新手请教EXCITE Designer问题
学习过程中遇到一些困难:(1)我看drlan的EXCITE Designer培训教程时,发现主要输入数据中有发动机类型:汽油机或柴油机,但我找不到在哪定义发动机类型。
(2)Warning! Interpolated Cylinder Pressure at Cylinder 1 is out of range of defined speeds! 这个警告是不是和发动机类型有关?我分析的是高速柴油机。
(3)SPMN less than 1 or higher than 99999 not possible ! 中 SPMN 是什么意思? 关于(2)Warning! Interpolated Cylinder Pressure at Cylinder 1 is out of range of defined speeds!
答:Load data中没有相对应的燃气压力曲线。
至于其它两个问题,我也不知道。 1)我看drlan的EXCITE Designer培训教程时,发现主要输入数据中有发动机类型:汽油机或柴油机,但我找不到在哪定义发动机类型。
[color=blue]答:在global train中进行设置,汽油机和柴油机对动力学分析没有区别,关键是global train和载荷的问题。
[/color](2)Warning! Interpolated Cylinder Pressure at Cylinder 1 is out of range of defined speeds! 这个警告是不是和发动机类型有关?我分析的是高速柴油机。
[color=blue]答:你计算的发动机转速超出了你自己定义载荷数据的转速,调整即可。[/color]
(3)SPMN less than 1 or higher than 99999 not possible ! 中 SPMN 是什么意思?
[color=blue]答:用了designer好几年了,没见过这个问题,如果您找到这个问题的原因所在希望不吝赐教,谢谢![/color] 谢谢DrLan和zhanqpenqwei指导。 这是2003年BRICKS改为EXCITE Designer时我忽略了。
Designer中不用定义汽油机和柴油机。
请教designer计算中遇到的问题
我在计算designer的时候遇到了以下两个问题,请教各位专家!1. 我选择曲轴参数direct input的方式,计算时出现如下提示:
TASK: Designer Strength ...
===== Updating Load Data...
Re-calculating Gas Forces...
...done re-calculating Gas Forces.
----- ...done updating Load Data.
Preparing loads for Strength application...
Before generating and updating load data, the engine speed has to be defined!
Before generating and updating load data, the engine speed has to be defined!
... done.
发动机压力曲线、转速的给定,运算设定,以及曲轴globals等方面我都没有发现问题,而且也可以运算,但是计算结果的安全系数太低、扭振振幅等太大,不知道是什么原因。
2. 因为上面的问题,我更换了方法,曲轴参数program calculated(based on geometry)的方式计算,但是我输入了轴系需要输入的所有参数,但是曲轴globals中的web locations中的radius(cog)计算结果均为0,我认为出了问题,但是检查各输入项均未发现,计算可以执行,但是固有频率的计算mode1~5均为0Hz。 发动机压力曲线、转速的给定,运算设定,以及曲轴globals等方面我都没有发现问题,而且也可以运算,但是计算结果的安全系数太低、扭振振幅等太大,不知道是什么原因。
[color=blue]答:这是一个综合的问题,你要好好检查模型,单纯从你的描述不能简单断定哪里的问题,只有看到模型才可以。[/color]
因为上面的问题,我更换了方法,曲轴参数program calculated(based on geometry)的方式计算,但是我输入了轴系需要输入的所有参数,但是曲轴globals中的web locations中的radius(cog)计算结果均为0,我认为出了问题,但是检查各输入项均未发现,计算可以执行,但是固有频率的计算mode1~5均为0Hz。
[color=blue]答:建议采用direct input方法,这种方法最直接,有没有问题自己就可以知道,用Geom不是很可靠,必定不同曲轴具有不同的web形式,所以这种方法要慎用,不要单纯的用,和其他几种方法比较着用。个人感觉用direct input最放心。[/color] globals中的web locations中的radius(cog)计算结果均为0,我认为出了问题,
蓝:是出问题了。
检查shm模型中每个曲柄臂的质心是否正确,无论是直接填入还是让程序去计算。 感谢大家的回答!
1. direct input的方式我在提问前已经自习检查了模型和各部分参数的给定,均未发现问题,我不知道我是否有漏掉的部分,因为我实在找不到问题:(
我检查了轴系参数、载荷给定、机油设定、模拟控制的设定,以及活塞、连杆、轴承等处的设定,但是还是出现“Before generating and updating load data, the engine speed has to be defined!”的提示。我用以前用过的模型更改后,计算结果十分相近,但是没有任何故障提示。
请问我有什么内容没有进行设置吗?
2. 请问蓝博士,如果program calculated(based on geometry)的方式计算,曲柄臂的质心是系统计算的,无法进行更改,只有平衡重的质心可填写,但是我认为平衡重的参数不会影响到web的参数,是不是只能再次核对(为了避免麻烦大家,我已经仔细核对过)shaftmoderler的参数了?
[[i] 本帖最后由 sailingbird 于 2008-6-3 09:19 编辑 [/i]] 我检查了轴系参数、载荷给定、机油设定、模拟控制的设定,以及活塞、连杆、轴承等处的设定,但是还是出现“Before generating and updating load data, the engine speed has to be defined!”的提示。我用以前用过的模型更改后,计算结果十分相近,但是没有任何故障提示。
请问我有什么内容没有进行设置吗?
答:转速定义有问题。在load data中recalculate检查一下。
只有平衡重的质心可填写,但是我认为平衡重的参数不会影响到web的参数,是不是只能再次核对(为了避免麻烦大家,我已经仔细核对过)shaftmoderler的参数了?
答: 你的模型的web形状不一定适合与用geometry,用这个需要仔细调整一些参数。如果按你实际的图纸进行设定有时确实是这样,如果你就想用这个那也没办法。到达同一个终点不只是一条路。 the engine speed has to be defined
蓝:crank train global中没有定义转速。
质心的问题
蓝:shm中曲柄臂的mass对话框的axial position错误。
出现漏定义、误定义的,请多检查几遍你的模型! 感谢指教!
我检查了,但是还是没有发现问题所在。
最终我还是在原有无问题模型基础上进行计算了。
我这次计算想看看piston pin的强度和conrod small end bearing的分析,请问结果在哪里可以找到呢?选择了计算活塞销强度和计算连杆小头轴承,并且在运算设置里面也设定了计算活塞销强度,但是强度结果中只有web,而轴承计算中只有main bearings和big end bearings的计算结果。 piston pin的结果请在strength_ppin.RES文件中找。
conrod small end bearing结果在Impress chart中可以找到 十分感谢蓝博士,找到计算结果了。
请教: 关于活塞销计算结果的评价和分析
我计算的是一款直列4缸汽油机,活塞销强度的计算结果显示如下:Geometry Data
-------------
Piston-diameter : 74.00 mm
Pin-outer-diameter : 18.00 mm
Pin-inner-diameter : 12.00 mm
Total pin-length : 47.50 mm
Effective pin-length : 45.00 mm
Distance of piston-bosses : 22.00 mm
Bearing-width small end : 20.00 mm
Width of groove in small end : 4.00 mm
Side-beveling-angle (piston) : 0.00 deg
Side-beveling-angle (conrod) : 0.00 deg
Mass of piston (without pin) : 0.21 kg
Mass of piston-pin : 0.06 kg
Load Data
---------
Full-Load-Engine-Speed : 4000.0 rpm
Overspeed : 6200.0 rpm
Compression-Load : -22917.76 N
Tension-Load : 4457.36 N
Load application coefficient : 0.500
Perm. longitudinal deflection (d=100mm) : 0.0500 mm
Perm. oval deflection (d=100mm) : 0.0200 mm
RESULTS:
========
Permissible longitudinal deflection : 0.0370 mm
Permissible oval deflection : 0.0148 mm
Due to compression-load:
------------------------
Unit-load in piston : -55.357 N/mm^2
Unit-load in conrod : -79.576 N/mm^2
Longitudinal deflection : -14500.4307 mm
Oval deflection : -35898.7500 mm
Bending stress : -293.045 N/mm^2
Stress due to oval deflection : -301.549 N/mm^2
Combined stress : 420.485 N/mm^2
Stress ratio : 1.029
Due to tension-load:
--------------------
Unit-load in piston : 10.767 N/mm^2
Unit-load in conrod : 15.477 N/mm^2
Longitudinal deflection : 2820.2449 mm
Oval deflection : 6982.0869 mm
Bending stress : 56.995 N/mm^2
Stress due to oval deflection : 58.650 N/mm^2
Combined stress : 81.782 N/mm^2
Stress ratio : 1.029
1. compression-load情况下比tension-load情况下,单位载荷、应力都较小,是不是只考虑compression-load的结果就可以?
2. 评价标准我参考内燃机设计,找到如下数据:
Unit-load in piston 20~60MPa
Unit-load in conrod 15~50MPa
(Perm. )Longitudinal deflection ≤0.00056D(汽油机)(许用弯曲变形)
(Perm. )Oval deflection Bending stress ≤0.0135(1+0.01D),汽油机也可参考≤0.00035D,一般不应超过0.02~0.05mm(许用失圆变形)
Bending stress 100~250N/mm^2
Stress due to oval deflection 不应超过300~350N/mm^2
Combined stress 200~400 N/mm^2
Stress ratio ?
数据不够全面和准确,如果按照上述评价标准,我的计算结果也不是很好,是不是需要调整设计参数?还是我找到的作为参考的评价标准存在问题?
[[i] 本帖最后由 sailingbird 于 2008-6-27 09:35 编辑 [/i]] 请仔细比照I4的那个例子。
你找来的评价标准很好,可以做为评价参考。
至于Longitudinal deflection: -14500.4307 mm,当然是你算错了。 感谢蓝博士的指导和鼓励!
上面的帖子我又完善了一下,又查阅了Designer_Theory手册。
我检查了活塞销的有关输入项,发现的确存在问题,重新计算后,结果比较合理了:
RESULTS:
========
[font=宋体]Permissible longitudinal deflection : 0.0370 mm
Permissible oval deflection : 0.0148 mm
Due to compression-load:
------------------------
Unit-load in piston : -54.013 N/mm^2
Unit-load in conrod : -77.643 N/mm^2
Longitudinal deflection : -0.0141 mm
Oval deflection : -0.0350 mm
Bending stress : -285.930 N/mm^2
Stress due to oval deflection : -294.228 N/mm^2
Combined stress : 410.275 N/mm^2
Stress ratio : 1.029
Due to tension-load:
--------------------
Unit-load in piston : 14.166 N/mm^2
Unit-load in conrod : 20.363 N/mm^2
Longitudinal deflection : 0.0037 mm
Oval deflection : 0.0092 mm
Bending stress : 74.989 N/mm^2
Stress due to oval deflection : 77.166 N/mm^2
Combined stress : 107.601 N/mm^2
Stress ratio : 1.029
[/font]
Oval deflection的数值大于Permissible oval deflection是否合理?Permissible oval deflection应该是根据几何形状等参数计算出的一个许用值,而Oval deflection是在压力、几何形状等参数确定后模拟计算的结果吧。Oval deflection是不是应该小于许用值呢?
I4样例计算结果如下:
RESULTS:
========
[font=宋体] Permissible longitudinal deflection : 0.0375 mm
Permissible oval deflection : 0.0150 mm
Due to compression-load:
------------------------
Unit-load in piston : -34.069 N/mm^2
Unit-load in conrod : -45.425 N/mm^2
Longitudinal deflection : -0.0027 mm
Oval deflection : -0.0300 mm
Bending stress : -62.018 N/mm^2
Stress due to oval deflection : -131.407 N/mm^2
Combined stress : 145.307 N/mm^2
Stress ratio : 2.119
Due to tension-load:
--------------------
Unit-load in piston : 2.793 N/mm^2
Unit-load in conrod : 3.724 N/mm^2
Longitudinal deflection : 0.0002 mm
Oval deflection : 0.0025 mm
Bending stress : 5.084 N/mm^2
Stress due to oval deflection : 10.773 N/mm^2
Combined stress : 11.913 N/mm^2
Stress ratio : 2.119[/font]
[[i] 本帖最后由 sailingbird 于 2008-6-27 09:40 编辑 [/i]] Due to compression-load:
Combined stress : 410.275 N/mm^2
蓝:有点大哦。是用20Cr? 今天才上来看到蓝博士您的回复,我用的是15Cr
[[i] 本帖最后由 sailingbird 于 2008-7-8 08:20 编辑 [/i]] 另外我还有一个关于平衡计算的问题。
在Crank Train Globals中选择计算Unblance,没有平衡轴,参考点为(0,0,0),是不是就可以进行计算了?结果是不是在case子目录中产生文件的ENGINE_BALANCING.RPT 中?
我用的是workspace4.0,但是进行了这些设置后,无法找到平衡计算的报告文件。
另外报告中的:
Balancing Ratio of:
-------------------
F_counterweight and F_rotating: ******** [%] 旋转力平衡
M_counterweight and M_rotating: ******** [%] 旋转力矩平衡
(F_counterweight - F_rotating) and
F_reciprocating_1storder: ******** [%] 一阶往复力平衡
(M_counterweight - M_rotating) and
M_reciprocating_1storder: ******** [%] 一阶往复力矩平衡
******** [%] 表示已经平衡吗? 蓝:
Combined stress: 410.275 N/mm^2
已经超了交变弯曲疲劳极限:400N/mm2
再说:combines stress中含的剪切分量很大,已经不能完全折算后用交变弯曲疲劳极限来衡量了。
******** [%] 表示已经平衡吗?
蓝:是的。不过还要检查内平衡哦。 感谢蓝博士的回答,我也觉得大了点,改进后,在重新计算。
另外,我无法找到平衡计算的报告文件,是我的设置问题吗?我用workspace3.1和4.0,均未找到结果文件。
[[i] 本帖最后由 sailingbird 于 2008-7-8 10:02 编辑 [/i]] DrLan,我也有类似的问题。
活塞销弯曲应力、失圆应力和合成应力是应该小于材料的弯曲疲劳极限还是屈服极限?现在很容易找到计算活塞销强度的公式,方法大同小异,但是想找到完善的评价标准就真的很难了!希望高手能指点一二!谢谢!
如果活塞销的计算的结果如下,应该选用什么材料?根据是什么?:'( 一般的内燃机设计教材上讲得都很笼统!
Bending stress:260.9MPa;
Stress due to oval deflection:186.3MPa;
Combined stress:320.6MPa AWS哪个版本中都有平衡的rpt文件的。
关于评价我的观点是:
活塞最大拉工况状态:取+Combined stress
燃气最大压工况状态:取-Combined stress
然后用安全系数常用公式,计算安全系数,大于1.8或2.0以上(具体安全系数限值可根据你以往产品进行一些归纳)。
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