Hidro-Viskoz Kavramaların Sürtünme Plakaları için Parametrik Optimizasyon Tasarım Yöntemi

Bu çalışma, hidro vasküler çizik için tasarım sürtünme hızına odaklanmıştır. Yağ filmi sıcaklıklarını düşürürken yüksek kıvrım iletimi elde etmeyi hedefleyin. Çalışmamız, sürtünme plakası yapı tasarımı için ön tahlilleri ve tepki yüzeyi metodolojisini birleştiren bir optimizasyon yöntemi geliştirdi.

Yöntem, çok yönlülük ve verimlilik sunan çeşitli ayarlardaki sürtünme plakasına uygulanabilir. Başlamak için tezgah iş istasyonunu açın ve geometriyi araç kutusundan, bileşen sistemlerinden ve geometriden proje devre şeması alanına sürükleyin. Tamamlanan modeli içe aktarmak için geometriye sağ tıklayın, geometri modelini içe aktar'ı seçin ve geometri modelini uzay talebinde düzenlemek için tıklayın.

Alan talebi araç çubuğunda onarıma tıklayın, ardından onarımı tamamlamak için ek kenarlar ve bölünmüş kenarlar seçin ve etkilenen bölünmüş çizgileri birleştirin. Ardından seçimde tasarım ve seçime tıklayın. Modelin iç yüzeyini seçin ve grupta NS oluştur'a tıklayın ve buna giriş adını verin.

Aynı işlemi kullanarak dış yüzeye tıklayın ve çıkış olarak adlandırın. Ardından pürüzsüz alt duvar yüzeyine tıklayın ve yağ filminin pasif sürtünme yastığına temas ettiği duvar yüzeyi olarak B olarak adlandırın. Tüm isimsiz yüzeyleri seçin ve yağ filminin aktif sürtünme pedine temas ettiği dönen duvar yüzeyi olarak Z olarak adlandırın.

Şimdi, alan talebinden çıkın ve modelin ön işlemesini tamamlamak için dosyayı kaydedin. Tezgah iş istasyonunda, akıcıyı araç kutusu bileşen sistemlerinden sürükleyin ve akıcıyı geometrinin eklendiği proje şematik alanına sürükleyin. Geometriye tıklayın ve ağ modülünü geometrinin yukarı akış verilerine bağlamak için fareyi akıcı projedeki ağa sürükleyin.

Ağı açmak için çift tıklayın ve ağ bölümleme için su geçirmez geometriyi seçin, ardından geometri modelini içe aktarmak ve yerel boyutlandırma eklemek için iş akışını adım adım izleyin. Yüzey ağı oluştur'a tıklayın. Minimum boyutu 0,3 milimetre, maksimum boyutu sekiz milimetre ve eğrilik norm açısını 10 olarak ayarlayın.

Bu parametreleri ayarladıktan sonra yüzey ağını oluştur'a tıklayın. Oluşturulan yüzey meshine sağ tıklayarak ve iyileştirilmiş yüzey mesh kalitesi ekle'yi seçerek yüzey mesh kalitesini kontrol edin. Minimum ağ kalitesini 0,7 olarak ayarlayın ve iyileştirmeyi tamamlamak için tamam'a tıklayın.

Geometri modelini tanımla'ya tıklayın. Geometri modelinin yalnızca boşluksuz akışkan bir bölgeden oluşacak şekilde seçilmesi, diğer seçeneklerin sırayla varsayılan değerlerinde tutulması. Geometri yapısını tanımla'ya tıklayın ve varsayılan ayarları koruyarak ve işlemi tamamlayarak bölge türü ayarlarını güncelleyin.

Sınır katmanı ekle'yi tıklatın, diğer ayarları varsayılan değerlerinde tutarken katman sayısı için üç tane seçin. Birim ağı oluştur'a tıklayın ve kalitesinin 0,12'yi aştığından emin olmak için geliştirilmiş bir birim ağı kalitesi ekleyin. Ağı oluşturduktan sonra, çözüme geç'e tıklayın ve ağ bölümlemenin ve analiz modülüne aktarmanın tamamlanmasını bekleyin.

Ağ bölümlemeden çözücü moduna geçin. Ağın yüklenmesi bittiğinde, sonlu elemanlar modelinin etkinliğini doğrulamak için genel menüdeki kontrol et'e tıklayın ve ağın herhangi bir negatif hacme sahip olup olmadığını kontrol edin. Model ayarlarında enerji denklemini açın.

Viskoz model ayarları arayüzüne girin. Laminer modeli seçin ve viskoz ısıtma seçeneğini etkinleştirin. Hava adı verilen sıvı malzemeyi ve alüminyum adı verilen katı malzemeyi ayarlayarak malzeme parametrelerini sağlanan iki malzemenin özelliklerine göre değiştirin.

Sınır koşullarına tıklayın. Momentum ayarlarına Z.Click adlı aktif sürtünme yastığı duvar yüzeyini seçin ve kaymama koşuluyla Y ekseni etrafında saniyede 100 radyan hızla dönen bir duvar yüzeyi olarak ayarlayın. Sınır koşullarına tıklayın.

B. Momentum ayarlarına tıklayın ve kaymayan sabit bir duvar yüzeyi olarak ayarlayın. Sistem bağlantısı aracılığıyla enerji aktarımıyla ilgili sınır koşullarını ayarlayın. Ardından, çıkışı seçerek çıkış sınır koşullarını ayarlayın ve gösterge basıncı sıfır olacak şekilde basınç çıkışına ayarlayın.

Giriş sınır koşullarını seçerek ayarlayın, bunu saniyede bir metre akış hızı ve 30 santigrat derece giriş sıcaklığı ile hız girişine ayarlayın. Çözüm ayarlarına tıklayın. Çözüm yöntemi için simplec algoritmasını seçin.

Momentum ve enerji için birinci dereceden rüzgara karşı formatı seçin ve kalan değerleri varsayılan olarak tutun. Hesaplama alanının durumunu başlangıç sıcaklığında 26 santigrat derece, sıfır paskal basınç ve X, Y ve Z yönlerinde sıfır hız ile ilk anda ayarlayın. Yineleme sayısını 300 olarak ayarlayın.

Hesapla'ya tıklayın ve sonuçları bekleyin. Hesaplamalar tamamlandıktan sonra, sonuçları ve ardından raporları ve akışları tıklayın. Kütle akış hızını ve akıları seçin ve hatanın %0,1'den az olduğundan emin olmak için giriş ve çıkış değerlerini kontrol edin Sonuçlara, ardından raporlara ve kuvvetlere tıklayarak, B duvar yüzeyi için Y ekseni etrafında tork seçerek sonuçları analiz edin ve viskoz değeri yağ filminden gelen saf tork olarak yorumlayın.

Şimdi, sıvı akışı hesaplama modülünden çıkın. Araç kutusu bileşen sistemlerinden gelen sonuçları ve sonuçları, simülasyonun tamamlandığı proje devre şemasına sürükleyin. Ardından çözümü sonuçlar modülüne bağlayın.

Sonuçları girin, hesap makinelerine tıklayın, yağ filminin ortalama sıcaklığını çözmek için hesap makinesi işlevini seçin ve sonucu elde etmek için hesapla'ya tıklayın. Tasarım uzmanı yazılımında yeni tasarıma tıklayın. Yanıt yüzeyi altında, üç faktörlü, iki seviyeli bir optimizasyon modeli oluşturmak için Ben Ken kutusunu seçin.

Üç faktör seçmek için sayısal faktörlere tıklayın, sürtünme yastığındaki radyal yağ oluklarının sayısı, olukların derinliği ve yağ oluklarının ark uzunluğu. Ardından ilgili tabloyu doldurun. Etkileyen üç faktörün analizinden elde edilen yüksek ve düşük seviye değerlerini ilgili tabloya girin.

Blok başına merkez noktalarını beşe ayarlayın, ardından yanıt değişkenlerini yağ filmi tarafından iletilen tork ve yağ filminin ortalama sıcaklığı olan ikiye değiştirmek için bir sonraki adıma tıklayın. 17 set rastgele örnek nokta oluşturmak için bitir'e tıklayın. Rekombinasyondan sonra yağ filminin iletilen torkunu ve ortalama sıcaklığını elde etmek için simülasyon analiz sürecini tekrarlayın.

Yeni bir değişken tablosu oluşturmak için üç etki kombinasyonunun tahmin edilen değişkenleri A, B ve C'yi simüle edilmiş sonuçlarla birleştirin. Ardından modeldeki işlem sırası için ikinci dereceden seçin. Model tipi için polinom seçin ve varsayılan olan diğer ayarları koruyun.

Tepki yüzeyi modelini oluşturduktan sonra hem torku hem de ortalama sıcaklığı hesaplayın. Standartlara uygunluğu doğrulamak için varyantların analizine tıklayarak ve uyum istatistiklerinde R kare ve adec hassasiyet değerlerini analiz ederek modelin hata analizini yapın. Optimizasyona, ardından sayısal ve kriterlere tıklayın ve etkileyen üç faktörün aralıklarını değiştirmeden tutun.

Ardından, yaklaşık değerler için maksimum torku ve minimum ortalama sıcaklığı bulmak için çözümlere tıklayın. Farklı diziler için sonuçları hesaplayın ve kombinasyonu model için en uygun çözüm olarak etiketleyin. Modelleme ve simülasyon süreci, yağ filmi sıcaklığını ve iletilen torku önemli ölçüde etkileyen sürtünme plakası oluk parametrelerini belirledi ve optimize etti.

Radyal yağ oluklarının sayısı arttıkça iletilen tork azalır, ancak ortalama yağ filmi sıcaklığı buna bağlı olarak azalır. Benzer şekilde, radyal olukların oluk derinliği ark uzunluğunun ve çevresel yağ oluklarının sayısının arttırılması, iletilen torkta benzer bir azalmaya ve ortalama yağ filmi sıcaklığında farklı derecelerde belirgin bir düşüşe neden oldu. Üç temsili oluk yapısı, dış halkanın yüksek sıcaklık bölgelerinde dikkate değer farklılıklarla birlikte farklı yağ filmi sıcaklık dağılımları üretti.

Ortalama yağ filmi sıcaklığı ve torku için tepki yüzeyi modeli, tahmin edilen ve gerçek değerler arasında iyi bir uyum gösterdi. Radyal oluk sayısı ve oluk derinliğinin etkileşimi, tork tepkisi için eğimli bir yüzey üretirken, oluk derinliği ve yay uzunluğunun etkileşimi daha dik bir eğim gösterdi. Radyal oluk sayısı ve oluk derinliğinin etkileşimi, ortalama yağ filmi sıcaklığında kademeli bir gradyan yaratırken, oluk derinliği ve yay uzunluğu etkileşimi daha keskin bir renk geçişi sağladı.