2 (782931), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Количество элементов !~зэВ ,Ф9 1к~~ ,=~! Бм616ав |ИО/Ы5 ! Е!евер ~МИФ М~нс Рис. 2.3. Основные настройки сеточного генератора 19 Создадим сетку с настройками по умолчанию. Для этого необходимо на главной панели нажать иконку ':,":,Ф~ЮФФ!!-.'., в которой необходимо выбрать Я:;:~~К1з!~Фи!$".. После выполнения команды в графическом окне мы сможем наблюдать созданную КЭМ поршня (рис.
2.4, а). Теперь проведем ряд изменений в параметрах сеточного генератора для более тонкой настройки конечно-элементной сетки: 1. Установим значение Е1етепг Яй~е = 1,25 мм. Этот параметр управляет размером КЭ на всех поверхностях, ребрах и объемах модели поршня. В информационном окне 5'~а~ийса отметим, что количество КЭ изменилось на порядок в большую сторону (рис. 2.4, б). 2. Изменим еше один параметр, который позволит изменить сетку.
Этот параметр Яеlегапсе. Установим значение уплотнения сетки Яе1егапсе = = 100 (рис. 2.4, в). б) в) а) Рис. 2.4. КЭМ поршня 'Ф-::И~,;:,'::;::::.::- . Метод создания сетки %6'~"..-::- Управление размером КЗ '~'~4~: ь сетки в контактной области :~"~Й~~~"'-':- Измельчение сетки ;,$~:, Й~'Ф4~ФМ Регулярная сетка 'ф:;-:;.;~фей~~.сй)~Ф:.'.. а сопрягаемых поверхностях 'Ф:::~": "-".:;:".. ие мелких граней и узлов Добавление слоев КЭ Рис. 2.5. Основные настройки сеточного генератора В нашем случае воспользуемся командами Илло и Ке~гпетеп~. Первая команда (Я~тф позволяет точно управлять размером КЭ в любом мес- 20 Рассмотрим еще одну панель - 'М$.:,'~М~~~.
К возможностям команды Ме5Ь Сопл.о1 относится настройка геометрической формы элементов, управление размерами элементов, в том числе и локально (рис. 2.5). те геометрической модели. Вторая (Яе1тетеп1) позволяет уменьшать размер КЭ в выбранной области. Итак, выберем команду Шпд и укажем размер элемента Е/етепг 5ие = = 0,5 мм для трех поверхностей на днище поршня, расположенных ближе всего к центру. Выполним команду:::::~.:.;::~~.-'.--'. Получим сетку КЭ, представленную на рис. 2,6, а. Теперь же попробуем уже созданную сетку лишь немного изменить. Для этого воспользуемся командой Меюй — 1пзе~1 — КеЯпетеп~.
В качестве целевой геометрии выберем первую межкольцевую перемычку в поршне, а также установим Яе~гпетеп1 = 2 (рис. 2.6, 6). б) а) Рис. 2.6. Модифицированная сетка КЭ 3. Задание граничных условий теплообмена Создав КЭМ поршня, переходим к заданию ГУ на поверхности поршня: коэффициентов теплообмена и температуры окружающей среды. Задание граничных условий происходит в следующем порядке: ° выполняем команду Яеоау-Яа1е ТЬеппа1 — 1пзег~- Соп есйоп 3~ИМ™.
° выбираем поверхность, к которой будем применять данное ГУ; ° вводим в поле значений ЕПт Сое11)с1еп~ численное значение коэффициента теплоотдачи, а в поле АтЬ|еп1 гетрега1иге — численное значение температуры окружающей среды; ° повторяем процедуру для оставшихся поверхностей. Для задания ГУ достаточно удобно сводить все граничные условия в таблицу, в которой будут проставлены номера расчетных зон и соответствующие этим зонам численные значения расчетных параметров.
Кроме того, таблица может содержать сведения о нескольких режимах нагружения. 21 Пример ГУ теплообмена поршня тракторного дизеля с камерой сгорания приведен в таблице и на рис. 2.7. Эта таблица и рисунок содержат данные для двух расчетных режимов. Граничные условия теплообмеиа Режим номинальной мо ности Номер Режим 25 29 по- верх- 33 а, Т, Вт!(м .К) К Т, К а, ности (рис. 2.7) Вт!(м .К) зоо аоо аоо аоо 580 653 653 923 923 600 400 92З 600 700 653 653 973 600 700 973 700 700 650 653 653 973 92З 700 600 650 653 473 923 650 650 52З 14 15 1 1 1 650 650 453 523 523 900 900 473 о.о! о.о! 18000 473 503 473 !8ООО 473 ! 26 аоо аоо 463 463 463 453 23 27 600 600 о.о! 16000 о.о! 16000 463 463 453 31 453 аоо аоо 453 453 453 о.о! о.о! 453 !4000 14000 443 433 29 зо 453 443 35 400 400 500 О.О1 500 о.о! З! зг 433 423 443 433 !гооо 500 !2000 423 433 зз 34 35-36 37-38 39-42 600 393 агз боо 600 393 423 агз З6З боо 600 388 353 гоо 250 22 1 2-3 4 5 б 7-8 9-10 !1-!з 14-15 16-17 !8 !9 го 21-22 23 24 25 26-27 28 Рис.
2.7. Схема разбиения поверхности поршня на зоны конвективной теплоотдачи После задания граничных условий теплообмена для всех поверхностей поршня графическое окно должно выглядеть аналогично рис. 2.8. «ю ««««е«е ««««««««««««« 20,042011 Ы5 Я~ Сопеес6оп: 360,.'С«700. 1///и/ «С. ' гВ) Сопгесбоп2: 360,'С«6ОО„Ф/и/'С Щ Сопеесг«оо 3: 200, 'С. 650. «///и/'С Щ Сопеесг«оп 4: 200. 'С. 300. «///о/."С Щ Сопеесгюп 5: 200, 'С. 1,е.002 Ф/и/'С Щ Сопеесг«оп 6: 200, 'С, 16000 1«//и/ 'С К Со Ооп7:130.'С,400,1«// '"С ДН Соп« ес6оп 6: 130, 'С, 600,«///и/.'С Щ Соп««есг«оп 9 130, 'С, 1,е 0021«//о/."С Щ Сопеесгюп10 130, 'С,16000««//о/'С Рис.
2.8. Модель поршня с обозначением приложенных нагрузок 4. Решение стационарной задачи теплопроводности Перед тем как запустить выполнение программы убедимся в правильности выбора материала. Посмотреть текущий материал модели можно, если в окне Оиг1те выбрать с помощью ЛКМ геометрию модели гегпг ИоЫ СВ4)-Ве;Ф веопюгоГ".+ОггЬ зггег, И В ОКНЕ ВЕ/агй О1 "ЯО1ггГ ВЫбРатЬ Ма/Е- гга1 — А 33гдптеп1. В данном случае по умолчанию установлен материал зггисгига1 Бгее1 (конструкционная сталь). Попробуем установить материал, более подходящий к материалу поршня, например алюминиевый сплав.
Для назначения материала поршню необходимо перейти в и 2. блока В (см. рис. 2.2), называющийся Еп гпееппд Оага, не закрывая текущее окно. В открывшимся окне выберем окно с названием Ои/1те И1/ег. В этом окне представлены все материалы, которые доступны пользователю. Материалы по физико-механическим свойствам разбиты на группы.
Сейчас Нае В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ ИНтЕРЕСУЕт ГРУППа С НаЗВаНИЕМ Ш Оепег гг4 геа гп (ОС- новные материалы). Для того чтобы посмотреть, какие материалы входят в библиотеку Й Оеое 41/4егеоеге, необходимо выполнить команду Иеи — Ои/1те, после чего откроется окно Ои/1//ге о/ 6епега1 Маге/ гаЬ. Именно в этом окне нам сейчас надо отметить новый материал, который мы хотим использовать. Отметим через ПКМ материал А1игпгпит АПоу (алюминиевый сплав) и выберем, нажав ЛКМ, 4144-.: дг01' 02гв О' еегп00 г . Эта процедура позволит выбрать алюминиевый сплав в дальнейшем при решении задачи. 23 Для выхода из библиотеки материалов нажимаем ЛКМ-иконку с обозначением 6г,'.««ггг«гИФ««гав~:.'~ «возврагг«ение в проект). Для изменения материала поршня переключаемся в окно 4~ з'г'Р, которое должно быть открыто, и открываем окно, где ранее мы смотрели материал модели поршня.
Нажав ЛКМ в категории Магепа1 и выбрав пункт АЫдптепг, устанавливаем материал, который мы добавили в библиотеку. Строчка А5згдптеп1 должна выглядеть следующим образом: г.-яцек~»еи "" '',млаавйо». Таким образом, мы присвоили поршню новый материал — алюминиевый сплав (А1ит1пит АПоу). Перед запуском решающей программы построим графики результатов, которые нас будут интересовать при анализе теплового состояния поршня. В первую очередь нас будет интересовать эпюра распределения температуры или, другими словами, распределение температуры в поршне. Для автоматического получения эпюры распределения температуры после выполнения решения надо выполнить следующие команды: Ко1иггоп (нажав ПКМ) — 1тегг — Т1гегта1 — Тетрегагиге.
После выполнения этой команды в дереве Оиг1гпе в разделе Бо1иггоп появится иконка, представляющая распределение температуры. Значок молнии рядом с этой иконкой свидетельствует о том, что данные необходимо обновить или запустить за- дачу на решение. Аналогично предыдущей команде добавим также эпюры теп- - =;; Ц БОМЮГ«1г»ЬГП«6ЬОГ« лового потока (Бо1иггоп — 1пвегг— ф4~«««6п«Р6г6Ьх6 Т1гег та1 — Тога1 Неаг Иих) и эпюру Т 6«тпа«Еггог ошибки (Яо1иггоп — 1п егг — Т1гег"та1— . «ф ТоМ Н661 Нцх Т1гегта1 Еп"ог). Окно Ош!»пе должРис.
2.9. Результат добавления новых но выглядеть аналогично рис. 2.9. эпюр в модель Для запуска решателя необходимо выполнить команду .::~':,:-::::.-;:,::::::::"::":, которая располагается на главной панели. Информация о текущих действиях программы в процессе решения отображается при выборе ЛКМ-иконки Бо1иггоп 1гг~огтаггоп на закладке пог1в1геег. 5.
Анализ полученныхрезультатов После выполнения решения рядом с иконками результатов появятся значки М«г (зеленые галочки), которые свидетельствуют о том, что решение выполнено полностью и результаты получены. Теперь можно ознакомиться с результатами решения. 24 Отобразим поле темпе- точке модели. Рассмотрим более ))««))1«),;.. 0 0 )Оодеьоое»Ц +, '«)))««е„-')«1:„»!:",«1)))»е1',„'."~~:;.":)'„:~~а-'ае»Э!",)) ~~з~)«)))6~'. подробно панель настройки отображения результатов (рис. 2.11): 1 — функции, позволяющие масштабировать выводимые в графическое 0,)0.5» А~~~) О, )АМо Ооае) О,(2» А»~о) О,)5 Аыо) )«1)) 1я«)«о))1)",;- -,,"-! .', ".';;-' " окно результаты исследо- вания; 2 — набор функций, позволяющий отображать результаты исследования Рис. 2.11. Панель настройки отображаемых результатов непрерывно, в виде изоповерхностей и в виде настраиваемой поверхности; 3 — набор команд, дающий возможность настроить читаемость (видимость) результатов (плавное изменение, дискретное,изолинии и сплошную заливку); 4 — набор команд, позволяющий настроить вид модели (с каркасом, без него, с наложенной сеткой, с добавлением недеформированной модели).
25 ратур поршня на режиме холостого хода. Для этого с помощью ЛКМ выбираем в де- РЕВЕ ОбЪЕКт «Ь те»оре»а) е (тЕМ пература). Графическое окно после этой команды должно выглядеть подобно рис. 2.10. В левом верхнем углу ~11$«я«)),)» ф---- -- - бР Рис.2.10. Результат расчета поля темпера ются сведения об отображаемой величине, единица измерения и текущая дата. Если эта информация не отображается, то следует выполнить команду Иеи»-ЛедеМ. Кроме того, в этом же графическом окне отображается шкала температур, с помощью которой достаточно просто оценить величину температуры в той или иной Таким образом, мы решили задачу о распределении температур в поршне на режиме холостого хода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
