Перейти к публикации

Модальный анализ Демпфера коленчатого вала


Рекомендованные сообщения

Добрый день, Коллеги!!!


Есть задача - рассчитать частоту собственных колебаний Демпфера коленчатого вала (Демпфера крутильных колебаний). Данный узел состоит из двух деталей - фланца и венца, которые соединены с помощью резинового слоя. Фланец стальной, венец из чугуна. см. Рис.1. Для расчета использую ANSYS 17.0 (Workbench) Modal analysis using Mechanical APDL solver. Вся загвостка в резиновом слое. Задаю ему материал Neoprene Rubber из библиотеки материалов, затем дополняю св-ми (Модуль Юнга, Коэффициент Пуассона, коэффициент температурного расширения и т.д.), которые мне известны для данной резиновой смеси, в дальнешем чтобы соединить венец и фланец будут проводить процесс вулканизации. Далее накладываю ограничения - фиксирую центральное отв. В виде выходных данных выбираю смещение для каждой моды. Запускаю расчет, на выходе получаю частоту собственных колебаний на нужной моде меньше в разы, чем требуется по чертежу. Что необходимо добавить или что упускаю при расчете Демпфера коленчатого вала? И в принципе возможен ли частотный (модальный) анализ комбинированных сборочных единиц, в которые входит Сталь, Резина и Серый Чугун? Заранее благодарю за помощь!!!


post-55553-0-92181200-1469536378.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Может быть кто-то знает какие конкретно св-ва материала (резина) нужно задавать, чтобы вычислить собственные частоты?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

св-ва материала (резина)

Есть каучук.  В 1-м приближении подойдёт. Вам нужны плотность, к-т Пуассона, м-ль Юнга.

 

 

на выходе получаю частоту собственных колебаний на нужной моде меньше в разы, чем требуется по чертежу

В разы - это насколько?

Чем подкреплён чертёж? Аналитическим расчётом или из практики/литературы? 

З.Ы. Мне кажется, или в сборке не хватает некоей крышки, удерживающей деталь из чугуна? Или прям всё так и работает слитно как на клею после "процесса вулканизации"?

post-43288-0-32622400-1469614427_thumb.png

post-43288-0-05864800-1469614431_thumb.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Запускаю расчет, на выходе получаю частоту собственных колебаний на нужной моде меньше в разы, чем требуется по чертежу.

Резина штука нелинейная. У Вас, возможно, имеется только начальный модуль упругости, а по факту резина оказывается жестче => частоты выше.

Но если в свойствах материала Вы уверены, то подумайте о закреплениях. Они в гораздо большей степени определяют результат.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Используют клей хемосил, венец из чугуна так и соединяется с фланцем с помощью резиновой смеси после вулканизации, данный демпфер стоит почти на всех отечественных авто, крепится с помощью гайки к коленчатому валу. Есть значение собственной частоты, которое получили опытным путем со стенда 480+-25Гц. При моделировании нужно получить аналогичные результаты

post-55553-0-86968100-1469628868.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вырезать кубик из такой резины можете? И сжать. Построить F от dL.

 

При моделировании нужно получить аналогичные результаты
 

Поскольку модальный анализ все равно придется делать с линейной резиной, то задача, вероятно, сведется к определению "эффективного" модуля упругости резины.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

К сожалению на производстве нет такой установки, чтобы провести замеры. Прикладываю фото, интересует собственная частота колебаний, когда демпфер вращается. Известна скорость на стенде, когда замеряют частоту, от 380-540рад/с с шагом 80рад/с. Так же известно, что температура резинового слоя меняется от 22град. до 35град. Не вижу, где тут можно приложить силу тяжести.


Что-то явно не хватает. Когда проводили расчет в Autodesk Inventor, там была связь связано и пружина, в пружине закладывалась жесткость, с помощью нее получили нужный результат и при проверке других демпферов аналогичной конструкции, результаты сошлись с результатами полученными на стенде, т.е. там действует та схема, тут есть пружина, но она видимо совсем другую роль играет, что-то нужно добавить чтобы отрегулировать жесткость резины, что не пойму :g:  :g:  :g:

post-55553-0-84406100-1469630333_thumb.png

post-55553-0-47011200-1469630335_thumb.png

post-55553-0-57091600-1469630337_thumb.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

" Известна скорость на стенде, когда замеряют

частоту, от 380-540рад/с" То есть демпфер вращается с постоянной угловой скоростью? И пружинка в Inventor'e по всей видимости заменяет действие центростремительного ускорения?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
что-то нужно добавить чтобы отрегулировать жесткость резины, что не пойму

Модуль упругости резины увеличьте.

Не вижу, где тут можно приложить силу тяжести.

В модальном анализе нет и не может быть нагрузок.

Зато можно выполнить преднапряженный модальный анализ и там учесть силу тяжести. Но в Вашем случае это вряд ли актуально.

Известна скорость на стенде, когда замеряют частоту, от 380-540рад/с с шагом 80рад/с.

Скорость чего? Вот тут бы поподробнее. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый день, да на стенде демпфер закреплен жестко на оси, как в реальных условиях. Вращение оси, а вместе с ним демпфера со скоростью 380-540 рад/с. Пружина задает жесткость связи венца и фланца, имитируя тем самым эластичный слой. Модуль Юнга меняли на 20МПа, для первого демпфера получилось требуемое значение, как на стенде, примерно 485Гц, а когда так же запускаю другой демпфер с аналогичной конструкцией, все так же задаю значение 548,41Гц, а это далеко от правды, у него д/б 480+-20Гц. Поэтому я прихожу к выводу что схема не работает, что-то надо еще добавить в свойствах резины, может жесткость как в инвенторе, но я ее не вижу. Еще вопрос - какой analysis Systems нужно использовать, чтобы задать скорость вращения и силу тяжести, как в реальных условиях, заранее благодарю!

post-55553-0-91261300-1469694399_thumb.png

post-55553-0-13692600-1469694404_thumb.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если через эксперимент можно построить зависимость угла поворота от момента для резины в составе сборки, то её можно в принципе исключить заменив на нелинейный Combin39. Если и в этот раз модальный не даст правильный результат, то сделать переходной анализ и через Фурье определить частоты.

С переходным анализом и Фурье можно определить частоты при нелинейной модели резины, но будет считаться дольше и вред ли точнее чем с Combin39.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что значит Combin39, что конкретно нужно нажать и где это находится?

В ANSYS работаю недавно, строго не судите. И что значит сделать переходный анализ Фурье?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
чтобы задать скорость вращения

В модальном анализе есть нагрузка "rotational velocity" в разделе "inertial loads". Это выполнит в фоне статический расчет.  Хотя Вам пока без разницы, вспомните об этом позже.

А гравитация в Вашей задаче мало что изменит.


Модуль Юнга меняли на 20МПа, для первого демпфера получилось требуемое значение, как на стенде, примерно 485Гц, а когда так же запускаю другой демпфер с аналогичной конструкцией, все так же задаю значение 548,41Гц, а это далеко от правды, у него д/б 480+-20Гц.

Проект скинуть можете? 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Фото выше выложено. Похоже мало известно по таким деталям, в которых комбинированное соединение сталь-резина-чугун, хотя в автомобилях полно дет., где исп. резина. Не понимаю в чем проблема у меня((((

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...

Добрый день, Коллеги!

Подскажите почему в Ansys, если я задаю скорость вращения в модальном анализе, узел только отклоняется на определенный угол, а не крутится как это на самом деле происходит. Проект смогу выложить чуть позже


Как заставить вращаться узел в модальном анализе? Или надо прорисовывать ось, подшипники и вал коленчатый, что скажите?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Подскажите почему в Ansys, если я задаю скорость вращения в модальном анализе, узел
не крутится как это на самом деле происходит
 

Потому что скорость вращения прикладывается как объемная сила в предварительном статическом анализе.

Как заставить вращаться узел в модальном анализе?

Никак. Почитать, что такое модальный анализ.

Или надо прорисовывать ось, подшипники и вал коленчатый, что скажите?

А что Вам надо в конечном итоге? От этого и отталкивайтесь.  Вам картинки или собственные частоты? Шашечки или ехать?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Dronm - можете подсказать литературу того о чем Вы писали, чтобы разобраться, может быть Вы дело советуете?


Необходимо получить рабочую схему нагрузок и закреплений, при которых я смогу определить частоту собственных колебаний узла, для демпфера любой конфигурации, как на стенде, т.е. проводить расчеты в программе, а потом их подтверждать на стенде, в дальнейшем вообще отказаться от стенда. Где можно прочитать про модальный анализ в ANSYS?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

открываем ANSYS Help /Mechanical APDL/Element Reference/Element Library/COMBIN39  и смотрим.

Преобразование Фурье - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A4%D1%83%D1%80%D1%8C%D0%B5

Через MPC свяжите вал с одним узлом COMBIN39 и так же с внешний вал с другим узлом COMBIN39 .  а в Сфвауь видно по призванию набирают, чудят безрукие.

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

    • Shura762
      Что происходит? кто может дать ответ. Открываем книгу Нарышкин Подшипники, смотрим упорные там указан ГОСТ 6874-75, ищем в сети , тоже есть а вот на оф сайте стандарта его нет, В ТФ тоже есть модели по этому госту, Сейчас действует гост 7872-89. Что не так с ГОСТ 6874, типа ой мы ошиблись и забыли?
    • Ганс В
      Доброе времени суток знатоки NX12CAM У меня такой вопрос. Мне нужен немного увеличить стрелку при построения размеров,  на фоне когда ставиться размер размер стрелки мелкий.  И посоветуйте пожалуйста ведоуроки по NX12  Спасибо заранее 
    • Bot
      Оригинал: Roopinder Tara. Watch this space: Here come manufacturable generative designs Такие кронштейны демонстрируют облегчение конструкции с помощью топологии. У этого кронштейна острые края и гладкие поверхности, это означает, что деталь еще можно подвергнуть машинной обработке, чтобы сделать ее максимально легкой Мы уже знакомы с Майклом Богомольным — мы встречались с ним на его предыдущем предприятии ParaMatters, которое было продано Carbon, компании по производству 3D-принтеров, в августе 2022 года. После этого он собрал свою команду ParaMatters (шестеро из них имеют докторскую степень) и получил инвестиции в размере 2,5 млн долларов для запуска InfinitForm. Эта компания вполне может создать первое генеративное программное обеспечение, которое проектирует подходящие для использования и производства детали. Крупные поставщики САПР могут заявить, что их программное обеспечение для генеративного проектирования имеет возможности для создания [...] View the full article
    • lux59
      построить дугами барашку я пробовал, не то слегка, он в списке выдаст количество сегментов, да норм сделаю покажу, что вышло, правда пришлось делать сборкой не единой деталью, в общем я понял как это работает, Спасибо за помощь!
    • lem_on
      Ага, особенно некоторых бестолочей со своим пониманием реальности.  По типу, я скачал программу, я так вижу, я пишу книгу. 
    • malvi.dp
      Так в чем проблема создать кривую и протянуть профиль? Единственная трудность это кривую сделать из дуг и отрезков, а не сплайном. Если же не использовать инструментарий сварных конструкций, то можно и сплайн использовать в качестве направляющей.  
    • Alexey0336
      Добрый день. Как то фигурировал тут вопрос с точкой в названии файла. У меня проблема, не могу захватить модель, пишет, что с этим символом нельзя. Обойти никак нельзя получается?
    • malvi.dp
      У вас там скорее всего скрыты размеры. Перетяните их дальше от штриховки, чтоб не пересекали.
    • Snake 60
      @Бестолковый С названием топика не ошиблись? Человек спрашивает: ' VBA ' 1. Open a document in SOLIDWORKS. ' 2. Run the macro below to set inch units with '     a fractional base of 16 and no rounding. Dim swApp As SldWorks.SldWorks Dim Part As SldWorks.ModelDoc2 Option Explicit Sub main()    Set swApp = Application.SldWorks    Set Part = swApp.ActiveDoc    Part.SetUnits swINCHES, swFRACTION, 16, 0, False End Sub   Код взят отсюда: https://help.solidworks.com/2019/english/api/sldworksapi/solidworks.interop.sldworks~solidworks.interop.sldworks.imodeldoc2~setunits.html Вот еще описание всех методов: https://help.solidworks.com/2021/English/api/swconst/DP_Units.htm Ну и на вкусное, статья от Артема (см. через ВПН) https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.codestack.net/solidworks-api/options/document/set-units/&ved=2ahUKEwjgpL-apN6GAxU7HxAIHYO0D2IQFnoECBAQAQ&usg=AOvVaw15xq49gocoVQ5BzEA31qGf
    • Shvg
      IModelDocExtension.SetUserPreferenceInteger(swUserPreferenceIntegerValue_e.swUnitSystem, swUserPreferenceOption_e.swDetailingNoOptionSpecified, swUnitSystem_e.<Value>), где swUnitSystem_e.<Value> перечисление swUnitSystem_CGS           1 = Centimeter, gram, second  swUnitSystem_Custom        4 = Lets you set length units, density units, and force  swUnitSystem_IPS           3 = Inch, pound, second  swUnitSystem_MKS           2 = Meter, kilogram, second  swUnitSystem_MMGS          5 = Millimeter, gram, second   
×
×
  • Создать...