שיטת תכנון אופטימיזציה פרמטרית ללוחות חיכוך של מצמדים הידרו-צמיגים

מחקר זה התמקד בקצב החיכוך העיצובי לשריטות הידרו-וסקולריות. שאפו להשיג שידור גבוה תוך הפחתת טמפרטורות סרט השמן. המחקר שלנו פיתח שיטת אופטימיזציה, המשלבת בדיקות קדמיות ומתודולוגיית משטח התגובה לתכנון מבנה לוח חיכוך.

השיטה ישימה על לוחית חיכוך בהגדרות שונות, ומציעה צדדיות ויעילות. כדי להתחיל, פתח את תחנת העבודה של שולחן העבודה וגרור את הגיאומטריה מארגז הכלים, מערכות הרכיבים והגיאומטריה לאזור הסכמטי של הפרויקט. לחץ לחיצה ימנית על הגיאומטריה בחר ייבוא מודל גיאומטריה כדי לייבא את המודל שהושלם, ולחץ כדי לערוך את מודל הגיאומטריה בתביעת החלל.

בסרגל הכלים של תביעת השטח, לחץ על תיקון, ולאחר מכן בחר קצוות נוספים וקצוות מפוצלים כדי להשלים את התיקון, תוך מיזוג קווי הפיצול המושפעים. לאחר מכן לחץ על עיצוב ובחירה, בבחירה. בחר את המשטח הפנימי של המודל ולחץ על צור NS בקבוצה, ותן לו שם כניסה.

באותו תהליך, לחץ על המשטח החיצוני ותן לו שם לשקע. לאחר מכן לחץ על משטח הקיר התחתון החלק וקרא לו B כמשטח הקיר, שבו סרט השמן יוצר קשר עם משטח החיכוך הפסיבי. בחר את כל המשטחים ללא שם וקרא להם Z כמשטח הקיר המסתובב שבו סרט השמן יוצר קשר עם משטח החיכוך הפעיל.

כעת, צא מתביעת שטח ושמור את הקובץ כדי להשלים את העיבוד המקדים של המודל. בתחנת העבודה של שולחן העבודה, גרור באופן שוטף ממערכות רכיבי ארגז הכלים, ושוטף לאזור הסכמטי של הפרויקט שבו נוספה הגיאומטריה. לחץ על גיאומטריה וגרור את העכבר לרשת בפרויקט השוטף כדי לקשר את מודול הרשת שלו לנתונים במעלה הזרם של הגיאומטריה.

לחץ פעמיים כדי לפתוח את הרשת ובחר גיאומטריה אטומה למים לחלוקת רשת, ולאחר מכן עקוב אחר זרימת העבודה שלב אחר שלב כדי לייבא את מודל הגיאומטריה ולהוסיף גודל מקומי. לחץ על Create Surface Mesh. הגדר את הגודל המינימלי ל-0.3 מילימטרים, את הגודל המרבי לשמונה מילימטרים ואת זווית נורמת העקמומיות ל-10.

לאחר קביעת פרמטרים אלה, לחץ על צור את רשת השינוי של פני השטח. בדוק את איכות רשת פני השטח על ידי לחיצה ימנית על רשת המשטח שנוצרה ובחירה באפשרות הוסף איכות רשת משטח משופרת. הגדר את איכות הרשת המינימלית ל-0.7 ולחץ על אישור כדי להשלים את השיפור.

לחץ על תיאור מודל הגיאומטריה. בחירת מודל הגיאומטריה כמורכב אך ורק מאזור נוזלי ללא רווחים, תוך שמירה על אפשרויות אחרות בברירת המחדל שלהן ברצף. לחץ על תיאור מבנה גיאומטריה ועדכון הגדרות סוג אזור, שמירה על הגדרות ברירת המחדל והשלמת התהליך.

לחצו על 'הוסף שכבת גבול', ובחרו שלוש שכבות למספר השכבות, תוך שמירה על הגדרות אחרות כברירת מחדל. לחץ על צור רשת נפח והוסף איכות רשת נפח משופרת כדי להבטיח שהאיכות שלה עולה על 0.12. לאחר יצירת הרשת, לחץ על עבור לפתרון והמתן להשלמת חלוקת הרשת והייבוא למודול הניתוח.

עבור מחלוקת רשת למצב פותר. לאחר סיום טעינת הרשת, לחץ על בדוק בתפריט הכללי כדי לאמת את האפקטיביות של מודל האלמנטים הסופיים, ובדוק אם לרשת יש נפח שלילי. פתח את משוואת האנרגיה בהגדרות המודל.

היכנס לממשק הגדרות הדגם הצמיג. בחר את הדגם הלמינרי והפעל את אפשרות החימום הצמיג. שנה את פרמטרי החומר בהתאם לתכונות של שני החומרים המסופקים, תוך התאמת החומר הנוזלי בשם אוויר והחומר המוצק בשם אלומיניום.

לחץ על תנאי גבול. בחר את משטח הקיר של כרית החיכוך הפעילה, בשם Z.לחץ על הגדרות המומנטום והגדר אותו כמשטח קיר מסתובב במהירות של 100 רדיאנים לשנייה סביב ציר Y במצב מוחלט של ללא החלקה. לחץ על תנאי גבול.

בחר את משטח הקיר של כרית החיכוך הפסיבית, בשם B.לחץ על הגדרות המומנטום והגדר אותו כמשטח קיר נייח עם מצב שקוף של ללא החלקה. הגדר את תנאי הגבול הקשורים להעברת אנרגיה באמצעות צימוד מערכת. לאחר מכן, הגדר את תנאי גבול השקע על ידי בחירת שקע, הגדרתו לשקע לחץ עם לחץ מד של אפס.

הגדר את תנאי גבול הכניסה על ידי בחירת כניסה, הגדרתו לכניסת מהירות עם מהירות זרימה של מטר לשנייה, וטמפרטורת כניסה של 30 מעלות צלזיוס. לחץ על הגדרות הפתרון. בחר את האלגוריתם הפשוט עבור שיטת הפתרון.

בחר את פורמט הרוח בהזמנה הראשונה עבור מומנטום ואנרגיה ושמור את הערכים השיוריים כברירת מחדל. הגדר את מצב התחום החישובי ברגע ההתחלתי עם טמפרטורה התחלתית של 26 מעלות צלזיוס, לחץ של אפס פסקל ומהירות אפס בכיווני X, Y ו-Z. הגדר את מספר האיטרציות ל- 300.

לחץ על חשב והמתן לתוצאות. לאחר השלמת החישובים, לחץ על תוצאות ואחריהם דוחות ושטפים. בחר קצב זרימת מסה ושטפים ובדוק את ערכי הכניסה והיציאה כדי להבטיח שהשגיאה נמוכה מ-0.1%נתח את התוצאות על ידי לחיצה על תוצאות, ולאחר מכן דוחות וכוחות, בחירת מומנט סביב ציר Y עבור משטח קיר B ופרש את הערך הצמיג כמומנט העצום מסרט השמן.

כעת, צא ממודול חישוב זרימת הנוזלים. גרור תוצאות ממערכות רכיבי ארגז כלים ותוצאות לסכימת הפרויקט שבה הסימולציה הושלמה. לאחר מכן קשר את הפתרון למודול התוצאות.

הזן את התוצאות, לחץ על מחשבונים, בחר מחשבון פונקציות כדי לפתור את הטמפרטורה הממוצעת של סרט השמן, ולחץ על חשב כדי לקבל את התוצאה. בתוכנת מומחה לעיצוב, לחץ על עיצוב חדש. תחת משטח התגובה, בחר בתיבה בן קן כדי ליצור מודל אופטימיזציה של שלושה גורמים ושתי רמות.

לחץ על גורמים מספריים כדי לבחור שלושה גורמים, מספר חריצי השמן הרדיאליים בכרית החיכוך, עומק החריצים ואורך הקשת של חריצי השמן. לאחר מכן מלא את הטבלה המתאימה. הזן את ערכי הרמה הגבוהה והנמוכה שהתקבלו מניתוח שלושת הגורמים המשפיעים בטבלה המתאימה.

הגדר את נקודות המרכז לכל בלוק לחמש, ולאחר מכן לחץ על השלב הבא כדי לשנות את משתני התגובה לשניים, שהם המומנט המועבר על ידי סרט השמן והטמפרטורה הממוצעת של סרט השמן. לחץ על סיום כדי ליצור 17 קבוצות של נקודות דגימה אקראיות. חזור על תהליך ניתוח הסימולציה כדי לקבל את המומנט המועבר והטמפרטורה הממוצעת של סרט השמן לאחר רקומבינציה.

מזג את המשתנים החזויים A, B ו-C של שלושת שילובי ההשפעה עם התוצאות המדומות ליצירת טבלת משתנים חדשה. לאחר מכן בחר ריבועי עבור סדר התהליך במודל. בחר פולינום עבור סוג הדגם ושמור על הגדרות אחרות כברירת מחדל.

לאחר קביעת מודל משטח התגובה, חשב גם את המומנט וגם את הטמפרטורה הממוצעת. בצע ניתוח שגיאות של המודל על ידי לחיצה על ניתוח גרסאות וניתוח ערכי דיוק R בריבוע ו-adec בסטטיסטיקת התאמה, כדי לוודא עמידה בתקנים. לחץ על אופטימיזציה, ואחריו מספרים וקריטריונים, תוך שמירה על הטווחים של שלושת הגורמים המשפיעים ללא שינוי.

לאחר מכן לחץ על פתרונות כדי למצוא את המומנט המרבי והטמפרטורה הממוצעת המינימלית עבור הערכים המשוערים. חשב את התוצאות עבור מערכים שונים, ותייג שילוב אחד כפתרון האופטימלי עבור המודל. תהליך המידול והסימולציה זיהה וייעל את פרמטרי חריץ לוחית החיכוך המשפיעים באופן משמעותי על טמפרטורת סרט השמן והמומנט המועבר.

המומנט המועבר פוחת ככל שמספר חריצי השמן הרדיאליים גדל, אך טמפרטורת סרט השמן הממוצעת יורדת בהתאם. באופן דומה, הגדלת אורך קשת עומק החריץ של חריצים רדיאליים ומספר חריצי שמן היקפיים, גרמה להפחתה דומה במומנט המועבר, ולירידה ניכרת בטמפרטורת סרט השמן הממוצעת בהיקפים שונים. שלושה מבני חריץ מייצגים ייצרו התפלגויות טמפרטורת סרט שמן מובהקות, עם הבדלים בולטים באזורי הטמפרטורה הגבוהה של הטבעת החיצונית.

מודל משטח התגובה עבור טמפרטורת ומומנט ממוצע של סרט שמן הראה יישור טוב בין ערכים חזויים לערכים בפועל. האינטראקציה של מספר החריץ הרדיאלי ועומק החריץ ייצרה משטח משופע לתגובת מומנט, בעוד שהאינטראקציה של עומק החריץ ואורך הקשת הראתה שיפוע תלול יותר. האינטראקציה של מספר החריץ הרדיאלי ועומק החריץ יצרה שיפוע הדרגתי בטמפרטורת סרט השמן הממוצעת, בעוד שהאינטראקציה בין עומק החריץ ואורך הקשת הניבה מעבר צבע חד יותר.