Курсовая работа: Применение программного комплекса AnsysIcem к решению задач химической промышленности

Так же на дереве вида отображаются все созданные вами части (Part), по умолчанию вся геометрия сначала попадает в часть GEOM (если вы не создали ещё частей) и в ту часть где ведётся достройка геометрии (если какие-то части уже созданы, например если вы строите прямую от одной части до другой, то она будет отнесена к той части где находится её начало).

Части создают чтобы: 1) Их отображение можно было просто отключить, чтобы они не мешались при построении остальной геометрии 2) На одной части после экспорта в решатель должно задаваться одно граничное условие: стенка, условие прилипания, условие скольжения, вход, выход, источники тепла или инъекций, а также места стыков геометрий (если в решатель экспортируется геометрия из разных проектов) для их последующий склейки (например интерфейсом стенка-стенка или жидкость-жидкость) – всё это должно быть выделено в отдельные части. Также части очень удобно использовать для ассоциации граней блоков с поверхностями, для этого достаточно указать имя части где находится поверхность. Изображение частей устанавливается аналогично: щёлкнув правой кнопкой по слову Part можно увидеть меню, где будет предложено создать часть, показать все части или скрыть все части (тоже самое можно сделать просто убирая или ставя галочку перед слово часть ).

Нажимая правой кнопкой по уже созданным частям можно путём выбора открыть меню добавления геометрии в часть, при этом надо внимательно следить чтобы там было введено имя именно той части которая вам нужна.

При этом появится это меню:

Выделение или снятие выделения с этой кнопки позволяет переводить мышь либо в режим выделения геометрии либо в режим перемещения-вращения (зажатие колёсика в режиме перемещения позволяет двигать геометрию, а в режиме выбора геометрии добавляет выделенные элементы в введённую часть). Если вы хотите выделить (выбрать) точки, кривые, плоскости, тела, то надо соответственно снять или поставить выделение над этими кнопками: , если надо выбрать уже существующую часть, то надо нажать на в появившемся меню поставить галочки на против нужных частей и нажать . Помимо этого можно выделять все элементы попадающие в квадратную область, для этого надо зажать левую кнопку мыши и обвести все необходимые объекты, при этом если эта кнопка выделена , то выбраны будут только объекты целиком вошедшие в область, а если нет, то выбрано будет всё то, что хоть краем в эту область попало.

Для того чтобы добавить объекты в часть необязательно пользоваться пунктом , можно нажать кнопку (т.е. создать часть) предварительно щёлкнув правой кнопкой на слове Part и ввести имя уже существующей части, далее всё то же самое.

Помните: один объект (точка, плоскость, блок), может быть отнесён лишь к одной части, добавляя элемент в одну часть, вы автоматически убираете его из всех остальных.

На данном дереве вида представлены части для третьего тела построенной геометрии.

Остальные особенности интерфейса можно найти в других работах, поэтому здесь будет рассказано лишь то, что встретилось при решении этой задачи.

Решение задачи

Задача: построить это тело:

Описание работы двойного тигля

На данном рисунке представлено устройство для вытяжки световолокна, которое в свою очередь состоит из двух сред. Первая среда подаётся по трубке №1, предварительно поступая из цилиндра с воронкой №4, вторая среда течёт по колену №3, из которого попадает в тело №2 (промежуток между первой трубкой и вертикальным продолжением цилиндра №4), после этого в зоне №5 эти среды смешиваются, в результате на выходе получается световолокно.

Ход построения

Разобьём исходную геометрию на три тела: 1) трубка №1 с воронкой но не включая тело №4. 2) тело представляющее собой внутренность между границей тела №2 и трубкой №1. 3)колено №3.

Сделаем упрощения: 1) в теле №3 будем рассматривать только внутреннюю границу колена, т.к. стенка может повлиять только на теплообмен, то считаем, что это не сильно изменит решение. 2) тело №2 так же будем считать состоящим только из внутренности большей трубки, помимо этого в тело №2 надо включить внешность трубки №1, чтобы потом в решателе “склеить” их на границе.3) откинем тело №4, задав в решателе граничные условия сразу на входе в тело №1.

Построение первого тела

Создание геометрии

Строим профиль тела №1: для этого во вкладке геометрия нажимаем на кнопку после чего последовательно вводим координаты (в метрах): А(0.0065 0.044 0) – центр дуг СD и C1D1, С(0.004 0.044 0)

С1(0.0026 0.044 0), D(0.0065 0.0465 0), D1(0.0065 0.0479 0), L(0.00215 0.004 0), M(0.00075 0.004 0), N(0.004 0.008 0)

O(0.0026 0.008 0).

После чего нажав на затем на соединяем по две точки после каждой пары вдавливаем колёсико. Закончив с прямыми строим окружности: нажимаем , выбираем точки ACD, затем AC1D1 после каждой тройки щёлкаем колёсиком.После этого углы MOC1 и LNC надо сгладить, для этого вычисляем координаты точки лежащей на биссектрисе угла LNC на расстоянии 0.0005 от точки N пусть это точка К(0.003511683115 8.1074552 0), строим её. Теперь нажимаем и нажимаем последовательно KNL

Результатом будет окружность являющаяся касательной к LN и NC, теперь нажимаем в открывшемся меню нажимаем на кнопку напротив слова Select: и выбираем только что построенную окружность, нажимаем на колесо, затем ставим галочку вот здесь: далее заполняем координаты вектора сдвига: напротив оси Х вводим -0.0014 – расстояние между точками O и N (при этом предполагается, что была поставлена галочка здесь:, если галочка стояла здесь: , то надо бы было вот здесь нажать вот на это и выбрав последовательно точки N, O, нажать на колёсико) теперь всё готово для перемещения окружности, нажимаем на (копирование (перемещение) тела это один из тех случаев, когда бесконечное нажимание на колесо не приводит к выполнению копирования (перемещения)), наслаждайтесь.

Теперь нужно удалить лишние фрагменты: находим точки пересечения окружностей с прямыми LN, NC, MO, OC1, для этого нажимаем , затем , незабываем заполнить толерантность, выделяем попарно окружность и нужную кривую, автоматически появляются точки. Теперь разбиваем этими точками кривые (две окружности и соответствующие прямые), незабываем про первые две окружности (разбиваем их точками C, D и C1, D1),нажимаем , затем на , указываем соответствующие кривые и точки. Настало время удалять, удаляем отрезки около точки N и O, а также ненужные дуги окружностей, нажимаем на выбираем то что надо, жмём на колесо.

Замечания о манипуляциях с геометрией

1) При выполнении таких действий, как вращение кривой или других видах движения, начальная кривая может совпадать с конечной при этом в нижнем окне выдается сообщение о соединенных точках и кривых. Иногда окружности или кривые разбиваются на части при этом исходные кривые сохраняются. В последствии вы можете по ошибке, где-то указать не ту кривую, например проассоциировать блок не с четвертью окружности, а с третью да ещё с вырезом, возможно некорректное создание поверхностей по кривым Во избежание таких несчастий надо очень внимательно следить за геометрией, своевременно создавать соответствующие части, удалять мусор. Если это горе всё-таки произошло заметить его можно, например если на одной кривой лежит две кривые, то при выделении одна из них подсвечивается пунктиром, можно подвести мышь к кривой и выделить её затем щёлкнуть по ней ещё раз, если при этом выделилась некоторая соседняя кривая, то всё в порядке, если же ничего не изменилось (или, например, на окружности загорелся какой-то мусор) или подсветка стала ярче, то лучше удалить этот хлам, проще оставлять его в части GEOM и при провождении ассоциаций или других действий эту часть отключать из видимости.

Удалять следует дубликаты кривых (для этого надо либо вовремя создавать части, либо пользоваться деревом вида, узнавать имена дубликатов, впоследствии копировать их в имена удаляемых кривых).

2) Не стоит лишний раз создавать и удалять геометрию. Если вы отменяете действия, то надо отменять его полностью (иногда отмена одного действия может потребовать нескольких нажатий кнопки назад), в противном случае возможны проблемы из пункта один.

3) Не стоит лишний раз проводить операции соединения или разбиения для поверхностей. Дело в том, что поверхности в ICME хранятся в двух видах: параметрически и численно, операцию слияния можно проводить только для численных, недостатки перевода в это состояние очевидны. При операции разбиения возможна (всё из-за той же толерантности) некорректная перепараметризация (трещины, разрывы, и более жёсткие искажения).

4) При построении поверхностей путём движения кривых (вращение кривой, движение кривой вдоль кривой), каждая движимая кривая создаёт одну поверхность за один этап. Так как операция слияния и разбиения работает корректно для кривых , то желательно заранее знать сколько нужно поверхностей.

Продолжаем построение геометрии. Ещё раз прочитаем замечание №4 и убедимся, что полоска из сглаживающей плоскости нам не нужна, поэтому склеим отрезок LN, с соответствующей дугой, для этого нажмём: , затем выберем соответствующие кривые, нажимаем колесо. Теперь тоже самое делаем для отрезка MO и соответствующей дуги. Заметим, что подобные сглаживания нужны, если строимая сетка будет меньше, чем размер сглаживающих дуг, в противном случае сглаживание бесполезно; что касается физики производства этих “стенок”, то там на самом деле имеет место некоторое оплавление углов при их отливки. Рисунок со скруглениями, здесь не представлен, т.к в подобном масштабе он ничем не отличается от приведённого; поэтому далее будем подразумевать под кривыми LN и MO соответствующие отрезки с приклеенными дугами. Больше ничего не склеиваем, т.к ко всем остальным кривым (включая дуги CD и C1D1), после вращения будут “прикреплены”, соответствующие блоки.