De Serang blijft de poging tot het over boord werpen van den

In document SCHEPELINGEN AAN BOORD YAN HET KOOPVAARDIJSCHEP (pagina 100-105)

Pro ov ení správnosti výsledk výpo tového modelu byla provedena dv ení. Výsledky jsou poté použity nejen pro ur ení hodnot deformací vlivem montáže motoru, ale ov ují také model samotný, který je dále používán pro následné výpo ty jiných druh zatížení.

5.2.2.1. Verifikace pomocí kontaktních tlak

První verifikace výpo tového modelu je založena na p edpokladu shodnosti kontaktních tlak FEM modelu a reálného motoru. Za tímto ú elem bylo použito speciálních fólií pro m ení kontaktních tlak PRESUREX od firmy Sensor products Inc.[33]. Pro hodnoty kontaktních tlak nejlépe svým rozsahem vyhovovala folie medium. Parametry folie jsou v p íloze 3. Tyto folie byly upraveny a instalovány na kontaktní plochy hlava/válec a válec/blok motoru. Poté byl motor smontován a šrouby utaženy dle p edpisu výrobce tzn.

postupn na 40, 50 a 60 Nm s po adím dle obrázku 27. Pohled na nainstalované icí fólie po skon ení m ení jsou na obrázku 28. Po zp tné demontáži fólií, byly vyhodnoceny pomocí metody TOPAQ vyvinuté firmou Sensor products Inc. [33].

obrázek 27 – po adí utahování hlavových šroub dle [32]

obrázek 28 - pohled na folie pro m ení kontaktních tlak

obrázek 28 - porovnání výsledk m ení a výpo tu kontaktních tlak

Obrázek 28 zobrazuje výsledek m ení kontaktních tlak pro ob kontaktní plochy pomocí fólií a výsledek p evedení na hodnoty tlaku metodou TOPAQ. Ve spodní ásti obrázku je dále vid t srovnání s výpo tem FEM modelu. Srovnání výsledk pro ob kontaktní plochy vykazují pom rn dobrou shodu rozložení kontaktních tlak . Pro lepší porovnání je na obrázku zobrazeno barevné spektrum s p azenou hodnotou tlak , a to shodn pro m ení, i pro výsledek výpo tu. Rozdíl je ovšem v jednotkách jednotlivých hodnot. Výsledek ení je zobrazen v hodnotách PSI a výsledek výpo tu je zobrazen v jednotkách MPa. Pro zjednodušené porovnání je škála výsledku výpo tu zobrazena tak, aby minimální a maximální hodnoty rozsahu v MPa odpovídaly minimální a maximální hodnot škály v PSI. Rovn ž rozložení barev spektra výsledk výpo je shodné se škálou výsledk m ení. Nejv tší rozdíl mezi výpo tem a m ením je v místech kolem hlavových šroub . Zde je nutné upozornit na to, že hodnoty, které p esahují maximální hodnotu spektra u výpo tu, se zobrazují šedou barvou, ale ve výsledcích m ení se zobrazují stále ervenou barvou. Obdobn je to i u hodnot nižších než je minimální hodnota spektra. Hodnoty kolem maxim a minim jednotlivých spekter tak nelze spolehliv ur it. To je patrné i z p ílohy 3. Výrobce [33] uvádí možnou chybu metody TOPAQ ±2% v rozsahu udávaném v p íloze 3. Rozumné se jeví porovnávání spíše hodnot tlak pohybujících se uprost ed spektra a povahy rozložení tlak . U charakteru rozložení tlak lze konstatovat pom rn dobrou shodu výsledk . Nap íklad výsledek kontaktní plochy mezi hlavou a válcem potvrzuje ur itou shodu v nesymetrii v místech, kde je v hlav nesymetricky umíst n výfukový kanál a dochází tak k nesymetrickému snížení tlak .

5.2.2.2. Verifikace pomocí tenzometr

Jako druhá metoda verifikace výpo tového modelu bylo zvoleno porovnání hodnot pom rné deformace v místech, kde jsou umíst ny tenzometry.

Tenzometry byly umíst ny na válci a bloku motoru na místech popsaných v kapitole 5.1.. Takto uzp sobený motor byl smontován za dodržení stejné metodiky, jak doporu uje [32]. Tato již byla popsána výše.

Pro m ení bylo využito t ívodi ového zapojení tenzometr dle [25]. Toto zapojení má výhodu v kompenzaci délky a p ípadného oh evu vedení. K m ení bylo využito m ící aparatury NI 6218 a m ícího programu Labview 8.2.,

ení prob hlo p i teplot okolí 23°C.

obrázek 29 - výsledek výpo tu pro tenzometry A a B

obrázek 30 - výsledek výpo tu pro tenzometry C a D

obrázek 31 - výsledek výpo tu pro tenzometry E a F

A B

C D

E F

obrázek 32 - Pr h pom rného prodloužení p i utahování a srovnání s výsledky FEM výpo tu.

Jednotlivé k ivky zobrazují hodnoty pom rného prodloužení jednotlivých tenzometr , p emž v ase t = 240 s hodnoty odpovídají hodnotám výsledným. V pravé ásti jsou pak vyzna eny výsledky teoretického výpo tu. Jednotlivé barvy a ozna ení tenzometr v obou p ípadech odpovídají.

tabulka 2 - porovnání m ení a výpo tu pom rných deformací

Druhý zp sob verifikace výpo tového modelu byl proveden srovnáním hodnot pom rné deformace nam ené pomocí tenzometr s výslednými hodnotami FEM výpo tu ve shodných místech. Na obrázcích 29, 30 a 31 jsou zobrazeny výsledky jednotlivých kontrolních míst. Pro každý tenzometr je zvolen sou adný systém odpovídající sm ru daného tenzometru. erven je pak ozna eno umíst ní jednotlivých tenzometr . Výsledné hodnoty jsou zobrazeny

po átek utahování konec utahování

v tabulce 2. Pr h m ení, jehož výsledek je použit pro verifikaci, je vid t na obrázku 32. Graf ukazuje hodnoty pom rné deformace v závislosti na ase.

V ase t = 25 s je zapo ato utahování a to na svorníku .1 momentem 40 Nm.

Poblíž tohoto svorníku je umíst n tenzometr A. Z grafu je pak patrné, že hodnoty pom rné deformace po prvním utažení na hodnotu 40 Nm mohou dosáhnout hodnot srovnatelných s hodnotami výslednými. Na základ tohoto zjišt ní lze také doporu it zm nu metodiky montáže, tak aby nemohlo dojít k p etížení n které ásti t snících ploch již v první fázi utahování.

Také je nutné podotknout, že takto m že být ovlivn na i hodnota nam ených kontaktních tlak popsaná výše. Jelikož metoda zaznamenává maximální dosažený kontaktní tlak, nelze tedy s jistotou íci, že nebylo m ení ovlivn no tímto jevem. Do jisté míry lze takto vysv tlit pom rn výrazné zatížení dosedací plochy kolem svorníku 1 (tenzometr A) b hem m ení kontaktních tlak viz obrázek 28.

Hodnoty nam ené pomocí tenzometr jsou vyneseny v tabulce 2. Zde je také vid t procentuální odchylky nam ených hodnot od hodnot vypo tených.

Nejv tší odchylku vykazují tenzometry E a F a to až 25%, p emž nam ené hodnoty jsou menší než vypo tené. Oproti tomu tenzometr C má hodnotu pom rného prodloužení o 20% vyšší než ukazuje výpo et. Tyto rozdíly mohou být zp sobeny nap íklad rozdíly v samotné konstrukci motoru, kdy p esnost odlitk je pom rn malá a tak m že být r zná tlouš ka st n, zatímco FEM model je vytvo en jako ideální. Rovn ž je do m ení vnesena ur itá nejistota zvolenou metodikou utahování hlavových šroub . I p es tyto nejistoty lze íci, že výpo tový model a p edepnutí šroubových spoj v modelu jsou v pom rn dobré shod .

5.2.3. Výsledky výpo tu FEM modelu válcové jednotky

In document SCHEPELINGEN AAN BOORD YAN HET KOOPVAARDIJSCHEP (pagina 100-105)

Outline

GERELATEERDE DOCUMENTEN