Услуги
НАШ СЕРВИС
Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
CAE – инженерный анализ создаваемой конструкции
CAE – континуальные системы прочностного, теплового и газодинамического анализа
Системы, используемые для анализа и оценки функциональных свойств проектируемых двигателей, их систем, узлов и деталей, обычно отличаются высокой сложностью и стоимостью и охватывают широкий круг задач моделирования упруго-напряженного, деформированного, теплового состояния, колебаний конструкции, стационарного и нестационарного газодинамического и теплового моделирования с учетом вязкости, турбулентных явлений, пограничного слоя и т.п..
Наиболее распространены континуальные системы для моделирования на распределенном уровне, использующие решение систем дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов (МКЭ). Они, в свою очередь, также делятся на универсальные системы анализа с использованием МКЭ и специализированные. В авиадвигателестроении наиболее известны такие универсальные системы, как Nastran, Nisa II, Patran, Ansys, отечественная ISPA и другие, позволяющие выполнять различные виды анализа на распределенном уровне. Специализированные системы МКЭ ориентированы на конкретные виды анализа. Примерами таких систем могут служить пакеты Flotran, Fluid, CF/Design, Tascflow предназначенные для моделирования гидрогазодинамических процессов, Fatik для моделирования процессов разрушения, SIMTEC и MAGMAsoft, предназначенные для моделирования процессов отвердевания металлических отливок, MoldFlow - для моделирования процессов литья пластмасс и композиционных материалов, OPTRIS - для моделирования деформаций и др.
Для моделирования кинематики и динамики авиадвигателей и механизмов в их составе используются пакеты ADAMS, DADS и др. Моделирование двигателей и их узлов на среднем уровне на Западе обычно проводят с использованием пакетов SABER Engineus, а в России с помощью системы САМСТО, ее приложений DVIG, PARLOP, ПК ГРАД, и других систем.
Некоторый опыт использования САЕ - систем в авиадвигателестроении просматривается из следующей информации об использовании их в ведущих авиамоторостроительных фирмах.
Фирма MTU (Германия). Состав систем, используемых в расчетном отделе:
1. Структурная механика: MSC/NASTRAN; ABAQUS; MARC; SAMCEF; DYNA3D, MSC/DYTRAN; MECHANICA, MSC/CONSTRUCT.
2. Термодинамика: MSC/Patran Thermal.
3. Газовая динамика: Tascflow.
3. Электродинамика: POLOPT.
Основные задачи, решаемые с помощью MSC/NASTRAN в MTU
1. Проектирование лопаток, вентиляторов:
* полуавтоматическая генерация 3D сеток с помощью MSG/Mesh и FAM3 на основе только точек сечения полученных из газодинамического расчета;
* создание 3D конечноэлементных моделей с помощью FAM3 и MSC/ PATRAN на основе кривых и поверхностей, полученных из CATIA (через формат VDA/FS).
2. Проектирование корпусов:
* создание 3D конечноэлементных моделей с помощью MSC/PATRAN, MSG/Mesh, FAM3 на основе кривых, полученных из CATIA через стандарты VDA или CATXPRES.
3. Проектирование ГТД на основе создания и исследования полноразмерных моделей всего двигателя:
* решаются квазистатические и динамические задачи. В частности исследуются виброхарактеристики всего двигателя в целом. При этом используется 3 уровня моделей, которые отличаются по точности и по применяемости на различных этапах проектирования;
* 3D модель (оболочки) корпуса и стержневая со средоточенными массами модель ротора;
* 3D модели (оболочки и объемные тела), учитывающие циклосимметрию двигателя и использующие возможности MSC/NASTRAN в этой области;
* полностью 3-х мерные модели (объемные тела и оболочки) всего двигателя с применением техники суперэлементов и модального синтеза.
Задачи, решаемые с помощью пакета ABAQUS в MTU
1. Проектирование охлаждаемых лопаток:
* модель передается из MSC/PATRAN после расчета с MSC/NASTRAN, или полностью строится в FAM3 на основе кривых/поверхностей, принятых из CATIA через VDA/FS;
* используются плоские модели сечений (2D) и полностью 3-х мерные модели (3D);
2. Решение физических нелинейных задач (пластичность, ползучесть, сложные контакты и т. д.). Эти модели имеют ряд допущений и упрощений.
3. Анализ трещин MSC/FATIGUE.
Задачи, решаемые в MTU с помощью пакета MSC/PATRAN Thermal
1. Все типы тепловых задач:
* используются 2D модели, которые создаются в MSC/PATRAN на основе кривых полученных из CATIA;
* 3D модели генерируются в MSC/PATRAN на основе поверхностей полученных из CATIA;
* 2D осесимметричные модели для моделирования ротора и корпусов;
* граничные условия, включая тепловые МРС, генерируются полуавтоматически на основе PCL и фортрановских процедур, разработанных в MTU.
2. Передача данных для структурного расчета после тепловых расчетов:
* в случае 3-х мерных моделей используется одна и та же модель, как для теплового, так и для структурного расчета. Передача данных через MSC/PATRAN не вызывает затруднений;
* передача данных от 2D сечений лопатки или 2D осесимметричных моделей ротора и статора к 3-х мерным моделям осуществляется с помощью "mapping" процедур - автоматической интерполяции и экстраполяции на основе функции "Fields" (поля) в MSC/PATRAN.
Модели строятся с применением: конвективных элементов; адвективных (принудительная конвенция) элементов; излучения; тепла от трения.
Специфические особенности MTU (тепловой отдел):
* базы данных материалов и СУБД разработаны в MTU до появления MSC/MVISION, выполняют те же функции и используются во всех отделах MTU;
* библиотеки по конвекции;
* специальных процедур для учета тепла от трения;
* процедуры сбора всех данных от разных процедур в одну модель (через MSC/PATRAN);
* процедуры проверки модели;
* управление данными анализа нестационарных процессов;
* вывод результатов по определению граничных условий;
* использование геометрической модели во всех "домашних" (собственных) программах.
1. Проектирование дисков:
* применяются 2D осесимметричные модели;
* конечноэлементные модели формируются в FAM3 на основе кривых принятых через VDA/DS (из CATIA);
* инженерная геометрия передается в виде кривых опять в CAD (CATIA) через VDA/FS.
2. Проектирование корпусов:
* нелинейные расчеты;
* 3D конечноэлементная модель формируется в FAM3 на основе кривых и поверхностей, принятых через VDA/FS (CATIA).
Услуги
НАШ СЕРВИС
