Анализ прочности в Autodesk Inventor Professional 11
Целью проведения расчета было:
- знакомство и практическая работа в инструментарии по анализу прочности в AIP 11
- определение НДС корпуса аксиально-плунжерного насоса
- выработка рекомендаций по использованию данного инструмента в процессе разработки изделий ОАО «СКБ ПА».
На рисунке 1 представлена модель корпуса аксиально-плунжерного насоса, разработанная в AIS 10
Рисунок 2: Использование инструмента прочностного анализа (Stress Analysis) в AIP 11 выбором пункта меню командной панели
Нагрузки, действующие на корпус насоса: внутрикорпусное давление 10 атм, сила воздействия на опорную поверхность 10 000 Н, закрепление по фланцевой поверхности.
Материал: Алюминий
Рисунок 3: настройка расчетной сетки
Результаты расчета:
Рисунок 4: Напряжения в корпусе насоса (вид 1)
Рисунок 5: Напряжения в корпусе насоса (вид 2)
Рисунок 6: Коэффициент запаса по напряжениям
Рисунок 7: Деформация корпуса
Выводы:
Из достоинств инструментария прочностного анализа AIP 11: интуитивность и качественная справочная поддержка, работа в едином пользовательском интерфейсе с моделью конструктора, легкий переход к коррекции модели и обратно без потерь информации о приложенных воздействиях, хранение информации в одной модели, быстрое получение отчета о результатах в формате html (см. прикрепленный файл)
К недостаткам следует отнести упрощенную настройку расчетной сетки, сильная зависимость результатов от величины сетки, неинформативное визуальное отображение приложенных нагрузок (в одном месте, а не к приложенному конструктивному элементу).
В целом инструмент достаточно мощный для проведения широкого спектра конструкционных расчетов (прочность и жесткость, частотный анализ), прост в освоении и использовании (даже в конструкторско-технологическом, а не в специализированном расчетном подразделении) и предоставляющий приемлемые результаты в кратчайшие сроки.
Расчет на те же параметры был проведен в используемом в настоящее время в процессе проектирования деталей узлов в ОАО «СКБ ПА» программном комплексе MSC.visualNastran 4D
Рисунок 8: Напряжение в конструкции корпуса
Рисунок 9: Деформация корпуса
Расхождения в значениях результатов можно объяснить различием конечно-элементных моделей и используемых математических аппаратов анализа.
Вывод:
При столь не значительных расхождениях в реультатах, стоит отметить, что модуль прочностного анализа AIP 11 прекрасно подходит для проведения конструктором предварительных расчетов НДС деталей конструкций при проектировании новых изделий.