Анализ случайной вибрации системы Вал-Ротор в Fidesys версии 5.1

12/2022

Представленный ниже пример демонстрирует возможности нового функционала CAE Fidesys версии 5.1. Статья о новых возможностях Fidesys 5.1 доступна по ссылке

В данном примере рассматривается определение НДС в системе вал-ротор, возникающее в результате воздействия широкополосной случайной вибрации. Жесткозакрепленный с двух торцов вал соединен с ротором. Все детали сборки моделируются трехмерными элементами.

Импортирование геометрической модели

Импортируйте геометрическую модель скачать файл. Для этого на панели инструментов нажмите на значок Импорт, выберете нужную модель. Нажмите Готово.

Новая версия Fidesys 5.1 Импортирование геометрической модели
Импортирование геометрической модели

В результате импортируется модель.

Новая версия Fidesys 5.1 Импортирование геометрической модели
Импортирование геометрической модели

Изменение геометрической модели

Отпечатайте объемы. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Объем, Действие - Отпечатать/срастить. Из выпадающего списка выберите Отпечатать и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Новая версия Fidesys 5.1 Изменение геометрической модели

Затем срастите объемы. Из выпадающего списка выберите Срастить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Новая версия Fidesys 5.1 Изменение геометрической модели
Изменение геометрической модели

Построение сетки

Постройте сетку на модели, для этого на панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Объемная, Действие - Интервалы. Введите необходимые параметры и нажмите  Задать размер, Построить сетку.

Новая версия Fidesys 5.1 построение сетки
Построение сетки

Задание материала и свойств блока

Создайте два типа материала. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. В открывшемся виджете Управление материалами в средней колонке укажите имя первого материала isotropic_stal. В колонке свойств откройте список Упругость и перетащите название Материал Гука в колонку Свойства материала, затем перейдите в раздел и перетащите Общие → Плотность. Задайте необходимые значения.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание материала и свойств блока
Задание материала и свойств блока

Cоздайте второй материал с названием disk. Затем перетащите название Материал Гука в колонку Свойства материала, в левой колонке перейдите в раздел и перетащите Общие → Плотность. Задайте необходимые значения и нажмите Применить. Закройте окно Управление материалами.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание материала и свойств блока
Задание материала и свойств блока

Создайте первый блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание материала и свойств блока
Задание материала и свойств блока

Создайте второй блок.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание материала и свойств блока
Задание материала и свойств блока

Задайте свойства первому блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание материала и свойств блока
Задание материала и свойств блока

Задайте свойства второму блоку.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание материала и свойств блока
Задание материала и свойств блока

Задание граничных условий

Жестко закрепите торцы вала, для этого на панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещение, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Новая версия Fidesys 5.1 Задание граничных условий
Задание граничных условий

Запуск расчета

Для запуска на расчет в CAE Fidesys выберите на панели команд Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Спектральный, Спектральный - Общие. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить, Начать расчет.

Новая версия Fidesys 5.1 Запуск расчета
Запуск расчета

Анализ результатов

Откройте файл с результатами. Это можно сделать тремя способами:

  • Нажмите Ctrl+E;
  • В главном меню выберите Расчёт - Результаты. Нажмите Открыть последний результат;
  • На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результаты).

Появится окно Fidesys Viewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.

Выберите узел, находящийся на диаметре ротора, и затем выберите фильтр Случайная вибрация.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Анализ результатов

Примечание. Если нам известен узел, в котором проверяются необходимые значения, то можно воспользоваться функцией Найти данные, для этого выберите Редактировать - Найти данные. Введите необходимые данные и укажите ID узла и нажмите Запустить выбранный запрос. Закройте окно Найти данные.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Анализ результатов

Выберите Фильтр - Алфавитный указатель - Случайная вибрация. На странице свойств укажите необходимые параметры, далее укажите путь до файла с входными данными СПМ. Нажмите Применить.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Анализ результатов

Укажите диапазоны левой и нижней осей.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Анализ результатов

В результате отобразится график спектральной плотности мощности перемещений вдоль оси X, Y.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Fidesys 5.1 анализ результатов

Также на модели можно посмотреть распределения перемещения СКО по X, Y.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Анализ результатов

Теперь отобразите распределения напряжения СКО по Мизесу.

Новая версия Fidesys 5.1 анализ результатов
Анализ результатов

Использование консольного интерфейса

Построение геометрии, генерацию сетки, задание граничных условий и материалов можно выполнить с использованием консольного интерфейса. Ниже приведён код программы, позволяющий выполнить шаги описанного выше руководства, необходимо только самостоятельно указать полный путь и название сохраняемого файла.

resetset default element triimport step "C:/Users/Desktop/example_for_site/Shaft_Disk_STEPnew.stp" healimprint volume 2 1  merge allvolume all size auto factor 4undo group beginvolume all size auto factor 4mesh volume allundo group endcreate material 1modify material 1 name 'isotropic_stal'modify material 1 set property 'MODULUS' value 2e+11modify material 1 set property 'POISSON' value 0.3modify material 1 set property 'DENSITY' value 7806create material 2modify material 2 name 'disk'modify material 2 set property 'DENSITY' value 1.001e+5modify material 2 set property 'MODULUS' value 2e+15modify material 2 set property 'POISSON' value 0set duplicate block elements offblock 1 add volume 1 set duplicate block elements offblock 2 add volume 2 block 1 material 1 cs 1 element solid order 2block 2 material 2 cs 1 element solid order 2create displacement  on surface 2 32 9 18  dof all fix 0 analysis type spectrum dim3 preload offspectrum type random_vibrationeigenvalue find 6 smallest

Лицензирование, обучение и техническая поддержка FIDESYS

Подробнее о программном решении Fidesys (Фидесис): https://www.cad-is.ru/fidesys

По вопросам приобретения лицензий Fidesys, бесплатного предоставления полнофункциональной демонстрационной версии, обучения и технической поддержки, пожалуйста, обращайтесь к специалистам компании ООО "КАДИС" по следующим контактам: электронная почта info@cad-is.ru, телефон: +7 (499) 391‑63‑93 или через форму обратной связи: https://www.cad-is.ru/price