Оптимизация конструкции торцевого распределителя гидромашины
Целью работы было проведение оптимизационных процедур НДС конструкции торцевого распределителя гидромашины в направлении снижения напряжений.
В качестве исходных данных использовалась 3D-модель конструкции торцевого распределителя гидромашины (рис. 1), разработанная в Autodesk Inventor Professional 2009; схема нагружения; данные о материалах; набор конструктивных параметров, подлежащих варьированию (толщина распределителя d1 и внутренний диаметр опорного пояска d34 - см. рис. 2).
Моделирование проводилось в Autodesk Advanced Simulation Technology Preview (ASTP). Для импорта модели из Autodesk Inventor Professional 2009 можно воспользоваться меню "Advanced Simulation" (см. рис. 1) или запустить непосредственно ASTP и открыть модель Autodesk Inventor. Модель импортируется со всей структурой и параметрами построения (рис. 3), позволяя использовать эти данные в моделировании.
Определяя тип расчета, выбираем его название (Function Study1), цель проекта (Design Objective) - Parametric Dimension (Параметрические размеры), тип моделирования (Simulation Type) - Structural Static (Структурный Статический) - см. рис. 4.
Создаем расчетную модель: определяем материал, нагрузки (давление в напорном окне р=450 атм, во всасывающем p0=20 атм.) и закрепления по торцевым поверхностям и штифтовым отверстиям - см. рис. 5.
Определяем параметры расчета: добавляем исследуемые размеры модели в таблицу параметров, назначаем диапазон их значений; выбираем "Generate All Configuration" (Создать все варианты) - см. рис. 6 - зеленые стрелки. При этом запускается Autodesk Inventor Professional 2009 и пересчитываются все возможные сочетания модели в выбранном диапазоне значений.
Для расчета выбираем полный список вариантов расчета (рис. 7)
По окончании расчета выдается сообщение (рис. 8) с указанием количества успешных решений.
Результаты расчета: Напряжения в конструкции, сведенные в табличную форму:
Результаты расчета (напряжения в конструкции) представлены в виде в виде 3х мерного графика (рис. 9)
В результате проведенных исследований, выявлено минимальное значение напряжения в конструкции торцевого распределителя гидромашины при значениях варьируемых параметров d1= 7.5 мм и d34= 40,25 мм.