Моделирование вязкой жидкости в ANSYS Mechanical APDL

[EnTRaKs 0]

Всем доброго времени суток!

Такой вопрос, может кто то сталкивался, необходимо провести моделирование вязкой жидкости в Mechanical APDL, а именно смазочный материал между двумя контактными поверхностями. Немного не понимаю, как это сделать, может кто то сталкивался с подобной задачей, или занимался данной проблематикой.

Заранее спасибо!

[karachun 2 038]

@EnTRaKs А что здесь сможет моделировать APDL? Разве что использовать разные законы трения. Если нужно моделировать подшипник скольжения то это задача для CFD пакетов, например CFX или Fluent.

[piden 2 874]

21 hours ago, EnTRaKs said:

необходимо провести моделирование вязкой жидкости в Mechanical APDL, а именно смазочный материал между двумя контактными поверхностями.

А что именно моделироваться будет?

 

Делал именно такую задачу - но во Флуенте. Нужно было оценить силу, необходимую для раскрытия контактирующих частей в зависимости от объема смазки между ними.

[Борман 2 375]

ХЗ что это... но может и оно

Chapter 3: Squeeze Film Analysis

help/ans_flu/Hlp_G_FLU_THIN2.html

[EnTRaKs 0]

Из объема материала вырезается сегмент, называемый ячейкой периодичности, с углублением под смазочный материал. И именно в это углубление мне надо его загнать.

Знаю, что есть различные элементы FLUID, но в данной задаче, они не подходят.

Пытался реализовать как несжимаемое упругое тело (Коэффициент Пуансона 0,499999), но это тоже не физично, так как смазочный материал имеет вязкость. И именно в этом проблема, не могу загнать в мат. модель вязкую составляющую. По идее можно использовать различные модели вязкости (Модель Максвелла и тд. и тп.), но я не представляю как.

piden, а поподробнее можно узнать, как это совершалось?

Борман, материал хороший, но это не то.

 

[piden 2 874]

1 hour ago, EnTRaKs said:

И именно в это углубление мне надо его загнать.

"Загнать" - и что? Что нужно узнать по результатам расчета? Расскажите нормально про свою задачу.

 

1 hour ago, EnTRaKs said:

piden, а поподробнее можно узнать, как это совершалось?

Героически)

[EnTRaKs 0]

В общем, мне необходимо решить задачу:

На сферическую опорную часть действует давление от 5 до 90 МПа. В сферическую опорную часть помещен материал со сферическими вырезами под смазочный материал, в данных сферических вырезах имеется смазка, и мне необходимо, решить задачу с присутствием смазочного материала в данной лунке.

Пример сегмента по ссылке: https://drive.google.com/file/d/18LyDkWcXWsvSxDSdrxumVf2dEdeG8mw9/view?usp=sharing

[piden 2 874]

4 minutes ago, EnTRaKs said:

В сферическую опорную часть помещен материал со сферическими вырезами под смазочный материал, в данных сферических вырезах имеется смазка, и мне необходимо, решить задачу с присутствием смазочного материала в данной лунке.

Интересно, кто-либо будет в состоянии извлечь из этого хоть какую-то полезную информацию?

 

5 minutes ago, EnTRaKs said:

и мне необходимо, решить задачу с присутствием смазочного материала в данной лунке.

В третий раз спрашиваю: в чем заключается задача, которую нужно решить? Как звучит то задание, которое давали непосредственно вам? Неужели такой же набор сферических слов, как выше?

[EnTRaKs 0]

Необходимо исследовать влияние смазочного материала на НДС прослойки: деформирование ячейки, пластические деформации, интенсивность пластических деформаций, а так же влияние на контактные параметры: контактное давление и контактное касательное напряжение.

[Orchestra2603 223]

11 hours ago, EnTRaKs said:

Необходимо исследовать влияние смазочного материала на НДС прослойки: деформирование ячейки, пластические деформации, интенсивность пластических деформаций, а так же влияние на контактные параметры: контактное давление и контактное касательное напряжение.

Делать твердотельные элементы с v=0.4999 я бы не советовал. Получите плохообусловленную матрицу жесткости, и численную неусотйчивость.

 

В Ансисе есть какой-то fluid элемент, который имитирует твердое тело при v=0.5. В хелпе как-то он container liquid вроде назывался. Типа, хорошо подходит для задач, где нужно "налить куда-то воды" и учесть ее давление. Может уже устарел, и его убрали - хз.

 

Касаемо вязкости...Я не разу не гидромеханик, так что могу сейчас хрень сказать... Но если вы сделаете вязкоупругую модель по Кельвину-Фойхту для касательных напряжений для таких элементов с v=0.5, то разве это не будет как раз соответствовать вязкой ньютоновской жидеости?

 

[piden 2 874]

1 hour ago, Orchestra2603 said:

Типа, хорошо подходит для задач, где нужно "налить куда-то воды" и учесть ее давление. Может уже устарел, и его убрали - хз.

HSFLD242 / 241

 

1 hour ago, Orchestra2603 said:

Но если вы сделаете вязкоупругую модель по Кельвину-Фойхту для касательных напряжений для таких элементов с v=0.5, то разве это не будет как раз соответствовать вязкой ньютоновской жидеости?

Вы сами написали, что элемент подходит только для передачи давления жидкости. Он не моделирует поведение жидкости, а только изменение давления при изменении объема.

Прикрутить к нему что-либо и получить модель жидкости не получится в принципе.

 

13 hours ago, EnTRaKs said:

Необходимо исследовать влияние смазочного материала на НДС прослойки: деформирование ячейки, пластические деформации, интенсивность пластических деформаций, а так же влияние на контактные параметры: контактное давление и контактное касательное напряжение.

Продолжаем мелкими шажками...

 

Как будет выглядеть это исследование? Пусть имеются элементы (не в Ансисе, но, например, в других кодах), которые моделируют поведение жидкости. Вот вы налили в полу-сферическое углубление смазки с определенной плотностью и вязкостью. Какие дальнейшие действия предполагаются?

[EnTRaKs 0]

Сверху создаем стальную плиту, и проводим одноосное нагружение от 5 до 90МПа.

После расчетов, с контактной поверхности полимерного материала можно из каждого узла собрать контактные параметры. Эти же узлы можно использовать в качестве получения информации по деформировании данной лунки. 

Далее, на каждом уровне нагружения можно достать максимальные и минимальные параметры (Интенсивности пластической деформации, Интенсивности напряжений), построить графики, к примеру пластические деформации покажут возможность и преимущество использования именно этого материала в качестве прослойки.

На данный момент проведено исследование при неблагоприятном случае: отсутствии смазочного материала в лунке. Для физичного поведения использовались экспериментально полученные коэффициенты трения для данного случая, а так же экспериментально полученные физические и механические характеристики полимерного материала, который используется в качестве этой прослойки.

Сейчас, задача заключается в том, чтобы провести расчет с присутствием данной смазки в лунке.

 

 

[Orchestra2603 223]

2 hours ago, piden said:

HSFLD242 / 241

да, согласен.. эти элементы вязкость не поддерживают. А что насчет других? Вот, у вас же нашел про FLUID218 https://www.mm.bme.hu/~gyebro/files/ans_help_v182/ans_elem/Hlp_E_FLUID218.html

Я мельком глянул, там вроде чего-то прям специально для bearing fluid есть, и даже вязкость задать можно. С ним каши можно сварить? Даже самому стало любопытно как-то...

[soklakov 1 475]

26.10.2020 в 18:38, EnTRaKs сказал:

Для физичного поведения использовались экспериментально полученные коэффициенты трения для данного случая

 

26.10.2020 в 18:38, EnTRaKs сказал:

Сейчас, задача заключается в том, чтобы провести расчет с присутствием данной смазки в лунке.

просто снизьте трение