1 (782930)
Текст из файла
ВВЕДЕНИЕ Современный этап развития науки и техники предопределяет огромный поток информации, а с тем и огромные возможности самосовершенствования для каждого инженера-выпускника вуза. Сегодня выпускник должен уметь мыслить многомерно и творчески. Стало уже недостаточно, а в большей степени практически невозможно строить свои умозаключения, основываясь только на традиционных методах расчета. Все более пре- стижным и значимым считается умение использовать современные компьютерные методы расчета. Ни одна современная разработка не обходится без компьютерного моделирования и численных исследований, поэтому инженер, владеющий современным инструментарием, выглядит более достойно. В данной работе приводятся практические примеры использования компьютерных методов расчета применительно к деталям поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Практические примеры приведены в виде лабораторных работ и 6 приложений. Все расчеты проводятся в программной среде Апкук КогкЬепсЬ. В основе проведения численных расчетов в программной среде Апик П'огКЬепсЬ лежит метод конечных элементов (МКЭ). К студенту, впервые берущего в руки данное пособие, предъявляется одно требование — знание теории МКЭ и методов расчета деталей дви- гателя внутреннего сгорания. Изложенный в пособии материал будет способствовать формированию у студентов профессиональных компетенций в соответствии с ФГОС 3-го поколения, поскольку при изучении целого ряда дисциплин необходимо будет использовать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин, а также применять их в своей профессиональной деятельности. Лабораторная работа № 1 ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕ АХЯУЯ ЖОККВЕХСН На сегодняшний день существует достаточное количество САПР, которые содержат в себе модуль построения геометрии детали СА0 (от англ.
САП, Сотри~ег-АМей 0еядп) и модуль проведения инженерных расчетов САЕ (от англ. Сотри~ег-АЫей Епдтееппя). Кроме того, студент уже должен владеть некоторыми основами твердотельного моделирования в ходе изучения предметов по специальности. Изучение основ моделирования в среде Апик П'огИЬепсЬ незначительно отличается от моделирования в других пакетах сторонних разработчиков, поэтому не должно вызвать особых трудностей. Однако у некоторых студентов может возникнуть вопрос: «Зачем мне это, я и так умею строить трехмерные модели деталей двигателя в программной среде ......?» И отчасти он будет прав. Но тут необходимо рас- смотреть некоторые аспекты этого вопроса: Во-первых, АтузКогИЬепсБ является программой, позволяющей совмещать функции СА.0- и САЕ-систем, а такая связка обеспечивает большую гибкость при работе (например, проведение параметрических (оптимизационных) исследований выглядит более выгодно).
Во-вторых, выполнение конструкторского анализа в одной программной среде подчеркивает высокий уровень подготовки инженера (не всегда под рукой может оказаться нужная САО-система). Однако при использовании сложной геометрии или в каких-либо других случаях можно (рекомендуется) использовать для создания геометрии расчетных моделей другие СА1)-системы, например ЯоЫИ'опЬ, Рго~Епятеег и др. Отметим также, что 5огЬЪепсЬ поддерживает ассоциативную связь с большинством современных САЮСАЕ программ. Построение твердотельной модели поршня тракторного дизеля средствами Апяуя Жог$~Ьепсп Данная лабораторная работа, скорее, носит ознакомительный характер, и большую часть материала студент должен изучить самостоятельно. Запуск программы.
Для запуска программы АтукКог~йепсЬ существуют два способа: 1. Через стартовое меню Пуск — Программы — Аплул — ИогИЬепсЬ; 2. Используя СА1)-систему (Бойе'оМх, Рго(Епдтеег и т.д.). После запуска программы открывается графическая панель гюльзователя, который будет разделен на два окна: Тоо1Ьох и Рго~ес1 БсЬетапс.
На панели Тоо1Ьох выбираем категорию Сотропеп1 Куйет и запускаем подпрограмму Веял МоаИег создания детали, нажав два раза ЛКМ на значке Ф ~"~""У (Теометрия). После выполнения данной команды в окне Рго~ес1 ЯсЬетайс будет создан блок А, который содержит геометрию детали.
Для того чтобы войти в режим редактирования, нажимаем два раза ЛКМ на значке 4~ в" '""у ~ ° . После чего будет запущен модуль работы с геометрией 1)еядл Мог1е1ег. Главное меню программы .Осям МоаИег содержит пункты, характерные для большинства программ твердотельного моделирования. Наша задача — на конкретном примере разобрать и усвоить для себя назначение большинства кнопок (нерассмотренные функции программы изучаются в ходе самостоятельной работы).
Стоит сказать немного слов о способах управления в графическом окне программы: ° ЛКМ вЂ” отвечает за выделение геометрии; ° СКМ вЂ” позволяет ориентироваться в пространстве и вращать мо- дель; ° ПКМ вЂ” позволяет масштабировать деталь и вызывать контекстное меню. Предварительно для установки единиц измерения, которые будут использоваться во всех расчетах проекта, необходимо в меню главного окна программы Бт'1к выбрать необходимую систему единиц. Установим метрическую систему единиц проекта Ме~пс. Для создания упрощенной модели поршня необходимо определиться с последовательностью операций, которые мы будем выполнять в ходе построения. В нашем случае поршень тракторного дизеля будет представлять собой тело вращения. Поэтому первой операцией логично будет совершить операцию вращения.
Далее необходимо будет создать бобышки и другие конструктивные элементы: фаски, камеру сгорания, перемычки, вырезы и т.д. Для создания модели поршня с помощью операции вращения необходимо построить эскиз. Эскиз будет представлять собой профиль поршня и ось вращения. Для создания эскиза выбираем ЛКМ в дереве построения (Тгее Ои~- 11ие) плоскость ХУР1апе.
В графическом окне пунктиром подсвечиваются оси х и у. Чтобы перейти в режим редактирования эскиза, необходимо выбрать закладку БИе1сйтд все в том же окне. Для ортогональной ориентации к плоскости эскиза необходимо выбрать на панели иконку 4Ф либо вызвать контекстное меню через ПКМ и выбрать 'Ф воок а~, что равноценно.
Для создания профиля поршня выбираем в панели Ые~сЬ|пд Тоо1- Ьохею закладку Югам и иконку с линией '~':$Ф~Ф. Для удобства рисования вертикальных и горизонтальных линий включим отображение вспомогательной сетки с помощью панели,ИегсЬгид Тоо1Ьохез — Бе16пдз, установив галочку напротив 6гй — 56ои 1л Л) .' В'Ф''-':-'-:-"'-"-'::-'6.''!ЙКЙ~'-'-":. Во время создания линий рядом будут появляться буквы Г и Н (привязки), определяющие пространственное положение линии в эскизе.
Буква Р' показывает, что линия имеет строго вертикальное положение, а буква Н определяет горизонтальную линию. Чтобы прекратить создание очередной линии, необходимо нажать Елсаре. При создании профиля требуется частая смена масштаба, например при рисовании канавок под компрессионные или маслосъемные кольца, поэтому очень удобно использовать локальное масштабирование.
С помощью нажатой ПКМ выделяем прямоугольный участок для необходимого увеличения и отпускаем кнопку. Для возврата к общему виду эскиза используем команду в контекстном меню (через ПКМ) гроот 1о Л~ или нажимаем иконку % на главной панели. После выполнения серии команд Ппе должен получиться контур поршня, показанный на рис. 1.1. Рис.
1.1. Созданный контур поршня После того как был получен контур поршня, необходимо его образ- мерить. Для этого выбираем вкладку,%е1сЫлд Тоо1Ьохеь — %теляопя. На этой вкладке в зависимости от того, какой размер мы хотим проставить, выбираем соответствующую иконку: ° 6епега1 — линейный размер линии; ° Нопгоп1а1 или 1'~т11са1 — горизонтальный или вертикальный раз- мер соответственно; ° Кепкой/Г)и~апсе — длина или расстояние между объектами эскиза; ° Аайик или Жате~ег — радиальный или диаметральный размер со- ответственно Образмеривание контура должно дать результат, подобный рис. 1.2. Отметим, что величина размера может быть изменена в любое время в окне 11е~а11я Иеи либо выполнением команды Яе~сЬ1пд Тоо1Ьохеь — 1.п'- тепиот — Ейг.
И в том и другом случае необходимо указать размер, который будет редактироваться. Рис. 1.2. Контур поршня с нанесенными размерами Для видимости характеристик размера необходимо выполнить команды Яе1сЬ1пд Тоойохею — В1тепиот — ВЬр1ау и выбрать отображение имени размера (Мате) или значения (~'а1ие). Для того чтобы выйти из эскиза, выбираем вкладку Тгее Ои111пе — Мойе1тн. Отметим, что построенный эскиз,%егсИ появился в окне Тле Ои111пе — плоскость ХУР1апе. После того как был получен основной профиль поршня, приступаем к построению трехмерной модели основного тела. Для вращения постро- енного профиля используем команду Ф~%11а, после выбора которой в окне 1ЭегагЬ Пеи появляется окно настроек параметров операции вращения (рис.
1.3). овый эскиз, объект Имя операц вид операцви вращения осе вращения налравление вращения Обьединени топологии мод ..Угол вращения оздание стенки, поверхности Рис. 1.3. Настройки операции вращения В качестве базового объекта укажем созданный ранее эскиз. Осью вращения будет ось т'. Остальные настройки оставим по умолчанию (см. рис. 1.3).
Для того чтобы завершить операцию, выберем на главной панели иконку регенерации:ьг4!)11е14е. Эту операцию можно осуществить и через контекстное меню, нажав ПКМ. После выполнения ко- дет смещена от уже существующей плоскости ХУР1апе в направлении оси Х на расстояние, которое будет зависеть от индивидуальных особенностей поршня. В нашем случае это расстояние составляет 12 мм (половина расстояния между бобышками). Чтобы создать новую плоскость, выберем на панели значок атем Р1апе 'Ф. Настройки, доступные при создании плоскости, приведены на рис.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
