SOLIDWORKS Simulation - Charge de pression d'eau

Article de Ryan Dark sur juill. 31, 2020

SOLIDWORKS Simulation est capable de simuler un gradient de pression non uniforme. Ça permet
configuration de simulation sur un modèle qui approximerait la pression de l'eau à l'intérieur d'un réservoir
ou contre une digue.

Exigences de pression non uniformes

Une pression non uniforme a les exigences suivantes :

  • Un « système de coordonnées de référence »
  • Faces sur lesquelles appliquer la charge de pression
  • Une équation pour définir la pression en fonction de variables de coordonnées

Chacun d'eux nécessitera un réglage précis pour approximer une charge de pression due à l'eau comme suit :

  • Le « système de coordonnées de référence » placé à un endroit sur la surface de l'eau/du liquide avec l'une des directions de coordonnées (X, Y ou Z) dans la direction normale à la surface de l'eau/du liquide.
  • Les surfaces sur lesquelles appliquer la charge de pression doivent être uniquement celles en contact avec l'eau ou le liquide. Les faces partiellement immergées doivent être divisées en plusieurs faces à l'aide de la commande « Séparer la ligne ».
  • L'équation utilisée pour la pression eau/liquide serait pour la pression statique en fonction de la profondeur :

 

Fluide Pstatique = ρgh


…où P = pression, ρ = densité du fluide, g = accélération de la gravité, et « h » sera remplacé
avec la variable de direction du « Système de coordonnées de référence » définie normalement à la surface
de l'eau.


Exemple de configuration d'étude


Dans cet exemple, la situation étudiée est une conception potentielle d'un système de digue bi-matériaux
où la pression de l'eau sera exercée sur la face abrupte de la digue sans contre-pression
sur la face arrière peu profonde de la digue. Dans cet exemple, la ligne de flottaison est définie à mi-chemin de la
Face de la digue ; une « ligne de séparation » est générée pour créer cette ligne de flottaison. Une section transversale de la digue est
affiché dans la figure 1.

bi-material dike system

Dans cette configuration, le dessous du modèle est immobilisé avec une condition de fixation « Fixe » et tous les
les faces coupées utilisées pour créer la section du modèle sont appliquées avec des montages « Symétrie », comme on le voit dans
Figure 2, afin de permettre au modèle sectionnel de se comporter comme le ferait un grand modèle complet.

 

cut faces of the model section

Figure 2 : Faces coupées de la section du modèle avec les montages « Symétrie » définis.

Un « système de coordonnées de référence » (visible sur la figure 3) est placé à la ligne de flottaison prévue du
modèle afin de simplifier l'équation (pas de constante de décalage) qui définira ensuite la pression
condition appliquée dans le modèle et permettre au système de coordonnées de se déplacer avec la ligne de flottaison.

 

location of reference coordinate system


Figure 4 : Définition de la pression non uniforme.

Les faces sélectionnées de la charge de pression sont sélectionnées pour être les faces immergées indiquées dans
Figure 5.

 

selected faces_pressue load

Figure 5 : Faces sélectionnées pour la condition de charge de pression non uniforme.

Avec ces conditions de montage et la condition de pression non uniforme définie, le modèle est prêt à fonctionner
et peut montrer un profil de déplacement tel que la figure 6.

 

displacement plot generated_pressure

 

À propos de Ryan Dark

Ryan fait partie de l'équipe de support technique de GoEngineer depuis février 2008, où il fournit principalement un soutien pour tous les logiciels FEA et CFD proposés par SolidWorks. Son distinction la plus récente est le titre d'Ingénieur d'application élite décerné par SolidWorks Corp.

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