Перейти к публикации

Передача вибрации между конструкциями, анализ в WB


rasta89

Рекомендованные сообщения

Добрый день уважаемые форумчане.

Хотел посоветоваться по поводу похода к решению одной задачи.

Имеется трубопровод, идущий от насоса вдоль пола-основания, к основанию крепится хомутовыми опорами на стойках (жестко). Основание - металлоконструкция из швеллера.

Патрубок насоса передает усилия в виде моментов на трубопровод, кроме того в нем имеется давление.

Цель проверить, моменты с насоса + давление в трубопроводе = будет ли вибрация на основании?

 

Один из вариантов решения модельный анализ, собственные частоты, расчет на вибрацию как следствие резонанса.

Считаем конструкцию моменты с насоса + давление в трубопроводе (опоры закреплены жестко у основания стоек опор) в нагруженном состоянии на собственные частоты.

Считаем основание отдельно на собственные частоты.

Если есть совпадение частот, в этот момент происходит вибрация. ну по идее наверно нужно будет смотреть на последние показатели в обоих расчетах.

 

Что думаете по этому поводу?

Спасибо.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
11 часов назад, rasta89 сказал:

Если есть совпадение частот, в этот момент происходит вибрация.

Отстройку от совпадения частот ессно проводить надо хотя бы так. Затем уточнять. Гармонический с вязкостью даст амплитуды. Просто даже преднапряжённый анализ не даст амплитуд. Амплитуды нужны чтобы хотя бы на глаз оценивать энергии.

Есть ещё такая штука, как запас по резонансу, лучше гуглить, я только один-два раза с этим встречался.

Также несколько месяцев назад Борман создал тему по резонансу трубопроводов, рекомендую заглянуть туда.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
22 минуты назад, AlexKaz сказал:

Отстройку от совпадения частот ессно проводить надо хотя бы так. Затем уточнять. Гармонический с вязкостью даст амплитуды. Просто даже преднапряжённый анализ не даст амплитуд. Амплитуды нужны чтобы хотя бы на глаз оценивать энергии.

Есть ещё такая штука, как запас по резонансу, лучше гуглить, я только один-два раза с этим встречался.

Также несколько месяцев назад Борман создал тему по резонансу трубопроводов, рекомендую заглянуть туда.

Обязательно посмотрю, спасибо

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, AlexKaz сказал:

Амплитуды нужны чтобы хотя бы на глаз оценивать энергии.

Уточняю, если не понятно. У источника возбуждения колебаний нет бесконечной энергии. Бесконечной энергии в технических объектах вообще не бывает. Вот эта энергия и есть ограничитель. Если приёмник воспримет эту энергии целиком, то надо смотреть - а какая будет в итоге амплитуда при воздействии такого количества энергии. А на глаз как раз и прикидывается через энергию. Хотя бы формулы м. найти в теории колебаний.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вопрос по теме, в гармоническом анализе нужно не только частоту закладывать, но и силу/момент возбуждения. Откуда брать? Плюс к тому, надо наверно закладывать состояние насоса когда он не совсем в номинальном режиме работает.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 часов назад, Bonus сказал:

Вопрос по теме, в гармоническом анализе нужно не только частоту закладывать, но и силу/момент возбуждения. Откуда брать? Плюс к тому, надо наверно закладывать состояние насоса когда он не совсем в номинальном режиме работает.

Ну этот промежуток разгона короткий, секунда вибрации нестрашно. Главное рабочий диапазон чтобы не вызвал резонанс

 

Само собой всех данных нет. Есть момент с патрубка насоса и давление в трубе.

План такой, сделать связку Random vibration и Harmonic модулей. Хоть что-то. Думаю получить сколько часов/лет прослужит конструкция в целом, но это не точно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
16 часов назад, rasta89 сказал:

План такой, сделать связку Random vibration и Harmonic модулей. Хоть что-то. Думаю получить сколько часов/лет прослужит конструкция в целом, но это не точно.

 

mix.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
21 час назад, rasta89 сказал:

Есть момент с патрубка насоса и давление в трубе.

На подумать: Момент или амплитуда переменного момента?

Аналогично -пульсация давления. Само по себе давление вибрацию не вызывает.

21 час назад, rasta89 сказал:

Думаю получить сколько часов/лет прослужит конструкция в целом

Ваша вера слишком велика))

18.09.2022 в 21:06, rasta89 сказал:

Если есть совпадение частот, в этот момент происходит вибрация.

Сч конструкции не должна совпадать с частотой воздействия. Частота воздействия - это вращение мотора в насосе.

А частоты трубопровода с основанием могут и совпадать, не так уж страшно. Хотя если можно разнести, хуже не будет.

3 минуты назад, soklakov сказал:

Частота воздействия - это вращение мотора в насосе.

Ну ладно, ещё пульсации давления в трубопроводе) но вы устанете их определять.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тогда такой план.

1. Модальный анализ, смотрим на каких частотах может вибрировать конструкция и какую форму примут эти вибрации. Да, тут давление ничем особо не помогает, но если оно высокое оно маломальски деформирует трубу, это возможно даст свой эффект. Кроме того нужно учесть массу воды в них чтобы получить правильный частоты.

2.  Проводим гармонический анализ Это покажет амплитуду вибраций в конструкции. Он бы показал как вибрирует конструкция при изменении нагрузки от низкой частоты к высокой. Но данных по разгону (спектр частот) нет. Есть к примеру рабочий диапазон 50-52 Гц.

Но что является критерием что конструкция годна или негодна по итогам расчета?

 

2 часа назад, soklakov сказал:

Момент или амплитуда переменного момента?

Моменты в трех плоскостях

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, rasta89 сказал:

Но что является критерием что конструкция годна или негодна по итогам расчета?

ну вообще я так понимаю гармонический отклик покажет пиковые напряжения при заданной частоте, по которым можно будет судить

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 часов назад, rasta89 сказал:

ну вообще я так понимаю гармонический отклик покажет пиковые напряжения при заданной частоте, по которым можно будет судить

Ничего там нельзя судить пока не определитесь с нагрузкой и демпфированием. Причем, демпфирование тоже не так просто задается, это не модуль упругости. Пока у вас нет исходных данных и понимания процесса улететь можно очень далеко с такой постановкой задачи. "У нас есть переменная Х и у нас не достаточно данных, давайте введем переменную Y, которую мы тоже не знаем, но мы попытаемся выразить X через Y. Ничего страшного если X в килограммах, а Y в литрах, это тоже числа".

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
21 минуту назад, Bonus сказал:

Ничего там нельзя судить пока не определитесь с нагрузкой и демпфированием. Причем, демпфирование тоже не так просто задается, это не модуль упругости. Пока у вас нет исходных данных и понимания процесса улететь можно очень далеко с такой постановкой задачи. "У нас есть переменная Х и у нас не достаточно данных, давайте введем переменную Y, которую мы тоже не знаем, но мы попытаемся выразить X через Y. Ничего страшного если X в килограммах, а Y в литрах, это тоже числа".

Никто не говорит о постановке данных в ненужное место. Речь идёт о том чтобы вставить куда надо то, что имеется и посмотоеть что из этого результата можно увидеть и какие выводы сделать

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Коллеги, в голову пришел план 3.

1. Считаем cfd трубы. Получаем колебания давления и частоту.

2. Проводим гармонический анализ трубы + основания с заданием данных из cfd + нагрузки усилий передаваемый на трубу от насоса + давление в трубе рабочее. Получим данные по вибро перемещениям. Получаем в результате понимание где может быть резонанс.

3. Сравниваем с рабочим диапазоном насоного агрегата 50-52Гц. Если частоты не совпадают - ок. Если частоты одинаковы - не ок.

Этот вариант кажется лучше двух предыдущих.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
22.09.2022 в 09:54, rasta89 сказал:

Коллеги, в голову пришел план 3.

1. Считаем cfd трубы. Получаем колебания давления и частоту.

2. Проводим гармонический анализ трубы + основания с заданием данных из cfd + нагрузки усилий передаваемый на трубу от насоса + давление в трубе рабочее. Получим данные по вибро перемещениям. Получаем в результате понимание где может быть резонанс.

3. Сравниваем с рабочим диапазоном насоного агрегата 50-52Гц. Если частоты не совпадают - ок. Если частоты одинаковы - не ок.

Этот вариант кажется лучше двух предыдущих.

 

Браво! Вы так ловко переходите из модуля в модуль Ансис, что просто вызывает восхищения. Теперь можете еще и потеснить старых пердунов из класса турбомашиностроения. Добавьте еще несовершенность геометрии и механические колебания от этого, как рабочего колеса так и двигателя в целом. Не забудьте про электромагнитизм, может и там что то не так, Ансис может все, ну и тот кто его смог установить.

vgif-ru-18458.gif

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
33 минуты назад, Bonus сказал:

Браво! Вы так ловко переходите из модуля в модуль Ансис, что просто вызывает восхищения. Теперь можете еще и потеснить старых пердунов из класса турбомашиностроения. Добавьте еще несовершенность геометрии и механические колебания от этого, как рабочего колеса так и двигателя в целом. Не забудьте про электромагнитизм, может и там что то не так, Ансис может все, ну и тот кто его смог установить.

vgif-ru-18458.gif

Сарказм сарказм, лучшеб по делу написали
Все до микроуровня учесть невозможно, зачем сюда приплетать несовершенность насосного агрегата? Его уже рассчитал расчетчик кто проектировал. Мы же берём его рабочую характеристику.

Чем плоха третья идея? Предложите свою? Давайте ее обсудим.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@rasta89 Так вы сами все расписали. Если по частоте пульсация известно только то что насос работает от электромотора 3000 об/мин = 50 Гц. то остается только убедиться что частоты трубопровода и ели угодно то системы рама-трубопровод не лежат в диапазоне 50 Гц+/- 10%. Больше ничего и не получится.

Что можно еще записать в замечания:

-) чтобы возбудить колебания нужно кроме частоты ищи и действовать в нужном направлении, поперечная сила с частотой 50 Гц не сможет возбудить балку у которой на этих 50 Гц идет крутильная форма. Возможно это сможет как-то упростить жизнь и позволит некоторые собственные частоты.

-) не все электромоторы работают на 3000 RPM, между мотором и насосом может стоять редуктор или мультипликатор. Это все нужно проверить по документации чтобы не сесть в лужу.
Отстроиться от резонанса намного проще чем потом пытаться его задемпфировать. Если вообще можно будет резонанс по одной из первых форм задемпфировать без значительных капиталовложений.

Вот когда у вас будет известна амплитуда рульсация давления и моментов на моторе или насосе или от давления на патрубке а также знание демпфирования то только тогда можно будет считать в частотном отклике и получать какие-то виброперемещения и напряжения. Но лучше до этого не доходить. И если отстроитесь от резонанса то это все будет и не нужно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 Я вот не пойму а воду вы куда дели? Она очень непостоянна будет и всякие воздушные пузыри и кавитационные явления и тд..

 

2 часа назад, karachun сказал:

Так вы сами все расписали. Если по частоте пульсация известно только то что насос работает от электромотора 3000 об/мин = 50 Гц. то остается только убедиться что частоты трубопровода и ели угодно то системы рама-трубопровод не лежат в диапазоне 50 Гц+/- 10%.

Не будет не каких 3000 об/мин. Там скорее всего асинхронный двигатель и его холостой ход не 3000 обротов, а под нагрузкой и того меньше.

Скорость зависит от нагрузки по сути у асинхронного.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Насколько помню, в ЭД опасная частота не 50, а 100 Гц. В литературе должны быть обоснования.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, karachun сказал:

@rasta89 Так вы сами все расписали. Если по частоте пульсация известно только то что насос работает от электромотора 3000 об/мин = 50 Гц. то остается только убедиться что частоты трубопровода и ели угодно то системы рама-трубопровод не лежат в диапазоне 50 Гц+/- 10%. Больше ничего и не получится.

Что можно еще записать в замечания:

-) чтобы возбудить колебания нужно кроме частоты ищи и действовать в нужном направлении, поперечная сила с частотой 50 Гц не сможет возбудить балку у которой на этих 50 Гц идет крутильная форма. Возможно это сможет как-то упростить жизнь и позволит некоторые собственные частоты.

-) не все электромоторы работают на 3000 RPM, между мотором и насосом может стоять редуктор или мультипликатор. Это все нужно проверить по документации чтобы не сесть в лужу.
Отстроиться от резонанса намного проще чем потом пытаться его задемпфировать. Если вообще можно будет резонанс по одной из первых форм задемпфировать без значительных капиталовложений.

Вот когда у вас будет известна амплитуда рульсация давления и моментов на моторе или насосе или от давления на патрубке а также знание демпфирования то только тогда можно будет считать в частотном отклике и получать какие-то виброперемещения и напряжения. Но лучше до этого не доходить. И если отстроитесь от резонанса то это все будет и не нужно.

Спасибо за развернутый совет!

Получается, учитывая входные данные которые имеются, можно провести модальный анализ собственных частот всей конструкции (труба + основание) и посмотреть на попадание в рабочую частоту насосного агрегата, само собой учесть еще массу воды в трубах + давление и нагрузки от насоса.

"амплитуда рульсация давления и моментов на моторе или насосе" - не будет, поставщики насоса дают только руководство и паспорт и более ничего, в них есть только нагрузки на патрубки и рабочая частота. Так что из пульсации давления и частоты можно узнать только по трубе, сделав CFD анализ. Но действительно "Но лучше до этого не доходить".

 

46 минут назад, Maik812 сказал:

 Я вот не пойму а воду вы куда дели? Она очень непостоянна будет и всякие воздушные пузыри и кавитационные явления и тд..

при запуске воздух стравливают, в идеале кавитации нет и воздуха тоже нет, свой срок 20 лет отрабатывают без проблем

 

47 минут назад, Maik812 сказал:

Не будет не каких 3000 об/мин. Там скорее всего асинхронный двигатель и его холостой ход не 3000 обротов, а под нагрузкой и того меньше.

синхронник 3000 об/мин, раб диапазон может быть 50-52Гц. Да и ансинхронники также на больших установках разогнались до рабочего и молотят

 

42 минуты назад, AlexKaz сказал:

Насколько помню, в ЭД опасная частота не 50, а 100 Гц. В литературе должны быть обоснования.

там опасные могут быть и при разгоне, но этот момент быстро проскочет

 

3 часа назад, karachun сказал:

Это все нужно проверить по документации чтобы не сесть в лужу

обычное соединение валов насоса и двигателя - жесткая, стальная муфта

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, rasta89 сказал:

синхронник 3000 об/мин, раб диапазон может быть 50-52Гц. Да и ансинхронники также на больших установках разогнались до рабочего и молотят

у синхронника да 3000 оборотов. Но обычно не видел из за дороговизны, Так как магниты лдорогие при большой мощности а электро магниты не надежны из за контактов, обычно не применяется синхронник, используют асинхронник и частотник управления для поддержания нужных оборотов рабочего органа насоса с нужным кпд.

 

Изменено пользователем Maik812
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Zergus
      Выкладывайте сюда свои "чудеса", может по модели получится понять, что в ней не так. А если есть возможность писать в техподдержку - кидайте им свой файл, думаю разберутся.
    • Богоманшин Игорь
      А есть подтверждение в каких либо нормативных документах? Или только из соображений "максимально минимальная себестоимость"?
    • ANT0N1DZE
      Это не поможет ответить на этот вопрос конкретными числами. Судя по всему, там металлические частички внутри материала. Подобные эластомеры существуют и применяются. 
    • gudstartup
      как перевести шпиндель снова первоначальный режим управления скоростью когда ему пофиг число импульсов на оборот? резьбу пока резать не будут а в подпрограмму смены можно что нить добавить или в реализацию m19  чтобы чпу из режима контроля позиционного кодера вышло?
    • gudstartup
    • mactepnew
      Вот я тоже так думал, пока не столкнулся с обратным) Как еще столкнусь, пришлю скриншот. Хаос еще в том, что порядок в дереве построения весьма условный. операция, которая стоит перед групой, имеет бОльший timestamp(пардон, не знаю как это в переводе), чем эта группа, и выполняется позже. При этом все операции в группе имеют timestamp на пару сотен меньше и выполняются раньше, чем две группы, стоящие перед ней. Логика?  Если в эскизе все элементы определены, то можно поставить еще один размер (хочешь переопределить эскиз - да пожалста!), изменить его - и NX самостоятельно выберет, какой размер или ограничение отпустить и весь эскиз летит к чертям. Это ли не хаос?   Назовете хоть один CAD, которым можно пользоваться так? Любой из встреченных мной имеет много неочевидных нюансов, которые конечно не проявляются при выполнении университетского или базового курса. В Creo я на протяжении 5 лет находил всё новые фишки, которые не прописаны в документации. Огромная благодарность Ruslan за пояснения тонкостей. Даже Компас и Solidworks, которые считаются самыми дружественными, оказалось непросто обуздать, когда проходил собеседования и делал тестовые. А ведь университетский курс знал на отлично!   Возвращаясь к NX - вот сегодняшний пример. Утром деталь была оранжевая, единая. Изменил пару уклонов и толщин, стала желтая с элементами оранжевого и частично твердотельной, частично листовой. Я даже не знаю, как сформулировать вопрос в поддержку. 
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • kkk
      Короче, как сделать автоматом не нашел. Раскрасил нужные грани нужными цветами. Затем на вкладке с цветом модели можно выбирать нужный цвет, тогда в модели выбираются грани, покрашенные этим цветом. Можно еще сохранить выбор этих граней, но смысла не вижу, т.к. все легко выбирается по цвету. Затем либо в инструменте Измерить смотрим площадь и как-то ее используем, либо можно макросом (что выкладывал Kir95 ) внести площадь в свойства (на вкладку Конфигурации). Можно еще внести выбранные грани в датчики, но как использовать их в свойствах не нашел.    Макрос прикрепляю.     Площадь выбранных граней в свойства.swp
    • IgnatvKudrin
      Для нашего производства требуются постоянно инструментальные пружины для штампов. Сейчас заказы обрабатываются довольно долго - до 2-х месяцев. А у нас сроки на штампы 1-2 месяца с испытанием, доработкой и т.п. Хотелось бы найти поставщика, у которого уже есть склад с данными пружинами или кто может доставить за 1 месяц.   Пружины стандартные по ISO, но на всякий случай приложил каталог. Вот список пружин, которые нужны очень срочно:   LR 32 x 44 - 1 шт. LR 25 x 51 - 2 шт. LB 63 x 89 - 7 шт. LB 32 x 102 - 10 шт. LB 32 x 89 - 20 шт. LB 32 x 76 - 12 шт. LB 32 x 51 - 6 шт. LB 25 x 127 - 9 шт.   Готов выслушать все предложения. Возможно даже есть те, кто сможет изготовить подобные пружины с такими же параметрами. 20231101.pdf
    • bubblyk
      Знатоки форума, подскажите, как смоделировать простую (на первый взгляд) задачу термомеханики в упругой постановке.   Есть брусок правильный формы ака кирпич, в котором генерируется НЕРАВНОМЕРНОЕ удельное тепловыделение (HGEN). Задняя и передняя поверхности конвективно охлаждаются с известными (но различными) коэффициентами теплоотдачи и температурами жидкости/газа. Свойства кирпича (теплофизика + механика) принимаются зависящими от температуры. Постановка - стационарная Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?   Исходный код приложил.     Надеюсь на коллективный разум и опыт! EPTH2D.mac p.s.   Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.
×
×
  • Создать...