4.2.2 Дискретизація моделі барабанного гальмівного механізму за допомогою комплексу Ansys

Д ля дискретизація моделі барабанного гальмівного механізму використовувався комплекс програм Ansys. Щоб провести розрахунок моделі на деформації та напруження у лівій частині вибираємо пункт «Static Structural», при цьму на екрані зявляється структура данного розрахунку (рис. 4.21).

Рисунок 4. 1 - Розрахунок «Static Structural»

Д алі потрібно завантажити попередньо розроблену в AutoCAD модель, для цього вибираємо «Geometry»-«Import new geometry» і вибираємо нашу модель (рис. 4.22).

Рисунок 4.22 - Завантаження моделі

Далі нам потрібно сворити розрахункову схему, для цього вибираємо «Model» -«Edit» (рис.4.23).

Рисунок 4.23 - Створення моделі барабанного гальмівног механізму

Далі проводиться запуск програми Ansys Myltiphysics де проводиться проце сворення зв’язків і зєднань між елементами барабанного гальмівного механізму,задавання матеріалів та необхідних параметрів, прводиться дискретизація скінченними елементами, прикладання сил і навантажень,після чого проводиться проводиться розрахунок моделі, та визначаються неохідні результати.

Для дискретизації моделі спочатку потрібно задати матеріали з яких виготовлені елементи барабанного гальмівного механізму та встановити зв’язки між цими елементами.

Щ об задати матеріал з якого виготовлений барабан (з чавуну) потріно в стуктурі моделі вибрати «Project»-«Model»-«Geometry»-«Part 1», зявиться табличка, де в стрічці «Material»-«Assignment» де вибираємо «New material»(рис.4.24).

Рисунок 4.24 - Редагування матеріалу барабана гальмівного механізму

З явиться вікно в якому потрібно ввести матеріал (рис.4.25).

Рисунок 4.25 - Вибір матеріалу барабану гальмівного механізму

Якщо матеріал який нам потрібен відсутній у бібліотеці Ansys, його можна створити і ввести параметри вручну. Аналогічно операцію проводимо для кололки і накладки барабанного гальмівного механізму.

Так як матеріали ми задали , нам потрібно встановити зєднання між елементами барабанного гальмівного механізму.

Д ля цього вибираємо «Project»-«Model»-«Cjnnections»-«Contacts» (рис. 4.2 6)

Рисунок 4.26 - Контакти деталей барабанного гальмівного механізму

Ми бачимо контакти деталей барабанного гальмівного механізму, колодок з накладками, накладок з брабаном та колодки з штифтами. Щоб задати що у зоні контакту між барабаном і накладкою відбувається тертя, ми відкриваємо «Contact region», після чого зявляється таблиця де потрібно вказати тип контактау, так як між барабаном та колодкою відбувається тертя ми у стрічці «Type» вибираємо « Frictionless» (рис.4.27).

Рисунок 4.27 - Втановлення типу контакту поверхонь барабану та накладок барабанного гальмівного механізму

А налогічні операції проводимо для всіх зєднань, тільки у зоні контакту накладки і колодки вибираємо зєднання «Bondet»(нерухоме)(рис.4.28), а у зоні контакту колоки з пальцем «Round»(оберт)(рис.4.29).

Рисунок 4.28 - Зэднання накладки з колодкою барабанного гальмівного механізму

Рисунок 4.28 Зэднання колодки барабанного гальмівного механізму

з штифтом.

Для проведення дисретизації нашої моделі потрібно побудувати сітку скінчених елементів. Для цього у дереві проекту виділіть розділ «mesh» (сітка) .Перегляньте вікно налаштувань. Параметри генерації сітки за замовчуванням : «global control» (глобальні ) - " Basic" (основні) ; " Relevance " (відносний параметр щільності) -0 . Розширені параметри доступні при додатковому ліцензування . (Рис. 4.29)

Рисунок 4.29 - Параметри генерації сітки

За замовчуванням генерується груба сітка з тетраедрів тично ми елементами .

Подивіться кількість вузлів ( nodes ) і елементів ( elements ) сітки в розділі " Statistics " (статистика) вікна налаштувань.

Число вузлів і елементів в сітці буде дещо відрізнятися для різних комп'ютерів і платформ (рис 43).

Рисунок 4.31 - Число вузлів та елементів

Кількість вузлів та елементів контролюється параметром " Relevance " (відносний параметр щільності) ; встановіть бегунком значення 50 або наберіть це значення в полі.( Рис. 4.32)

 

Рисунок 4.32 Параметр щільності

У контекстному меню виберіть позицію " Preview " ( попередній перегляд сітки). У вікні налаштувань переконайтеся , що кількість вузлів та елементів збільшується. (Рис. 4.33)

Рисунок 4.33 - Вікно налаштувань

Змінимо локально щільність сітки в області пальця.

Контролювати локальну щільність сітки можна за допомогою декількох параметрів .Змініть розташування деталі в графічному вікні , використовуючи систему координат.Для цього використовуйте піктограму координатної системи . Вибір однієї з осей або ізометрії ( куля) орієнтує деталь відповідно.

Збільштємо масштаб перегляду . Обрана область складена з 3 поверхонь . Щоб оцінити розмір вибраної області, використовуйте лінійку. Лінійку можна активувати в меню. (Рис. 4.34)

Рисунок 4.34 - Активація масштабної лінійки

Розмір елементів

Виберіть позицію " Sizing " ( розмірні параметри ) в контекстних інструментах.

У вікні налаштувань змініть розмір елементів ( " Element Size " ) , наберіть значення 1 мм. (Рис. 4.35)

Рисунок 4.35 - Розмірні параметри скінчених елементів

 Подрібнення сітки

У контекстному меню перегляньте сітку - " Preview Mesh " і подивіться кількість вузлів і елементів.

Далі змінимо щільність сітки.

У контекстному меню виберіть позицію " Insert > Refinement " , щоб додати в дерево проекту параметр локального подрібнення сітки.( Рис. 4.36)

Рисунок 4.36 - Параметр локального подрібнення сітки

Подрібнення сітки є ітераційної процедурою . Обсяг ітерацій задається відносним параметром - цілим числом від 1 до З. Значення 1 означає генерацію грубої сітки , значення 3 забезпечує найбільш щільну сітку. Встановіть значення параметра , рівним 1 , і перегляньте сітку , вибравши позицію " Preview Mesh " в контекстному меню. (Рис. 4.37)

Рисунок 4.37 - Приклад побудови сітки у барабанноу гальмівному механізмі