КОМПЛЕКСНИЙ ОГЛЯД SOLIDWORKS ТА ANSYS ДЛЯ ПРОЄКТУВАННЯ ТА АНАЛІЗУ ГІДРАВЛІЧНИХ МАШИН
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Представлено глибокий аналіз сучасного програмного забезпечення для систем автоматизованого проєктування (CAD) та систем інженерного аналізу (CAE), з акцентом на SolidWorks та ANSYS. Особливу увагу приділено їх використанню в проєктуванні та аналізі гідравлічних машин, де ці інструменти відіграють важливу роль у розробці турбін, насосів та інших компонентів. SolidWorks виділяється як провідний інструмент для створення 3D-моделей гідравлічних агрегатів, що дозволяє інженерам оптимізувати конструкції та зменшувати гідравлічні втрати на ранніх етапах проєктування. Крім того, SolidWorks пропонує зручний інтерфейс і потужні можливості симуляції, дозволяючи виконувати базові аналізи безпосередньо в середовищі моделювання гідравлічних систем. Виконано огляд широко використовуваної програми ANSYS, що визнаний як інструмент для виконання складних інженерних аналізів, які охоплюють широкий спектр фізичних явищ, включаючи теплові, механічні, електромагнітні та гідродинамічні процеси. Мультифізичні можливості ANSYS дозволяють інженерам моделювати складні взаємодії фізичних явищ в єдиному середовищі симуляції, що є особливо важливим для таких завдань, як проєктування енергетичних установок або гідротурбін. Виконано всебічний огляд функцій симуляції, які включають аналіз кінцевих елементів (FEA) та моделювання потоків, що забезпечує раннє виявлення потенційних проблем у конструкції. Запропоновано застосування ANSYS для глибокого аналізу гідродинамічних явищ, що відбуваються в турбінах під час їх експлуатації, дозволяючи оптимізувати геометрію лопатей та зменшувати ризик кавітації. Додатково, підкреслено, що інтеграція обох програмних комплексів створює потужний інструментарій для інженерів, дозволяючи їм поєднувати проєктування та аналіз у єдиному робочому процесі. Зроблено висновок про те, що ефективне використання SolidWorks та ANSYS може значно покращити якість розробки гідравлічних машин, зменшивши час на проєктування та підвищивши їх надійність. У статті також представлено практичні приклади використання цих програм у реальних проєктах, що демонструють їх ефективність та вплив на інженерні рішення в галузі машинобудування.
Блок інформації про статтю
Посилання
Krupa Y., Demchuk Y. Modern software for the numerical study of flow in hydraulic machines. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2022, no. 1, pp. 54–58.
Krupa E. S., Nedovesov V. A. Sovremennoe sostoyanie programmnykh kompleksov CFD dlya chislennogo issledovaniya prostranstvennogo potoka v gidromashinakh [Actual status of CFD software complexes for numerical research of spatial flow in hydraulic machines]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2019, no. 1, pp. 98–103.
Krupa Y., Demchuk R., Volobuiev A. Comparative analysis of software systems for hydraulic turbine flow simulation. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023, no. 1, pp. 49–55.
Enginerio Website. Available at: https://enginerio.com. (accessed 05.10.2024).
Zhang Z. Hydraulic Characteristics of Pumps and Turbines. Hydraulic Transients and Computations. 2020, pp. 235–272.
Duan X. H., Kong F. Y., Liu Y. Y., Zhao R. J., Hu Q. L. The numerical simulation based on CFD of hydraulic turbine pump. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 129. 2016.
SOLIDWORKS Official Website. Available at: https://www.solidworks.com (accessed 05.10.2024).
Liu H., Wu Z., Yuan S., Wang Y., Dong L. Design and Implementation of a Three Dimensional CAD Graphics Support Platform for Pumps Based on Open CASCADE. Processes. 2023, vol. 11, issue 8, p. 2315. doi: 10.3390/pr11082315
Niu W. T., Wang P. F., Shen Y., Gao W. G., Wang L. N. A FeatureBased CAD-CAE Integrated Approach of Machine Tool and its Implementation. Advanced Materials Research. 2011, vols. 201–203, pp. 54–58. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.201-203.54
ANSYS Official Website. Available at: https://www.ansys.com (accessed 07.10.2024).
Barbieri L, Muzzupappa M. Performance-Driven Engineering Design Approaches Based on Generative Design and Topology Optimization Tools: A Comparative Study. Applied Sciences. 2022, vol. 12, issue 4, p. 2106. doi: 10.3390/app12042106
Yoo S., Lee S., Kim S. Integrating deep learning into CAD/CAE system: generative design and evaluation of 3D conceptual wheel. Struct Multidisc Optim. 2021, vol. 64, pp. 2725–2747.