Содержание отчета:

1. Титульный лист

2. Цель, самостоятельно выделенные задачи

3. Расчетная схема: эскиз со схемой приложения сил и закреплений, таблица с указанными значениями сил и перемещений. Оформляется в CAD среде KOMPAS.

4. Краткое описание процесса получения геометрии (список операций)

5. Используемые материалы деталей

6. Параметры сетки: настроенные параметры сетки, кол-во узлов и элементов. Показать сетку в зоне контакта

7. Показать графики колебания верхних точек камертона, привести картины деформации камертона в различные периоды времени

8. Привести таблицу собственных частот камертона

9. Развернутые выводы по проделанной работе, отражение основных полученных зависимостей. Сравнить результаты динамического и модального анализа

Дополнительное задание (сложное)

Расчет мгновенного передаточного числа фрикционной передачи

Новое: демпфирование, инерция

Контрольные вопросы

1. Что такое гармоника в колебательном процессе.

2. Привести уравнение баланса динамической системы.

3. Как влияет кол-во шагов на точность и длительность расчетов?

4. Какой геометрической кривой соответствует колебательный процесс произвольной точки тела.

5. Дать определение жесткости тела. Как влияет густота сетки на изгибную жесткость тела.

6. Дать определение импульса, кинетической энергии.

7. В какие виды энергии преобразуется механическая энергия движения тела в момент удара.

Литература:

1. Бруяка В.А. - Инженерный анализ ANSYS WB часть 2 - 2013.pdf, стр. 117-124

8. Тепловые задачи, статика, динамика

Тема: Анализ тепловых процессов деталей из различных материалов

Цель: Исследовать распределение температур в теле при различных тепловых нагрузках, при установившемся и неустановившемся теплообменном процессе.

Ход работы:

Провести анализ «Н» образной конструкции (Рисунок 37). Решать последовательно три различных варианта с различными комбинациями тепловых нагружений. В качестве анализа выбрать Thermal State. Тип нагрузок подобрать исходя из указанных на расчетных схемах единицах измерения.

а) б) в)

Рисунок 37 – Расчетные схемы стационарного теплового анализа: а – температурные нагрузки; б – температурная нагрузка и тепловой поток; в – исследование различий температурных нагрузок и тепловых потоков

В качестве результатов отобразить распределение температур по телу. Тепловой поток в векторном виде.

Дополнительное задание

Выбрать в качестве типа расчета нестационарный температурный анализ (Transient thermal). В качестве модели используется модель из предыдущего анализа.

Дополнительное задание состоит из 3-х расчетных случаев:

1. Расчет процесса нагревания исходной детали без учета дополнительных факторов;

2. Расчет процесса нагревания детали с геометрической нелинейностью (прорезью) на полиэтиленовом участке;

3. Расчет процесса нагревания с учетом охлаждения детали за счет конвекции.

Для первого расчетного случая используется исходная геометрия, состав материалов тот же. Температура нагревания прикладывается к нижнему левому торцу, значения температур приведены в таблице расчетных схем. Время расчета

Во втором расчетном случае выполнить прорезь (Рисунок 38) с геометрическими размерами, указанными в таблице вариантов.

В третьем расчетном случае использовать геометрическую модель из второго расчетного случая. На все поверхности, кроме той на которой указана температура, добавить конвекцию (Convection) и указать коэффициент теплоотдачи (film coef.) согласно номеру варианта, температуру окружающей среды оставить по умолчанию.

В качестве результата во всех расчетных случаях получать распределение температур в момент времени 0.5 часа и 1 час; распределение теплового потока в векторном виде; график изменения температуры в верхнем правом торце в течении времени.

Рисунок 38 – Геометрические размер прорези (геометрической нелинейности)

Ниже приведен пример поля температур для третьего расчетного случая с учетом конвекции (Рисунок 39).

Рисунок 39 – Распределение температур при нагревании с учетом конвекции

В качестве результата необходимо получить время разогрева контролируемого торца детали до температуры, равной среднему значению температуры нагревания и окружающей среды. Ниже приведен пример получения функции изменения температуры верхнего правого торца с течением времени (Рисунок 40). В качестве инструмента использовать MS Excel; для вставленных данных добавить точечный график; вызвав контекстное меню для графика построить линию тренда, указав тип аппроксимации приводящий к меньшему отклонению. Графики и результаты расчета времени привести в отчете

Рисунок 40 – Пример получения уравнения изменения температуры для третьего расчетного случая

Таблица 9 – Варианты заданий для теплового расчета

Номер варианта	D, мм	h, мм	TНАГРЕВАНИЯ, °С	Коэффициент теплоотдачи h, Вт/(м2*°С)
1	5	6	122	10
2	2	12	222	8
3	3	18	322	12
4	4	18	422	12
5	5	12	522	8
6	6	6	522	10
7	7	6	422	12
8	8	12	322	12
9	9	18	222	10
10	10	18	122	8
11	10	12	122	8
12	9	6	222	10
13	8	6	322	10
14	7	12	422	12
15	5	12	522	10
16	4	18	622	8
17	3	18	522	8
18	2	12	422	12
19	3	6	322	12
20	4	20	222	10