Институт акустики машин

Новые конечные элементы

Методика конечно-элементного моделирования виброакустических характеристик трубопроводных систем сложной пространственной конфигурации при их нагружении пульсирующим потоком жидкости на базе использования созданных конечных элементов. Разработанная методика позволяет проводить расчеты виброакустических характеристик трубопроводных систем со значительно меньшими, по сравнению с существующими методиками конечноэлементного моделирования, затратами машинных ресурсов. Разработанные конечные элементы могут быть внедрены в современные универсальные CAE-системы. Это позволяет расширить их элементную базу, а также решать задачи моделирования виброакустических характеристик трубопроводных систем с пульсирующим потоком рабочей жидкости в комплексе с анализом динамической нагруженности присоединенных агрегатов и систем, анализом технического объекта в целом, что обеспечивает существенное преимущество данной методики перед известными методиками моделирования.

Методика основана на использовании разработанного типа конечных элементов, позволяющего учитывать взаимодействие динамических процессов в трубопроводных системах.

Преимущества методики по сравнению с существующими CAE- системами:
1) сокращение числа элементов более чем в 100 раз (простота построения геометрической модели, генерация сетки конечных элементов);
2) сокращение вычислительной трудоемкости более чем в 1000 раз при сохранении точности вычислений.

Полная конечно-элементная модель трубопровода  содержит сотни тысяч конечных элементов, описывающих оболочку трубопровода (SOLID)  и жидкость (FLUID) Около 10 одномерных конечных элементов, учитывающих виброакустическое взаимодействие оболочки трубопровода и жидкости



Пример трубопроводной системы

Сравнительный график точности расчета