жосткими пауками RBE2? Контакт с трением и на тетраэдрической сетке - на эти жалкие заклепки уйдет основная масса вычислительных ресурсов, при чем эти заклепки вообще самая прочная часть конструкции.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 59   Posted (edited)

43 минуты назад, karachun сказал:

И это оффтоп, тема про расчет рабочего колеса

Если речь про оффтоп. ) И где ваша модель с заклепками. Есть 3Д модель с заклепками. Как моделировать заклепки в КЭ модели в СВ, а не в Femape? )

Убрать все заклепки, заменить сваркой? Удалить половину деталей и удалить все отверстия и моделировать 4-х узловыми оболочками и  т. д. ?

Как правильно моделировать в СВ ? )

Edited by ДОБРЯК

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 60   Posted (edited)

Правильнее спрашивать

8 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Как правильно моделировать

SolidWorks это частный случай.

Я привел расчет упрощенной модели и отдельно расчет заклепок на срез. Везде минимум десятикратный запас прочности - колесо легкое и маленькое. Можно еще для успокоения посчитать собственные частоты но ТС может это проделать сам. Хотя и по частотам конструкция тоже отстоит от частоты вращения (66 Гц) - на приведенных выше результатах для незакрепленной модели первая частота - больше 500 герц.

8 минут назад, ДОБРЯК сказал:

И где ваша модель с заклепками.

У Вас нет даже модели без заклепок, только пустопорожние разговоры и попытки подловить собеседника на разных особенностях программы (как например с нулевыми формами и контактом).

Edited by karachun
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Jesse сказал:

можно попробовать ещё коэф. трения побольше задать 

вы торопитесь в конец, который не нужен. зачем? ради чего считать нелинейные контакты с трением в этой задаче?

базовая проблема  в том, что посчитать задачу с трением получится только после задачи без трения, на связанных контактах. казалось бы - не всегда должно быть так, но так получается. ТСу далеко до контактов с трением, как и солидворксу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, karachun сказал:

как например с нулевыми формами и контактом

Нулевые формы должны быть. Это проверка правильности КЭ модели.

Про какой контакт вы постоянно говорите? Это линейная задача.

Тем более контакт в модальном анализе. )

11 минуту назад, karachun сказал:

Я привел расчет упрощенной модели

Где модель из солидов с заклепками. Вы удалили больше половины элементов модели и назвали это упрощением. Это и есть оффтоп. )

В 14.09.2019 в 19:26, karachun сказал:

В первом приближении можно выкинуть заклепки и отверстия и приклеить лопасти к дискам с помощью контакта Bonded.

1.png

Сравните вашу модель из оболочек)

и то что нужно смоделировать.

 

Поясняющие изображения прилагаю

1.JPG

2.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Вы удалили больше половины элементов модели и назвали это упрощением.

Да! В этом и суть, можно пренебречь влиянием некоторых элементов если известно как они влияют. Можно разве что прицепить сосредоточенные массы в местах заклепок чтобы учесть их вес.

18 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Про какой контакт вы постоянно говорите?

Bonded. Ну или склейка.

Если у Вас есть особое мнение то можете продемонстрировать его расчетом и показать мне чем плох мой подход. Пока что Вам просто все не нравится.

21 минуту назад, ДОБРЯК сказал:

Где модель из солидов с заклепками.

А зачем Вам солиды? Еще в учебниках по сопротивлению материалов говорили что балки надо моделировать балками, листовые тела оболочками а массивные тела солидами. Эта воздуходуйка не выглядит массивно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 минуты назад, karachun сказал:

Да! В этом и суть, можно пренебречь влиянием некоторых элементов если известно как они влияют. Можно разве что прицепить сосредоточенные массы в местах заклепок чтобы учесть их вес.

Bonded. Ну или склейка.

Если у Вас есть особое мнение то можете продемонстрировать его расчетом и показать мне чем плох мой подход. Пока что Вам просто все не нравится.

А зачем Вам солиды? Еще в учебниках по сопротивлению материалов говорили что балки надо моделировать балками, листовые тела оболочками а массивные тела солидами. Эта воздуходуйка не выглядит массивно.

В чем проблема моделировать заклепки стержнями если вы моделируете оболочками.

Это все уже проверено миллион раз. Нельзя заклепки заменять сваркой.) Это разные соединения. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

В чем проблема моделировать заклепки стержнями если вы моделируете оболочками.

1. В том что заклепки намного прочнее материала колеса.

2. Они посчитаны в ручную.

3. Это пример на форуме на не готовый проект.

4. Вы так и не показали насколько большие отличия между моим и Вашим подходом.

5. Вокруг отверстий напряжения будут нефизичны из-за пауков а на удалении действует принцип Сен-Венана.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, karachun сказал:

Вы так и не показали насколько большие отличия между моим и Вашим подходом.

Вы заменили заклепки сваркой. Вы и должны показать, что нет отличия. ) Провести два расчета и сравнить.

В этом и заключается создание методики моделирования. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 67   Posted (edited)

8 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вы и должны показать, что нет отличия.

Не должен. Меня устраивает и такой подход и мне лень. Если не нравится то можете делать по своему. Я никого не заставляю и не говорю что это единственно верное решение.

Моя интуиция говорит что в такой конструкции не будет подвохов со стороны статики - заклепки работают на срез а два диска сопротивляются центробежной силе, запас прочности огромный. Возможно будут какие-то частоты кратные оборотам умноженным на число лопаток, но это уже совсем другая история вопрос.

Чтобы был понятен масштаб проблемы - шесть стальных заклепок диаметром 4 мм держат одну лопатку массой 8,5 грамм. Лопатка сидит на радиусе 15-20 см при 4000 об/мин. Я думаю когда проектировали серию таких колес то прикинули прочность для самого большого и потом для всех остальных приняли что при заданных толщинах и условиях работы прочность обеспечивается автоматически.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, karachun сказал:

Не должен. Меня устраивает и такой подход и мне лень.

 

8 минут назад, karachun сказал:

Моя интуиция говорит

 

8 минут назад, karachun сказал:

запас прочности огромный.

А зачем тогда вообще что-то моделировать и считать. Интуиция говорит, что запас прочности огромный. )

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 69   Posted (edited)

@ДОБРЯК Действительно. Множество слабонагруженных конструкций нормально работают без всяких расчетов.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 минуты назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Действительно. Множество слабонагруженных конструкций нормально работают без всяких расчетов.

Согласен с вами.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, soklakov сказал:

ради чего считать нелинейные контакты с трением в этой задаче?

ТС пишет, что Солид ругается что модель не стабильна. Я трение предложил для стабилизации, а не для супер точного расчёта..)

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, karachun сказал:

У Вас нет даже модели без заклепок, только пустопорожние разговоры и попытки подловить собеседника на разных особенностях программы (как например с нулевыми формами и контактом).

Эта модель делается за 5 минут реального времени.

Первая упругая форма для незакрепленной модели

 

1.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 73   Posted (edited)

22 hours ago, ikouleshov said:

Все дело в том, что при наборе контактов "без проникновения" СВ как раз и не считает, ссылаясь на то, что модель не стабильна.

По поводу такого рабочего колеса - морское применение

Если хотите корректный расчет-возьмите сектор, как тут советовали. Замените заклёпки на виртуальные соединители (или смоделируйте их как следует-с головками с обоих сторон). И после этого включайте контакт без проникновения. А пока у вас модель под нагрузкой "разбирается" потому что где-то есть степени свободы.

 

А если вам не шашечки, а ехать, то Карачун уже расчет заклёпки привел. Проверьте его и не парьтесь.

Edited by vik_q
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

карачун.png

buck.png

3 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, soklakov сказал:

buck.png

Лопатки в разные стороны!

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, karachun сказал:

Лопатки в разные стороны!

:5a33a36a07342_3DSmiles(142):

И модель не склеена по узлам. Проверить то все равно нельзя. граничных условий нет в текстовом файле.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 77   Posted (edited)

18 minutes ago, karachun said:

Лопатки в разные стороны!

Артефакты после включения симметрии на секторе :wink:

Да, должна была быть циклическая симметрия. Но все равно клево)

11 minutes ago, ДОБРЯК said:

И модель не склеена по узлам.

УЖССС! 

Edited by piden

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 минут назад, ДОБРЯК сказал:

граничных условий нет в текстовом файле

У кого?

@soklakov Что-то у меня результаты сильно отличаются. Напряжения в диске намного больше 2 МПа и перемещения кромки 0,02 мм а не 0,007.

1.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, karachun сказал:

У кого?

Я не могу написать что у вас. )

И СВ и в FEMAP нет уравнений связи. Но модель еще до расчета должна быть склеена. Иначе не получится 6 нулевых частот. 

 

2.png

11.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 80   Posted (edited)

5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

И СВ и в FEMAP нет уравнений связи.

Потому что склейка задается в виде двух регионов. А решатель сам связывает узлы жесткостями по своему алгоритму.

Они идут в самом низу файла 
$ Femap Region 25 : Untitled
BCRPARA       25     BOT      0.                
BSURF         25   12703   12704   12705   12706   12707   12708   12709+       
+          12710   12711   12712   12713   12714   12715   12716   12718+       
+          12717   12735   12719   12736   12720   12737   12721   12738+       
+          12722   12739   12723   12740   12724   12741   12725   12742+       
+          12726   12743   12727   12744   12728   12745   12729   12746+       
+          12730   12747   12731   12748   12732   12750   12734   12749+       
+          12733                                                        
$ Femap Region 26 : Untitled
BCRPARA       26     BOT      0.                
BSURF         26   12959   12960   12961   12962   12963   12964   12965+       
+          12966   12967   12968   12969   12970   12971   12972   12974+       
+          12973   12991   12975   12992   12976   12993   12977   12994+       
+          12978   12995   12979   12996   12980   12997   12981   12998+       
+          12982   12999   12983   13000   12984   13001   12985   13002+       
+          12986   13003   12987   13004   12988   13006   12990   13005+       
+          12989                                                        
$ Femap Connection Property 114 : Untitled
$ Femap Connector 114 : Untitled
BGSET        114       3       1    .003                                +       
+                      4       1    .003                                +       
+                      5       1    .003                                +       
+                      6       1    .003                                +       
+                      7       1    .003                                +       
+                      8       1    .003                                +       
+                      9       1    .003                                +       
+                     10       1    .003                                +       
+                     11       1    .003                                +       
+                     12       1    .003                                +       
+                     13       1    .003                                +       
+                     14       1    .003                                +       
+                     15       2    .003                                +       
+                     16       2    .003                                +       
+                     17       2    .003                                +       
+                     18       2    .003                                +       
+                     19       2    .003                                +       
+                     20       2    .003                                +       
+                     21       2    .003                                +       
+                     22       2    .003                                +       
+                     23       2    .003                                +       
+                     24       2    .003                                +       
+                     25       2    .003                                +       
+                     26       2    .003                                

 

Hide  
Только Ваша программа не может их прочитать) Хотя таким методом отдельные детали связываются в настране уже лет тридцать. Да и не только в настране, в ансисе тоже :bye:
Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
34 минуты назад, karachun сказал:

Лопатки в разные стороны!

точно) но это и правда всего лишь постпроцессинг

вернусь с обеда, исправлю)

13 минуты назад, karachun сказал:

Что-то у меня результаты сильно отличаются. Напряжения в диске намного больше 2 МПа и перемещения кромки 0,02 мм а не 0,007

а по ходу с размерами что-то не то. проверю.

20 минут назад, piden сказал:

Но все равно клево)

на шляпке заклепки виден чит: там нет конаткта с трением, там бондед. но это дело времени, думаю)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • Ветерок
      Видов должно быть достаточно для полного представления о геометрии детали. Для каких-то деталей достаточно одного вида, для других два или три. Если надо больше, значит делается больше. Никто не запрещает. Тем более, что сделать виды с модели совсем не сложно. Сечения (разрезы) могут быть сделаны как на отдельных видах, так и на общих. Само сечение на виде может полностью разрезать деталь (полное сечение), а может только в нужном месте (местное сечение). По форме сечения могут быть прямые и ломаные. Но всё это школьная программа. На форуме не учат с нуля. На форуме могут ответить на локальные вопросы.
    • KorovnikovAV
      Спасибо, ответа @BSV1 мне вполне достаточно.
      В Компасе, например, я такого не нашел (но возможно оно там называется иначе).
    • Quo
      Рядом с планаром обычным есть планар профиль.
      Ставите точку трассировки на обратной стороне пластины и заработает
    • Feodor
      Добрый день. Подскажите, сейчас используем Windchill в связке с Pro/Engineer Версии старый - Windchill 9.0, Pro/E - 3.0 ProE интегрирован в Windchill, т.е. сборки открываются прямо из WC и туда же сохраняется вся измененная спецификация Скажите, существует ли гипотетически  техническая возможность интегрировать в Windchill 9.0 Creo 5.0 По производительности (на локальный сборках) он сильно выигрывает Переводить же виндчил на новую версию это долгий и дорогой процесс. Понятно, что в матрице совместимости этого нет, но может был опыт или это в принципе технически можно реализовать, пусть и как отдельный проект с партнером?  
    • Quo
      Contour area с шаблоном вдоль потока попробуй
      Можно поставить концевую с радиусом и зигзагом сверху вниз фаску закатать
    • AlexKaz
    • Марсель
      Корпус абсолютно жёсткий. Отсек ТА открыли на глубине 50м, пришла вода. В данный момент действует столб 50 м и ещё 10 м водного от давления атмосферы. Получаем 60 м вод. столба абсолютного давления. отсек закрыли. Давление осталось. Вварите штуцер в наружный люк ТА. Подсоедините трубопровод длиной 50 м. И с надводного корабля из лейки (как Паскаль в бочку со второго этажа) налейте воды. Результат тот же.
    • Quo
      Стойка 840D Sl
      Допустим, измерение с помощью Romer arm, установленной в рабочей зоне станка в определенной позиции с известными координатами.
    • Vladikas
      Проблема с гибочным станком TrumaBend V85S с Delem DA65. Была проблема на станке, сгорел привод Z, хорошо сгорел с огоньком. Всё это дело восстановили/починили, но станок при запуске немного поднял балку и выдал ошибку E9003: Y-axis angle lower. На PCSS написано 9005. При этом гидравлика не запускается. Что значит эта ошибка?
    • Anat2015
      Еще один новичок, разговаривающий сам с собой. Вопрос на засыпку: какая стойка? От футбольных ворот, или от микронного индикатора?