Блог каф. ТММиСАПР НТУ "ХПИ": Расчет рамы ветроэнергетической установки

вторник, 25 декабря 2012 г.

Расчет рамы ветроэнергетической установки

Доброго времени суток всем, кто читает данную статью. В данной статье я расскажу вам о моих расчетах собственных частот и форм рамы ВЭУ в Femap и о построение рамы в системе SolidWorks. Об ВЭУ вы можете узнать прочитав мою предыдущею статью.

Начнем с того как выглядит сама рама и какими инструментами он строился. В построении модели использовались "Поверхности", а также "Кривые". Кривые использовались для разделения деталей на несколько частей, так как в процессе расчета, Femap определял что в детали есть свободные поверхности из за чего поверхности отваливались.

Вот как выглядит сама рама

Постановка задачи

На базе данной модели построить конечно-элементную модель в программном комплексе Femap
Рассчитать собственные частоты и формы рамы ВЭУ
Повторить 1 и 2 пункт с более мелким и с более крупным конечно-элементной моделью

Уравнение для нахождения собственных частот и форм

Подготовка и расчет модели в Femap

Подготовка модели и расчет состоит из следующих пунктов:

Объеденение точек. Это можно сделать выбрав Tools - Check - Coincident Points и при этом задав точность.
Объеденить все плоскости в одно целое. Так как при импортировании все плоскости, из которых состоит сама рама считается отдельными частями. Исправляется через Geometry - Surface - NonManifold Add
Далее выбираем материал для рамы. Материалом было выбрано AISI 4340 Steel. Выбирается в Model - Material - Load
Устанавливаем толщину для всех поверхностей 10мм и выбираем "Plate в Elem\Property type". выбирается это все в Model - Property.
Далее мы устанавливаем размер для конечно-элементной сетки. Размер выбирал по правилу, что на толщину самого маленького элемента для получения достоверных результатов надо брать 2 линейных элемента. И исходя из этого правила был выбран размер в 5мм. Для более грубого расчета было выбрано в 7мм, а для более точного в 3мм. Все это устанавливается в Mesh - Mesh Control -Size on Surface
Далее идет сама разбивка модели на конечно-элементную сетку. Разбиваем нажатием на Mesh - Geometry - Surface и в разделе "Property" выбираем "Plate Property".
И последнее это сам расчет на собственные частоты и формы. Для этого мы переходим к выбору анализа в Model - Analysis. Создаем новый анализ и в пункте "Analysis Program" выбираем "Nx Nastran" , а также в пункте "Analysis Type" выбираем "Normal Modes/Eigenvalue". Теперь запускаем анализ модели.