2.5 Оптимизация геометрии диска

Вытягиваем «Response Surface Optimization» из левой колонки с целью активации модуля оптимизации и перетаскиваем на подсвеченное поле.

Далее заходим в меню «Design of Experiments», выбирая каждый из параметров, задаем интервал изменения (Рис. 2.18). Интервалы изменений задаем из условия недопущения самопересекающейся геометрии. Опытным путем определены следующие интервалы изменения параметров (таблица 2.2):

Таблица 2.2

Параметр	øa	øb	i	j
Нижний предел	45	68,5	87	29,225
Верхний предел	50,875	81,5	113	33,775

Рис. 2.18 Задание интервала изменения параметров

Далее нажимаем «Update».

После окончания расчёта заходим в «Response Surface» и снова жмём «Update». Затем открываем меню «Min-Max Search». Выбираем строку под название «P10 – Equivalent Stress Maximum Minimum Design Point», нажимаем правой кнопкой мыши и выбираем «Insert as Design Point» (Рис. 2.19)

Рис.2.19

Затем заходим в меню «Parameter Set» в рабочем окне Workbench. Пролистываем до самого очки построенного плана эксперимента и находим добавленную нами. Жмем правой кнопкой мыши по добавленной строке и во всплывшем меню выбираем «Copy inputs to Current» (Рис 2.20). Выходим из окна параметров и обновляем проект с новой оптимизированной геометрией.

Рис. 2.20 Выбор новой геометрии

2.6 Построение трехмерной модели

Перетягиваем новый модуль «Geometry» на старый модуль «Geometry» с целью импорта геометрии. Убедившись в импорте модели, удаляем связь между двумя модулями «Geometry», меняем свойства нового модуля на «3d» (Рис. 2.21) и, войдя в меню «Geometry», снимаем параметризацию.

Рис. 2.21 Настройки модели геометрии

После чего выбираем эскиз и с помощью оператора «Revolve» вращаем его на 2,3077º в обе стороны. Это делается с целью экономии времени и ресурсов при проведении прочностного и теплового расчётов. Величина угла вращения выбирается из условия наличия на диске 78 пазов для крепления лопатки (Рис. 2.22).

Рис. 2.22

После чего на боковой поверхности диска создаем эскиз паза под замок лопатки елочного типа, чертёж и размеры которого указаны на рис 2.23 и в таблице 2.3. Единственным отличием будет наличие 4-ёх зубьев вместо 5-ти. Затем оператором выдавливания «Extrude» удаляем часть материала по эскизу замка (Рис. 2.24).

Таблица 2.3

φ	γ	β	S, мм	r, мм	rв, мм	rд, мм	h3, мм	d, мм	lд1, мм	lрд1, мм	hд4, мм
30º	60º	120º	2,6	0,45	0,45	0,9	1,351	1,553	10,358	7,643	8,45

Рис. 2.23 Чертёж паза замка лопатки

Рис. 2.24 Паз замка лопатки в диске

Для создания гексаэдральной сетки разобьем рассчитываемое тело на геометрические примитивы: пирамида, параллелепипед и т.д. – там, где это возможно. Также следует постараться избавляться от острых углов при разбиении на блоки ввиду плохой работы ANSYS с острыми углами (Рис. 2.25). Это можно сделать, создавая эскиз, и с помощью операций «Revolve» и «Extrude», поставив в настройках «Slice material»

Рис. 2.25

Также следует произвести разбиение на блоки области вокруг пазам замка лопатки. Данное действие необходимо для создания, в дальнейшем, гексаэдральной сетки в области паза замка лопатки. Разбиение производиться аналогичным образом: создается эскиз и далее с помощью «Extrude» и настройки «Slice material» (Рис. 2.26)

Рис. 2.26 Разбиение на блоки области вокруг паза.