SYMULACJA 2013

REFERATY
 
 

REFERATY WYGŁOSZONE W TRAKCIE SUMULACJI 2013:

<
 
Sławomir KĘDZIORA,
Przemysław MICHALSKI
Biuro konstrukcyjne, Eaton Truck Components Sp. z o.o. w Tczewie
 III miejsce  puchar

ZASTOSOWANIE ANSYS I ANSYS WORKBENCH W PROCESIE PROJEKTOWANIA OBUDÓW SKRZYŃ BIEGÓW
Praca zawiera opis, wypracowanej przez firmę Eaton, metodyki obliczeń obudów skrzyń biegów zastosowaną w procesie konstruowania wyrobów. Dla lepszego zrozumienia zagadnienia omówione zostały cechy charakterystyczne korpusów wraz z szeregiem wymagań jakim muszą one sprostać (funkcjonalnym, technologicznym, kosztowym). Opracowany proces analizy został maksymalnie ujednolicony i ma zastosowanie zarówno dla przekładni wysokiej jak i niskiej obciążalności. Przedstawiono opracowane wymagania wytrzymałościowe jakie stawia się nowoczesnym konstrukcjom obudów skrzyń biegów, bazując na przeprowadzonych testach w pojazdach i naszym doświadczeniu. Zaprezentowano, jako docelowe rozwiązanie, spójną metodę analizowania obudów, które wykorzystują nowoczesne oprogramowanie metody elementów skończonych ? ANSYS, ANSYS Workbench i zdobytą, w czasie testów i procesach walidacji wielu produktów, wiedzę. Model obliczeniowy został bardzo dobrze zweryfikowany, bazuje na wynikach laboratoryjnych badań zmęczeniowych, przeprowadzonych na rzeczywistych produktach, a także rezultatach prób drogowych w rzeczywistych pojazdach. Stworzona metodyka przyczynia się do znacznego skrócenia procesu konstruowania i weryfikacji konstrukcji, ograniczając do minimum konieczność testowania obudów.

Stanisław WOWRA
MESCO
   

CHŁODZENIE ELEKTRONIKI W ANSYS
Obecnie, coraz większa ilość produktów zawiera układy sterujące, czujniki, rozdzielnie ? innymi słowy elementy elektroniczne czy elektryczne. Ze względu na coraz bardziej zaawansowane układy oraz postępujący proces miniaturyzacji i zwiększania gęstości mocy, coraz istotniejszym elementem procesu projektowania staje się termika. Oprogramowanie ANSYS pozwala na odwzorowanie zagadnień termicznych na różnych poziomach dokładności i zastosowań

Michał WYCHOWAŃSKI
HBM
   

PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIE POMIARÓW TENSOMETRYCZNYCH
Praktyczne zastosowanie pomiarów tensometrycznych na przykładach.

Zygmunt MIKNO *,
Zbigniew BARTNIK **
* Instytut Spawalnictwa
** Politechniki Wrocławska
 II miejsce  puchar


ANALIZA ZMIAN GĘSTOŚCI PRĄDU PODCZAS TWORZENIA ZGRZEINY GARBOWEJ W OBLICZENIACH MES
Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych technologii zgrzewania garbowego dla różnych rozwiązań kształtu garbu oraz innych zmiennych procesu (siła docisku, prąd zgrzewania). Analizowano przebieg procesu zgrzewania grabowego dla garbu niepełnego i pełnego oraz różnych systemów docisku elektrod, pneumatyczny oraz serwmoechniczny. Przeanalizowano łącznie 5 różnych wariantów skupiając uwagę na poprawnym przebiegu procesu tj. głównie na sposobie kształtowania i rozbudowywania się roztopionego obszaru złącza tzw. jądra zgrzeiny. Proces analizy przeprowadzono w oparciu o rozkład temperatury w obszarze zgrzewania, przebieg gęstości prądu zgrzewania i temperatury. Dodatkowo przeprowadzono analizę procesu zgrzewania z wykorzystaniem kamery szybkiego filmowania, filmując przebieg procesu w tzw. eksperymencie połówkowym.

Przemysław JASZAK*,
Janusz SKRZYPACZ*
* Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych, Politechnika Wrocławska
   


MODELOWANIE PRACY USZCZELNIEŃ SPOCZYNKOWYCH ZŁĄCZY KOŁNIERZOWYCH
W pracy przedstawiono proces modelowania złącza kołnierzowego zuszczelnieniem statycznym. Omówiono etapy tworzenia modelu oraz dokładnie zaprezentowano złożony, wieloetapowy sposób zadawania obciążeń. Zaprezentowano dane materiałowe uszczelnienia, uzyskane na drodze eksperymentalnej. Przedstawiono wyniki obliczeń, prezentując nierównomierny charakter rozkładu naprężenia w kierunku promieniowym uszczelnienia. zaprezentowano stanowisko badawcze. Wyniki obliczeń numerycznych w postaci napięcia w śrubach, zestawiono i porównano z wynikami uzyskanymi eksperymentalnie.

Joanna BIGDA,
Ewa KOSTRZEWA
Centrum Badań Procesowych, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla
   


ANALIZA NUMERYCZNA WPŁYWU KONSTRUKCJI SUSZARKI UDERZENIOWO-WIROWEJ NA ŚREDNI CZAS PRZEBYWANIA CZĄSTEK SUSZONEGO MATERIAŁU
W pracy zaprezentowano wyniki modelowania CFD przepływu materiału suszonego (cząstek węgla) w suszarce uderzeniowo-wirowej. Suszarka tego typu służy do szybkiego podsuszenia materiału sypkiego (węgiel kamienny, brunatny) w komorze o wzburzonej turbulencji. Istota suszenia polega na wprowadzeniu materiału suszonego do komory suszarki prostopadle do strumienia gorących spalin. Zderzenie dwóch strug powoduje zawirowanie i wzburzoną turbulencję w komorze suszarki. Turbulencje i wiry zwiększają kontakt ciała stałego i gorących gazów, powodując tym samym lepszą wymianę ciepła i odparowanie wilgoci. Obliczeniowa mechanika płynów pozwala w relatywnie krótkim czasie i przy niskim nakładzie finansowym na dobór odpowiedniej konstrukcji aparatu, w którym będzie przebiegał proces suszenia węgla.
Obliczenia numeryczne wykonano dla trzech różnych wariantów konstrukcyjnych suszarki o wydajności 10 t/h, dla jednego przykładowego rozkładu ziarnowego węgla kamiennego. Dla każdej konstrukcji aparatu wyznaczony został średni czas przebywania cząstek jako kryterium wyboru optymalnej konstrukcji suszarki.

Grzegorz GÓRECKI,
Marcin ŁĘCKI
Instytut Maszyn Przepływowych, Politechnika Łódzka
   


MODELOWANIE WYMIANY CIEPŁA W TERMOSYFONIE - ANSYS FLUENT
Biorąc pod uwagę ciągle rosnące zainteresowanie termosyfonami (rurkami ciepła), jako pasywnymi układami sprawnie przenoszącymi strumień ciepła na pewną odległość, istnieje potrzeba ich symulacji w różnych warunkach pracy. W pracy przedstawiony jest uproszczony model przepływu płynu z wymianą ciepła zaimplementowany w programie ANSYS FLUENT przy użyciu funkcji użytkownika (UDF). Modelowana jest konwekcja na zewnątrz rurki, przewodzenie przez ściankę i przepływ pary (z pominięciem spływu cieczy) w środku termosyfonu. Tak uproszczony model pozwala na wystarczająco dokładne obliczenie pola temperatur, przy jednoczesnym krótkim (w porównaniu do modelu dwufazowego) czasem obliczeń. Wyniki symulacji porównane są z danymi eksperymentalnymi pochodzącymi z doświadczeń i dostępnej literatury. Rozpatrywane są termosyfony wypełnione czynnikami chłodniczymi.

Piotr HARNATKIEWICZ
Komes
   


WYKONYWANIE POMIARÓW TENSOMETRYCZNYCH NA POTRZEBY SYMULACJI MES
Pomiary tensometryczne służą do pomiaru odkształceń na konstrukcjach i urządzeniach w warunkach eksploatacyjnych, dzięki czemu pozwalają wyznaczyć stan naprężeń badanego obiektu. Co badamy? ?ustroje nośne pojazdów, maszyn, ?zabudowy pojazdów, ?konstrukcje dźwigów, dźwignic, ?podzespoły nośne maszyn, ?konstrukcje naczyń ciśnieniowych, ?stalowe konstrukcje nośne.

Adam ŁOKIEĆ
MESCO
   


ANSYS CUSTOMIZATION SUITE
Nowe podejście do rozszerzenia funkcjonalności środowiska ANSYS Workbench (uwzględnione języki: APDL, JSript, XML, Python) Funkcjonalność 'Extensions' dostępna jako standardowa funkcja od wersji ANSYS R14.5.
W materiałach dodatkowych znajdą Państwo przykładowe rozszerzenia do ANSYS Workbench wraz z dokumentacją.

Bartosz PŁOCHOCKI
Westcon Design Poland, BP Solutions
   


MODELOWANIE PARAMETRYCZNE APDL PRZY UŻYCIU WIELU BAZ DANYCH ORAZ ZEWNĘTRZNYCH PLIKÓW KONFIGURACYJNYCH
W artykule przedstawiono metodę parametrycznego modelowania konstrukcji w oparciu o wiele plików baz danych ANSYS Mechanical oraz zewnętrzne pliki konfiguracyjne. Metoda znalazła zastosowanie w obliczeniach dużych, wielomodułowych konstrukcji. Artykuł przedstawia algorytm tworzenia modelu z modeli cząstkowych (osobnych baz danych zawierających geometrię), definiowania połączeń na podstawie zewnętrznych plików konfiguracyjnych oraz zarządzania wynikami. Procedura wykorzystując ANSYS APDL[1] w batch?u, umożliwia zautomatyzowane tworzenie i rozwiązywanie wielu geometrycznych wariantów konstrukcji. Do prezentacji wykorzystano obliczenia dźwigu offshore oraz analizę wytrzymałościowa barki morskiej transportującej platformę wiertniczą.

Tomasz CZYŻ
MESCO
   


NOWE OPCJE MODELOWANIA ŚRODOWISKA KONTAKTU
Artykuł porusza tematy różnych zaawansowanych opcji w kontakcie, tj tłumienie stabilizacyjne w kontakcie, metoda wykrywania kontaktu przez rzutowanie ?Projection Based?, korekcja geometrii w kontakcie, nowe opcje w punktach remote, zgrzewanie przez tarcie, napięcie w śrubach przez warunki w jointach, przycinanie kontaktu, zmienne tabelarycznie parametry w kontakcie.

Justyna DOMINIAK*,
Zbigniew STEMPIEŃ*
* Katedra Odzieżownictwa i Tekstroniki, Politechnika Łódzka
 I miejsce  puchar


NUMERYCZNA ANALIZA SKUTKÓW UDARU PODCZAS UDERZENIA POCISKU W UKŁAD ?TEKSTYLNA OSŁONA BALISTYCZNA ? CIAŁO CZŁOWIEKA?
Kamizelka kuloodporna jest nieodzownym elementem wyposażenia dla policjanta, wojskowego czy pracownika ochrony. W chwili uderzenia pocisku w pakiet balistyczny chroniący ciało człowieka następuje przejmowanie energii pocisku przez warstwy osłony balistycznej. Jednakże część energii pocisku, która nie zostanie absorbowana przez warstwy kamizelki przejmowana jest przez ciało człowieka co w literaturze określane jest przez traumę balistyczną. Celem badań jest opracowanie modelu dyskretnego ?pocisk Parabellum 9x19mm ? tekstylna osłona balistyczna ? ciało człowieka? oraz numeryczna analiza skutków udaru balistycznego. Model ciała człowieka odwzorowano na podstawie obrazów z tomografii omputerowej. W modelu geometrycznym uwzględniono najważniejsze organy decydujące o utrzymaniu funkcji życiowych.

Adam KLIMANEK*,
Wojciech ADAMCZYK,
Paweł KOZOŁUB,
Gabriel WĘCEL,
Andrzej SZLĘK
Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska, Gliwice
   


PORÓWNANIE PODEJŚCIA EULER-EULER I DENSE DISCRETE PHASE MODEL W MODELOWANIU CYRKULACYJNYCH ZŁÓŻ FLUIDALNYCH
W pracy przedstawiono porównanie wyników symulacji pracy cyrkulacyjnego złoża fluidalnego uzyskanych dwoma modelami: Euler-Euler i opartym o analizę wędrowną Dense Discrete Phase Model. Obydwie metody obliczeń są dostępne w oprogramowaniu ANSYS Fluent, wykorzystywanym w przeprowadzonych obliczeniach. Analizowany obiekt stanowił komorę fluidyzacyjną o wymiarach 0,6m x 0,017m x 3,0m (szer. x gł. x wys.). Fluidyzowanym materiałem były kulki szklane o średnich średnicach Sautera 548 ?m i 1000 ?m. W artykule przedstawiono porównanie spadków ciśnień wzdłuż wysokości złoża uzyskanych z symulacji i z przeprowadzonych pomiarów. Porównywane wielkości wyznaczone zostały dla różnych prędkości luidyzacji. Przeprowadzono również analizę wpływu ilości materiału w złożu, średniej średnicy i wybranego modelu oporu czołowego na uzyskiwane spadki ciśnienia. Wszystkie analizy prowadzono w stanie nieustalonym. Omówiono wpływ czasu uśredniania na uzyskiwane wartości średnie. Celem wykonanych analiz była weryfikacja dostępnych modeli dla przepływów wielofazowych z dużym udziałem fazy rozproszonej. Zdobyte doświadczenia posłużą modelowaniu zgazowania węgla w złożach fluidalnych.

Maciej KRYŚ
MESCO
   


SILESIAN GREENPOWER - WYKORZYSTANIE OPROGRAMOWANIA ANSYS W STUDENCKIM PROJEKCIE ELEKTRYCZNEGO BOLIDU
Silesian Greenpower to studencki projekt naukowy, zrzeszający studentów z trzech wydziałów Politechniki Śląskiej. Jego celem jest zaprojektowanie i budowa lekkiego bolidu elektrycznego na coroczny wyścig pojazdów elektrycznych The Greenpower Corporate Challenge (GCC). Celem uczestników GCC jest wykonanie jak największej liczby okrążeń toru wyścigowego w czasie czterech godzin, przy ograniczonym źródle zasilania.

Mariusz STĘPIEŃ,
Marek WŁODASZ
Politechnika Śląska,
Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, Gliwice
  III miejsce  puchar


ANALIZA STRAT MOCY W UKŁADACH PRZEWODÓW WIELOFAZOWYCH KLASYCZNYCH I NADPRZEWODNIKOWYCH
Celem artykułu jest analiza właściwości torów prądowych z punktu widzenia strat mocy w układach jedno i wielofazowych przewodzących prąd przemienny. Analiza obejmuje przewody klasyczne, przewody wielowłóknowe oraz przewody nadprzewodnikowe. Analizowane zjawisko jest istotne zarówno w zagadnieniach energetycznych, takich jak projektowanie szaf rozdzielczych do zasilania urządzeń dużej mocy, jak również w zagadnieniach energoelektronicznych, gdzie występują tory prądowe wysokoczęstotliwościowe oraz tory z prądami odkształconymi (niesinusoidalnymi). Optymalizacja rozkładu przestrzennego przewodów względem siebie wpływa na rozkład przestrzenny pola magnetycznego i prądu oraz umożliwia minimalizację strat mocy w układach wielofazowych, a także podwyższenie wydajności prądowej przypadającej na jednostkę przekroju poprzecznego przewodnika. Analiza prowadzona jest w oparciu o modelowanie polowe. W artykule przedstawiono różne metody analizy pola elektromagnetycznego i wyznaczania strat mocy w zależności od rodzaju przewodu i rodzaju wymuszenia prądowego bazując na modelach 2D i 3D ANSYS APDL.

Robert MAZUR
MESCO
   


WYBRANE TECHNIKI W GENERACJI SIATEK
Celem niniejszej prezentacji jest przedstawienie i przybliżenie wybranych narzędzi siatkowania, które stanowią nowość w ANSYS 14.5 bądź ich uruchomienie wymaga spełnienia pewnych kryteriów.
Przedstawione narzędzia w większości zostały opisane w sposób dość skrótowy. Ponieważ zmierzenie było takie by przedstawić, choć pobieżnie, jak najwięcej narzędzi.
Do większości opisów dołączono przykłady w postaci zarchiwizowanych projektów ANSYS 14.5. W lewym dolnym rogu slajdu opisującego dane narzędzie siatkowania znajduje się nazwa archiwum ansys powiązanego z tym narzędziem. Archiwa te dołączono do niniejszej prezentacji w płycie CD z materiałami z konferencji.

Przemysław SIEDLACZEK
MESCO
   


NUMERYCZNIE WSPOMAGANA METODA PROGNOZOWANIA TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ
Z UWZGLĘDNIENIEM GRADIENTU NAPRĘŻEŃ WŁASNYCH
Celem pracy jest opracowanie i przedstawienie metodologii projektowania właściwości zmęczeniowych dla konstrukcji zawierających gradient naprężeń własnych wynikający z procesu hartowania.