FlowVision: инженерный анализ смазки сложных механизмов

Геометрическая модель фрагмента картера ведущего моста

Программный комплекс FlowVision был использован для сложнейших расчетов распределения масла в картере ведущего моста автомобиля «КАМАЗ». Этот пилотный проект был успешно завершен в тесном сотрудничестве специалистов ООО «ТЕСИС» и ПАО «КАМАЗ». На основе трёхмерной CAD-модели картера, созданной конструкторами ПАО «КАМАЗ», специалисты ООО «ТЕСИС» построили математическую модель, описывающую течение масла, частично заполняющего объем картера, под действием вращающихся деталей конструкции и поля тяжести. Совместно проведены расчёты для различных режимов работы моделируемого агрегата, отличающихся рабочей температурой трансмиссионного масла и угловыми скоростями вращающихся деталей – ведущего и центрального колес, а также сателлитов. Анализ результатов моделирования, выполненный специалистами ПАО «КАМАЗ» и ООО «ТЕСИС», позволил проследить динамику движения и распределение масла в объеме картера, а также оценить эффективность смазывания поверхностей деталей конструкции. На основе экспертного анализа результатов расчётов сделаны выводы об адекватности построенной расчётной модели и возможности применения программного комплекса FlowVision для решения вопросов и проектного обоснования смазки сложных механических систем для автомобилей семейства «КАМАЗ». Разработанный подход даёт конструктору возможность на всех этапах проектирования получить и проанализировать достоверную и исчерпывающую информацию по характеристикам системы смазки.

Распределение масла в объёме картера

Распределение масла на поверхностях сателлитов

Успешное решение поставленной задачи стало возможным, благодаря творческому подходу и слаженной работе команды пилотного проекта – специалистов ПАО «КАМАЗ» и ООО «ТЕСИС, а также ряду инновационных технологий и уникальных функциональных возможностей программного комплекса FlowVision, к которым относятся:

• прямой импорт геометрии моделируемого объекта из CAD-системы с использованием множества поддерживаемых форматов
• автоматическая генерация расчётной сетки с локальной динамической адаптацией, дающей возможность получения точного решения при минимальных затратах на подготовку задачи к расчету и на требуемые вычислительные ресурсы
• моделирование сложного движения системы твердых тел в жидкости по заданному закону или под действием гидродинамических сил
• моделирование течений в зазорах без построения в них подробной расчётной сетки – расчёт течения масла в каналах, образованными зубчатыми зацеплениями вращающихся колес, сателлитов и подшипников
• широкие возможности по представлению и анализу результатов моделирования:
  • реалистичное представление распределения масла в объёме конструкции
  • визуализация смазанных поверхностей деталей
  • нестационарная циркуляция масла в системе смазки механизмов
  • распределение давления на стенках конструкции
  • поле скоростей в расчётной области и др.

По результатам пилотного проекта ПАО «КАМАЗ» и ООО «ТЕСИС» договорились о дальнейшем долговременном сотрудничестве с целью развития расчётной модели и создания новых современных методов моделирования физических процессов на основе программных комплексов FlowVision и ABAQUS для использования в проектировании различных агрегатов автомобилей семейства «КАМАЗ».