Записки доцента

Провели расчет модели гексакоптера при статической нагрузке на прочность и жесткость. Цель - уменьшение массы коптера

Максимальная расчетная нагрузка (подъемная сила) от каждого пропеллера - 220 Н с учетом средней массы гексакоптера 90 кг и максимальной массы полезной нагрузки 35 кг.

Подобрали балки из условия прочности и жесткости при минимальном весе.

Теперь ждем, когда заказчик решится провести модальный анализ и расчет вибраций от двигателей. А еще можно уменьшить вес балок, какие есть варианты?

На осень 2025 планируется новый курс по прочности и устойчивости трубопроводных конструкций в нашем любимом ANSYS. Теперь с аналитикой и реальными примерами из практики.

Программа:

1. Основы механики твердого деформируемого тела. Линейный прочностной расчет деталей и опор трубопровода. Напряжения в оболочках. Краевой эффект
2. Подготовка модели к расчету. Элементы shell, solid, beam. Контакты. Джоинты. Работа со сборками (модель 1)
3. Нелинейный расчет на прочность.
3.1. Pipe idealization. Большие деформации (Large deflection). Задание трассы трубопровода через координаты (модель 1)
3.2. Субмоделирование. Расчет болтового соединения на прочность. Виды контактов (модель 3)
3.3. Подбор геометрических характеристик детали трубопровода с учетом пластической работы металла (модель 3)
4. Линейный и нелинейный расчет устойчивости. Построение неидеальной 3D-модели оболочки, находящейся под действием осевой нагрузки (модель 2)
5. Модальный анализ. Расчет колебаний пустого и полного резервуара с жидкостью на опорах (модель 1)
6. Гармонический анализ (модель 1)
7. Спектральный анализ (модель 1)
8. Случайная вибрация (модель 1)
9. Расчет детали на усталостное разрушение (модель 3)
10. Совместная задача cfx и mechanical. Расчет на прочность корпуса и рабочего колеса насоса (модель 3)

Для кого?

Для студентов 3го курса, внедрим в дисциплину "Прочность и устойчивость трубопроводных конструкций совместно с типовыми расчетами" в добровольно-принудительном порядке.
Также могут присоединиться все желающие, писать в ЛС

Когда?

Октябрь-ноябрь 2025 года

Показываем пример выполненного расчета

Требовалось рассчитать крыльчатку, напечатанную на 3Д принтере в двух исполнениях - сборная на клею и цельная.

Далее требуется определить (из ТЗ заказчика):
1. НДС и перемещения на номинальной частоте вращения 3000 об/мин;
2. Разрушающая частота вращения;
3. ЧСК (Частоты собственных колебаний) на частоте вращения +30% к номинальной, Диаграмма Кэмпбелла по кратностям 1, 2, 3,4,5,7,9,11;
4. Расчёты по п.1-3 произвести для двух вариантов исполнения крыльчатки, выполненной методом 3D печати из ПЭТГ с 10-18% углеволокна (шпонкой и защелками пренебречь):
- цельная;
- сборная на клею (прочность соединения 0,7 от основного);
5. Расчёт адгезионного соединения для сборной конструкции (лопатки вклеивают в ступицу)

Исходные данные:
1. Модель (.step) в приложении
2. Технические характеристики материала - Результаты испытаний материалов приведены в таблице
(материал ПЭТГ с 10-18% углеволокна), модуль упругости в справочниках для полиэтилентерефталата с гликолем;
3. Направление печати

Показываем некоторые скриншиоты из отчета на 50+ страниц, показываем вариант сборной на клею:
1 - Направление свойств материала в зависимости от направления печати
2 - Эквивалентные напряжения
3 - Деформации
4 - первая собственная частота колебаний
5 - Диаграмма Кэмпбелла (один из расчетных случаев)
6 - Статус клеевого контакта
7 - Контактные напряжения
8 - Нормальные напряжения (Одно из трех направлений)
9 - Касательные напряжения (Одно из трех направлений)
10 - Расчетная схема