Трехмерный расчет напряженно-деформированного состояния диска.
Для расчета напряженно-деформированного состояния диска, использовался связанный расчет теплого и напряженно-деформированного состояния.
Для уменьшения размерности задачи,
принято решения произвести расчет
только одного сектора диска. Угол сектора
составляет
.
Сектор построен путем поворота эскиза
двухмерного расчета вокруг оси Y
симметрично на угол
.
Размеры Øa; Øb;
i; j
соответствуют оптимальным значениям
(табл. 8.2.). Трехмерная геометрическая
модель диска представлена на рис. 9.1.
Рис 9.1. Трехмерная геометрическая модель диска.
В геометрической модели присутствует замок елочного типа. Замок выбран согласно ОСТ 1 10975-81. Подробно замок представлен на рис 9.2.
Рис 9.2. Замок елочного типа.
Основные параметры замка (См .рис 9.3.).
Углы
;
;
.
Шаг зубьев
мм. Количество пар зубьев
.
Рис 9.3. Геометрические параметры замка.
Дополнительные геометрические параметры
замка (См .рис...):
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
Тепловой расчет.
Тепловой расчет диска произведен в модуле Steady-State Thermal. Конечноэлементная сетка (рис 9.4.) неструктурированная состоит из гексагональных элементов. Сетка построена автоматическим сеткопостроителем. Настройки сеткопостроителя сведены в таб. 9.1.
Таблица 9.1.
Object Name |
Mesh |
State |
Solved |
Defaults |
|
Physics Preference |
Mechanical |
Relevance |
0 |
Sizing |
|
Use Advanced Size Function |
On: Proximity and Curvature |
Relevance Center |
Coarse |
Initial Size Seed |
Active Assembly |
Smoothing |
High |
Transition |
Fast |
Span Angle Center |
Coarse |
Curvature Normal Angle |
90,0 ° |
Proximity Accuracy |
0,5 |
Num Cells Across Gap |
4 |
Min Size |
Default (1,5514e-004 m) |
Proximity Min Size |
Default (1,5514e-004 m) |
Max Face Size |
2,e-003 m |
Max Size |
3,e-003 m |
Growth Rate |
Default (1,850 ) |
Minimum Edge Length |
2,618e-004 m |
Inflation |
|
Use Automatic Inflation |
None |
Inflation Option |
Smooth Transition |
Transition Ratio |
0,272 |
Maximum Layers |
5 |
Growth Rate |
1,2 |
Inflation Algorithm |
Pre |
View Advanced Options |
No |
Patch Conforming Options |
|
Triangle Surface Mesher |
Program Controlled |
Advanced |
|
Shape Checking |
Standard Mechanical |
Element Midside Nodes |
Program Controlled |
Straight Sided Elements |
No |
Number of Retries |
0 |
Extra Retries For Assembly |
Yes |
Rigid Body Behavior |
Dimensionally Reduced |
Mesh Morphing |
Disabled |
Defeaturing |
|
Pinch Tolerance |
Default (1,3962e-004 m) |
Generate Pinch on Refresh |
No |
Automatic Mesh Based Defeaturing |
On |
Defeaturing Tolerance |
Default (7,7568e-005 m) |
Модель диска с наложенной конечноэлементной сеткой представлена на рис. 9.4.
Рис 9.4. Модель диска с наложенной сеткой.
Количество узлов сетки равно 567369; количество элементов рано 156389.
Граничные условия соответствую исходным данным (рис 1.2. табл 1.2.). Расстановка граничных условий представлена на рис. 9.5.
Рис. 9.5. Граничные условия теплового расчета.
В результате проведенного расчета получено поле распределения температур по всему объему сектора диска (рис. 9.6.).
Рис. 9.6.Поле температур диска.
Поле температур (рис. 9.6.) соответствует полю температур, полученному в двухмерном расчете (рис. 6.2.). Полученные температуры будут использованы в качестве исходных данных для прочностного расчета.