Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

МЕТОДИКА ПРОЧНОСТНОГО РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ МАССООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ APM WINMACHINE

Ем А.Э. 1 Харитонов В.Н. 1
1 Волжский политехнический институт, филиал Волгоградского государственного технического университета

Ручное проектирование химического оборудования очень сложный и продолжительный процесс, поэтому для более точного и быстрого расчёта оборудования широко применяются различные вычислительные программы, используемые на ПК. Современные условия требуют использования ЭВМ потому что при этом значительно сокращается время расчета, появляется возможность получить гораздо больший объем информации, при наличии эффекта визуализации результатов, позволяет добиться сокращения расходов при проектировании за счет оптимизации конструкции деталей, а следовательно, снижения их стоимости, уменьшение сложности расчетов, и снижение количества ошибок. Анализ программного обеспечения, представленный на рынке, показал, что в наибольшей степени решению таких задач удовлетворяет российский программный комплекс APM WinMachine.

Перед тем как приступить к процессу расчёта объектов, следует нарисовать их 3D-модели. Удобнее это сделать с помощью программы «Компас-3D» (рисунок), т.к. параметрический чертежно-графический редактор «AMP Win Machine» достаточно сложен в использовании. Затем, чтобы проанализировать их напряженное состояние, нужно переместить нарисованные 3D-модели в программу «AMP Win Machine». Построив модель и произведя расчёт, можно наглядно увидеть на объёмных графиках, что происходит с деталью во время её работы, напряжения и деформацию в каждой её точке и др., что даст инженеру более полную информацию и позволит сделать соответствующие выводы.

Весь прочностной анализ, производимый с помощью программы «APM Win Machine», основан на полной системе уравнений теории упругости, которую составляют: уравнения равновесия Навье, закон Гука в прямой и обратной формах, а также геометрические уравнения Коши или эквивалентные им уравнения совместности деформаций Сен-Венана. Но при этом решение каждой конкретной задачи невозможно без задания некоторых дополнительных (т.н. граничных) условий определяющих конкретные режимы нагружения и закрепления тела определенной формы и размеров.

Обязательным условием, прежде чем приступать к расчёту, является установка опор и рабочей нагрузки. Для этого необходимо, с помощью функций «Установить закрепление» и «Приложить давление» в модуле APM Studio, выбрать нужные поверхности и указать нужную грань для закрепления (фиксируем перемещения по оси X, Y или Z) и аналогичным образом прикладываем давление.

sin1.tiff

Модель массобменной колонны и контактного устройства

Следующим шагом нужно упростить модель, разбив её на элементы по средством использования функции «Создать конечно-элементную сетку». Программа превращает деталь в совокупность связных фигурок, а точнее тетраэдров. При этом нужно подобрать шаг разбивки и получить как можно большее количество простых элементов, для более точного расчёта. Далее необходимо полученную конечно-элементную сетку передать в модуль APM Structure3D. Чтобы произвести расчёт нужно воспользоваться командой «Расчёт-Расчёт…» и выбрать вид расчёта. Далее нужно подождать некоторое время пока программа произведёт расчёт. Проведя нужные вычисления и используя команду «Результаты – Карта результатов», в поле «Параметры вывода результатов» можно выбрать различные критерии анализа детали и увидеть наглядную объёмную картину происходящих процессов в модели (например, результаты по напряжениям и перемещениям.


Библиографическая ссылка

Ем А.Э., Харитонов В.Н. МЕТОДИКА ПРОЧНОСТНОГО РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ МАССООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ APM WINMACHINE // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 3-3. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=15126 (дата обращения: 30.11.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074