Компрессор

[ConcursusMMX 4]

Компрессор,

САЕ модель

Модель сделана для расчёта давления поршня на шайбу.

Модель:

Сетка

Модель состоит из:

узлов: 56546

элементов: 37962

степеней свободы: 152901

Прицип работы:

Шайба (желтая) крутится вокруг оси и может изменять угол наклона.

Поршень в зависимости от положения давит на шайбу снизу или сверху. У

компрессора в действительности поршней больше. Которые и нагнетаю

давление.

Расчётная модель это упрощённый вариант. Шайба покрыта какой-то

запатентованой фигнёй типа тефлона. Слой тефлона не моделировал.

На определённых режимах работы компрессора, появлялись повреждения на

поверхности шайбы. Нужно было найти этот „плохой“ режим.

Было сделано много расчётов. Режим нашли, пришлось немного убавить

давления нагнетаемое компрессором.

Расчет полностью статика, то есть в любом положении расчёта система

находится в состоянии статического равновесия. Скользящии элементы

(красный и синий) держатся только за счет контакта. Пришлось помучится

что бы довести задачу до стабильного решения.

Результат

Картинка распределения давления на шайбу при постоянной силы от поршня.

Утверждено ConcursusMMX

[Борман 2 398]

1. А можно уточнить, зачем требуется знать искомое давление?

2. А нельзя ли его (это давление) найти из простого равновесия шайбы? И почему так не сделали?

[Борман 2 398]

Да вообще, по-моему, Abaqus не для таких задач..

[Борман 2 398]

Пришлось помучится что бы довести задачу до стабильного решения.

На самом деле прекрасно представляю все сложности решения данной задачи. Не знаю насчет Abaqus, но в том же ANSYS - это очень муторно, то что контактная задача очень тяжелая - это факт. Хотя, наверное, автор намеренно сэкономил на сетке. Может быть, конечно, постановка и сам подход выбраны не самые удачные, но, думаю, автор знал, что делал. В общем 4++ за затею и терпение.

[Avtor 0]

1. А можно уточнить, зачем требуется знать искомое давление?

2. А нельзя ли его (это давление) найти из простого равновесия шайбы? И почему так не сделали?

1. Искал "плохой режим" , при нем на поверхности шайбы были повреждения. Эти повреждения были только на определённом участки шайбы, не по всему кругу. Искал через контактное давление. Пробовал даже нагрев от трения, но это сильно усложняло задачу.

2. Шайба крутится и меняет угол наклона, плюс изменение нагрузки от поршня при разных режимах работы.

Скользящии элементы не всегда давят на шайбу равномерно. Поршней опять же несколько. Задача с несколькоми неизвестными.

Первый расчёт оборота 360 градусов длился дня 2. Позже подобрал нужный контакт и появилось возможность считать на несскольких процессоров, дело пошло намного быстрее. На сетке тоже экономил как мог.

Да вообще, по-моему, Abaqus не для таких задач..

А что Вы предлагаете? Изменено 18 января 2011 пользователем Avtor

[Борман 2 398]

А что Вы предлагаете?

А что тут предложить... насколько я понимаю, то деформирование шайбы и всей конструкции вообще играет не определяющую роль. Фактически решаеся задача статическаого равновесия (фактически недеформируемой) шайбы под действием неизвестного давления. RIGID только усложняет МКЭ-решение, ну и примемение FEM-софта значит... Если ест какой то софт для моделирования подобного RIGID-движения, то как раз для него.

Еще раз повторю, что считаю, что задача была чрезмерно сложной посколку она была решена в софте, который заточен под другие задачи.

[Avtor 0]

А что тут предложить... насколько я понимаю, то деформирование шайбы и всей конструкции вообще играет не определяющую роль. Фактически решаеся задача статическаого равновесия (фактически недеформируемой) шайбы под действием неизвестного давления. RIGID только усложняет МКЭ-решение, ну и примемение FEM-софта значит... Если ест какой то софт для моделирования подобного RIGID-движения, то как раз для него.

Еще раз повторю, что считаю, что задача была чрезмерно сложной посколку она была решена в софте, который заточен под другие задачи.

А каком софте Вы думали, когда это писали?

Кстати использование софта требовал заказчик. Он и хотел, что бы было сложно.

Задача фактически статическая только в определенный момент. Как будем подбирать этот момент без движения? Задача состоит ведь в том, что бы найти "плохой" режим , а не прочность детали.

Кроме того, как видно из анимации, скользящии элементы при разных положениях шайбы различно "давят"

на её. Смотрим на красное пятнышко последней анимации. Махимально давления постоянно перемещается и зависит от положения шайбы.

Да, давление от поршня известно, не известно как оно распределяется на поверхности шайбы.

[sbe-base-ul 1]

Компрессор,

САЕ модель

Прекрасная модель, а главное выданы рекомендации по результатам моделирования. Оценка 5.

[Борман 2 398]

Жалко, что народ не оценил данного шедевра. Задача конечно сложная в первую очередь с точки зрения счёта.

[Avtor 0]

не масштабный проект, весь компрессор в две ладошки поместится. Куда ему против мачты и антенны.

Тут только шатл или А380 конкурировать может.

[kristeen 355]

Если можно, могли бы по-подробнее рассказать про настройки контактов в этой задаче. И почему решали в статике. Ведь тогда, получается, решение не зависит от скорости вращения. Для имитации различных режимов варьировали только давление на поршень?

[Vova 419]

Использовал в контакте это:
*SURFACE BEHAVIOR, PRESSURE-OVERCLOSURE=EXPONENTIAL
...
Скорость вращения шайбы не учитывалaсь, учитовалась сила на поршень,  она  и зависила от скорости. Примерно так.  

[kristeen 355]

Спасибо! Пойду почитаю про *surface behaviour...

И еще. Вы сетку готовили в медине?

[Vova 419]

Да в Медине, ну это не принципиально.
Контакты solid-solid

[kristeen 355]

Все думал, где же я недавно видел подобную по сути модель. Тут: 

 

[Vova 419]

 

Все думал, где же я недавно видел подобную по сути модель. Тут: 

 

 

Это будет попроще, с точки зрения расчёта.