[สอนเทคนิค SOLIDWORKS EP.3] การวิเคราะห์ ไปพร้อม ๆ กันระหว่าง Flow Simulation และ SOLIDWORKS Simulation
ในช่วงของการพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างเช่นหุ่นยนต์ใต้น้ำ การสร้างคอนเซ็ปต์ขึ้นมาในช่วงเริ่มต้นนั้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดำเนินงานในการออกแบบในลายละเอียดต่อไป
การรู้ถึงภาระกรรมต่าง ๆ พฤติกรรมการไหลรอบ ๆ ชิ้นงานนั้นเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการออกแบบชิ้นงาน
ในเรือดำน้ำนั้นการไหลของน้ำผ่านตัวเรือจะสร้างแรงดันกระทำบนผนังของตัวโครงสร้างซึ่งเราจะทำการคำนวนส่วนนั้นออกมาและทำการกระจายไปยังแต่ละส่วนงานเพื่อทำการออกแบบต่อไป
การวิเคราะห์ปัญหาแบบควบกันระหว่างหลาย ๆ ฟิสิกส์นั้นเริ่มเข้ามามีบทบาทมากขึ้นเรื่อย ๆ อย่างเช่นในกรณีนี้จะเป็นการคำนวนการไหลผ่านชิ้นงานที่เป็นเรือดำน้ำก่อนและจากนั้นจะนำความดันที่เกิดขึ้นรอบ ๆ ตัวเรือนั้นมาทำการคำนวนความแรงในโครงสร้างต่อไปเพื่อตรวจเช็คการออกแบบทั้งด้านการไหลและความแข็งแรง
ซึ่งเป็นข้อดีที่ทำให้นักออกแบบสามารถออกแบบชิ้นงานที่มีคุณลักษณะรทางการไหลที่ดีเยี่ยมโดยที่มีความแข็งแรงในโครงสร้างที่ทนทานต่อภาระกรรมต่าง ๆ ได้ไปพร้อม ๆ กัน
หุ่นยนต์เรือดำน้ำถูกวาดขึ้นมาโดยให้มีขนาด ความหนาของผนังเป็นไปตามจริง โดยปกติการวิเคราะห์การไหลเรามักจะให้ชิ้นงานนั้นเป็นทรงตัน เนื่องจากเราวิเคราะห์การไหลแต่ผิวภายนอก ส่วนชิ้นส่วนภายในที่ปิดสนิทนั้นเราจะสมมติให้เป็นก้อนตันเลยเนื่องจากไม่ส่งผลกระทบต่อการไหลภายนอก
แต่เนื่องจากเราต้องการที่จะวิเคราะห์ความแข็งแรงในโครงสร้างไปด้วยดังนั้นชิ้นงานที่จะนำมาวิเคราะห์การไหลนั้นจะต้องเป็นชิ้นงานเดียวกันกับที่จะใช้ในการวิเคราะห์ความแข็งแรงในโครงสร้าง
ผมได้นำโมเดลมาวางใน Computation Domain จากนั้นใส่น้ำให้ไหลผ่านพร้อมกับหมุนใบพัดในการขับเคลื่อนตัวหุ่นยนต์โดยใช้ Rotating Region ช่วยทำให้โดเมนนั้นเกิดการหมุน
จากนั้นผมทำการคำนวนก่อนเพื่อคอนเฟิร์ม Pressure Profile ที่เกิดขึ้นบนลำตัวของหุ่นว่าเป็นไปตามทฤษฎีที่คำนวนไว้หรือไม่
เมื่อผลลัพธ์ที่ได้มีความน่าเชื่อถือแล้วก็เป็นขึ้นตอนในการนำภาระกรรมที่เกิดขึ้นจากการไหลให้มาเป็นแรงกระทำในโครงสร้าง
โดยใน Static Analysis Properties นั้นจะแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการนำเข้าภาระกรรมที่เกิดขึ้นจากการไหลได้
จะเห็นว่าเราสามารถที่จะ Include fluid pressure effect from SOLIDWROKS Flow Simulation ได้ โดยการไปเลือกที่ไฟล์ *.fld ที่เป็นบรรจุผลของการคำนวนการไหลไว้มาให้เป็นแรงกระทำ
โดยมีเงื่อนไขที่ว่า ชิ้นงานที่ใช้ในการคำนวนของไหลและชิ้นงานที่ใช้ในการทำการคำนวณความแข็งแรงในโครงสร้างนั้นจะต้องเป็นชิ้นงานเดียวกันและตำแหน่งต้องตำแหน่งเดียวกันเท่านั้น
เพราะผลลัพธ์ของแรงดันนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งบนชิ้นงาน และความดันนั้นจะถูก Mapping เข้าไปตามรูปร่างของชิ้นงาน หากชิ้นงานนั้นไม่เหมือนหรือไม่เป็นชิ้นเดียวกันกับที่ใช้วิเคราะห์การไหลก็จะทำให้การ Mapping นี้มีปัญหา และไม่สามารถที่จะคำนวนต่อไปหรือหากคำนวนได้ก็จะมีความคลาดเคลื่อนในผลลัพธ์ ซึ่งต้องระมัดระวังและให้เป็นข้อกำหนดของการทำการวิเคราะห์แบบควบรวมฟิสิกส์
จากนั้นเมื่อเราสามารถนำไฟล์ *.fld เข้ามาได้แล้ว ทุกอย่างก็ง่ายเหมือนการทำการวิเคราะห์ทาง Static Analysis ที่ทุกคนทำกันอยู่แล้วตามปกติ ใส่เงื่อนไขขอบเขตการ Fixed ให้เป็นไปตามจริง การที่ชิ้นงานลอยกลางน้ำหรืออากาศนั้นมักจะทำการใส่เงื่อนไขกันที่จุด CG กำหนดวัสดุให้กับชิ้นงานให้เรียบร้อยและก็พร้อมที่จะวิเคราะห์ความแข็งแรงในโครงสร้าง
จะเห็นว่าเราสามารถที่จะทำการวิเคราะห์แบบซับซ้อนให้ดูง่าย ๆ ได้โดยการแบ่งขั้นตอนการคำนวน คำนวนของไหลก่อน จากนั้นนำความดันที่คำนวนได้มาเป็นภาระกรรมสำหรับการคำนวนความแข็งแรง
ออกแบบโครงสร้างใหม่ตามความแข็งแรงแพฤติกรรมการไหลที่เกิดขึ้น จากนั้นก็เริ่มต้นการคำนวณใหม่อีกครั้งเป็นเช่นนี้วนลูปไปเรื่อย ๆ จนชิ้นงานเรานั้นเป็นไปตาม Requirement ที่ต้องการ ง่าย ๆ ด้วย SOLIDWORKS ครับผม
บทความโดย แอดโจ๊ก
ติดต่อเราได้ทุกช่องทาง
Facebook "Metro SOLIDWORKS" https://www.facebook.com/metrosolidworks
YouTube "MetroSOLIDWORKS" https://www.youtube.com/metrosolidworks
IG : solidworks_metrosystems https://www.instagram.com/solidworks_metrosystems/
โทร 02-089-4145
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
