24 października 2021


Kończąca się pierwsza dekada XXI wieku upłynęła pod znakiem postępującego rozwoju narzędzi - programów
do symulacji Metodą Elementów Skończonych. Rozwój ten dotyczył z jednej strony zwiększenia zakresu zastosowań modeli przestrzennych, szczególnie bryłowych lub bardzo dużych modeli powłokowych. Z drugiej strony, jednocześnie, nastąpił duży rozwój narzędzi do symulacji silnie nieliniowych, zapewniających szybką zbieżność procesów obliczeniowych. Ta ostatnia cecha wymaga zapewnienia wysokiej jakości siatki MES w dużych i skomplikowanych modelach. Poniżej przedstawiamy zagadnienia związane z zapewnieniem wysokiej jakości siatki w przypadku bryłowych modeli kadłubów turbin.

Grzegorz W. Wiśniewski, Przemysław Dominiczak, Marcin Szostak, Mariusz Banaszkiewicz

Wciągu ostatnich dziesięciu lat największe zmiany objęły techniki symulacji dużych modeli bryłowych, szczególnie modeli kadłubów grubościennych. Zwiększone parametry komputerów – prędkości procesorów, wielkości pamięci operacyjnych i dysków - pozwalają dzisiaj na wykonywanie obliczeń nieliniowych przy pomocy bardzo dużych modeli bryłowych.
mt_1_s
Potrzebne są więc efektywne narzędzia do szybkiego przygotowania takich modeli oraz do zapewnienia wysokiej jakości ich siatki. Jednym z narzędzi, wykorzystywanych do tego celu, jest program HyperMesh z pakietu HyperWorks firmy Altair. Bryłowy model kadłuba turbiny parowej, pokazany na rysunkach 1, 2 i 3, został wykonany tym właśnie programem.
Na rysunku 1 pokazano ogólny widok modelu. Model obejmuje powłokę kadłuba z kołnierzami oraz śruby ściskające kołnierze. Model powłoki wykonano elementami skończonymi czworościennymi (typu tetra).
mt_2_s 
Rysunek 2 przedstawia przekrój modelu płaszczyzną pionową. Widać na nim, że w części płaszcza osiągającej najwyższe temperatury, zastosowano trzy rzędy elementów tetra na grubości płaszcza.
(…)

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 1/2 (28/29) styczeń/luty 2010