Перейти к основному содержанию

Исследований поведения поршневой системы под высоким переменным давлением

Компания «НОВА-ИНЖИНИРИНГ» выполнила серию компьютерных исследований поведения поршневой системы в условиях работы под высоким переменным давлением. Заказ выполнялся для предприятия "ПТЦЛТ", г. Каменск-Уральский.

Суть задачи: на поршень прикладывается давление от гидроцилиндра до 185 атмосфер и требуется понять – выдержит ли конструкция нагрузку, как долго и какие места наиболее слабые. Конструкция не самая сложная, но даже на таких простых изделиях реальные испытания «влетают в копеечку», потому как требуют производства натурного прототипа, поиска испытательных стендови и пр. Даже если эксперимент провести – придется разбирать/светить/резать все изделие, чтобы понять где слабые места. А моделирование – это способ заглянуть внутрь, просто и легко проделав любые виды испытаний, с любыми нагрузками.

В месте пересечения закладных секторов и втулки наблюдались напряжения, близкие к пределу текучести (206 МПа). Конструкция работает неправильно. Геометрия заказчика была доработана, был выполнен расчет в программе прочностного анализа.

Квазистатическое пошаговое нагружение до момента времени 10с. Шаг по времени – 1 с, физическое время расчета – 2,5 часа при сетке 500000 элементов.

По результатам расчетов был сделан вывод о несоответствия конструкции требованиям. Напряжения физичны, но конструкция не работает. В качестве решений мы предложили следующие пути решения проблемы:

  • Изменение жесткости резины (подобрали материал).
  • Изменение жесткости контактов и их типа с bonded на frictional/frictionless.
  • Изменение схемы нагружения (оптимизация условий работы/эксплуатации конструкции).
Видео проекта
Изображение проекта