Вы здесь

Моделирование вращения МКЭ

Моделирование вращения МКЭ
Задача: 
Оценить нагрузки на корпусе при движении в потоке жидкости

Для расчета нагрузок антенны, которая циклично вращается в объеме жидкости произведено ь в объеме жидкости методом конечных элементов. Антенна представляет собой прямоугольный объект размером порядка полутора метров, закрепленный в центральной части, и движущийся в объеме жидкости на глубине в несколько метров. Движение антенны происходит циклично с заданной скоростью и периодом.

Моделирование движения МКЭ

Моделирование движения МКЭ (корпус антенны показан в подобласти течения)

 

Для выбора привода, который сможет обеспечить движение при данных условиях, необходимо определить нагрузки, которые испытывает корпус. При подготовке к расчету была построена сетка, раздробленная вручную на несколько подобластей таким образом, чтобы область течения имела наименьший шаг сетки.

Моделирование движения МКЭ (показано дробление сетки)

Моделирование движения МКЭ (показано дробление сетки)

 

Для расчета смоделирован заданный объем жидкости, указано давление, а также задана подобласть течения, которая по габаритам приблизительно равна размерам корпуса антенны при ее вращении вокруг центральной оси. Задана цикличность вращения, по итогам которого произведено определение нагрузок на корпус антенны. Также в процессе расчета отслеживался момент, создаваемый на поверхности корпуса в направлении, перпендикулярном направлению вращения.

Моделирование движения МКЭ. Общий вид на пятой секунде моделирования.

Моделирование движения МКЭ. Общий вид на пятой секунде моделирования.

 

В результате расчета можно динамически отслеживать изменение многих параметров, а также направление потоков в определенные моменты времени. По результатам расчета получены численный значения параметров (средний момент, пиковый момент при старте и реверсе), которые позволили выбрать двигатель и редуктор, способные обеспечить вращение конструкции в воде при заданных условиях.

Моделирование вращения МКЭ. Общий вид расчета (вид сверху)

Моделирование вращения МКЭ. Общий вид расчета (вид сверху)

Алексей Карфидов 19