پوشش منیفولد خنک‌کننده، مفصل واشردار
Coolant manifold cover gasketed joint
این مثال نحوه استفاده از عناصر واشر را برای مدل‌سازی یک اتصال واشردار پوشش منیفولد خنک‌کننده نشان می‌دهد.
در این صفحه بحث می‌شود:
هندسه و مواد
بارگذاری و محدودیت‌های مرزی
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
ارقام
محصولات آباکوس/استاندارد
واشرهای موتور برای آب‌بندی سطوح جفت شونده اجزای موتور استفاده می‌شوند تا یکپارچگی سیستم بسته را در طیف وسیعی از بارهای عملیاتی و شرایط محیطی حفظ کنند. عملکرد نامناسب واشر منجر به کاهش فشار موتور و نشت سیال می‌شود که منجر به تخریب عملکرد موتور و آسیب احتمالی به موتور می‌شود. واشر، فلنج‌های اجزای موتور و بست‌ها – که در مجموع به عنوان اتصال واشردار شناخته می‌شوند – باید هنگام تعیین عملکرد آب‌بندی سیستم به عنوان یک واحد در نظر گرفته شوند زیرا اکثر اتصالات واشردار به دلیل فاصله غیر یکنواخت پیچ‌ها و اعوجاج فلنج در طول مونتاژ و بارگذاری عملیاتی بعدی، توزیع تنش تماسی یکنواختی ندارند.
واشرهای موتور اغلب ساختارهای هندسی پیچیده‌ای از مواد مهندسی مختلف هستند و در معرض کرنش‌های فشاری بزرگی قرار دارند. پاسخ فشاری واشر بسیار غیرخطی است. چنین پیچیدگی‌هایی، مدل‌سازی دقیق واشرها با المان‌های پیوسته را هنگام تجزیه و تحلیل مجموعه‌های کامل دشوار و غیرعملی می‌کند.
آباکوس (Abaqus) دارای دسته‌ای اختصاصی از المان‌ها به نام المان‌های واشر است که مدل‌سازی چنین اجزایی را ساده می‌کند و در عین حال اجزای اساسی پاسخ غیرخطی را حفظ می‌کند. استفاده معمول از این المان‌های واشر شامل نمایش جدولی رابطه فشار در مقابل بسته شدن در جهت ضخامت واشر است. مدل‌های فشار در مقابل بسته شدن موجود در آباکوس ، مدل‌سازی رفتارهای بسیار پیچیده واشر، از جمله الاستیسیته غیرخطی، تغییر شکل پلاستیک دائمی و بارگذاری/باربرداری در مسیرهای مختلف را امکان‌پذیر می‌سازد. این رفتارها معمولاً مستقیماً از داده‌های آزمایش کالیبره می‌شوند. به این ترتیب، یک واشر پیچیده را می‌توان به طور مؤثر با استفاده از یک المان واشر در جهت ضخامت مدل‌سازی کرد.
در این مثال، یک واشر فوم کاغذی با مهره سیلیکونی چاپ سیلک اسکرین بین منیفولد ورودی پایینی موتور و پوشش منیفولد خنک‌کننده فشرده شده است. پوشش منیفولد خنک‌کننده، مجاری خنک‌کننده منیفولد ورودی پایینی را آب‌بندی می‌کند تا خنک‌کننده بتواند به سرسیلندرها توزیع شود. نمای انفجاری از مدل اتصال واشردار در شکل ۱ نشان داده شده است . این مدل شامل دو پیچ فولادی، یک پوشش منیفولد خنک‌کننده آلومینیومی، یک واشر فوم کاغذی با مهره سیلیکونی و – برای سادگی – تنها بخشی از منیفولد ورودی پایینی است که از فولاد تشکیل شده است. شرایط تقارن، ساختار را به یک مدل نصفه کاهش می‌دهد. اتصال واشردار تحت شرایط بارگذاری مکانیکی و محیطی زیر قرار می‌گیرد:
توالی بارگذاری پیچ برای بستن اتصال را شبیه‌سازی کنید.
مجموعه را تا حداکثر دمای عملیاتی گرم کنید و فشار حفره داخلی را اعمال کنید.
ضمن حفظ فشار حفره داخلی، مجموعه را تا حداقل دمای عملیاتی خنک کنید.
با حذف فشار داخلی، مجموعه را به شرایط محیطی برگردانید.
مفصل واشردار را جدا کنید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.