En tant qu’élément de connexion clé dans les équipements mécaniques et les structures, la stabilité des performances des fixations est essentielle au bon fonctionnement et à la sécurité de l’ensemble de l’équipement. Avec les progrès continus de la technologie, les exigences en matière de performances des fixations sont de plus en plus élevées, parmi lesquelles les caractéristiques de résistance aux fluides sont importantes. Il est important de connaître les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations dans différentes conditions de fonctionnement et de savoir comment réduire la résistance. Les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations seront étudiées sur la base de la dynamique des fluides computationnelle (CFD).
Analyse théorique et
Les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations sont liées à leur matériau, à leur forme, à leur qualité de surface, etc. Les propriétés physiques des différents matériaux, telles que la densité, le module d’élasticité, le rapport de poisson, etc., ont une influence sur les caractéristiques de résistance. En ce qui concerne la forme, en général, les formes plus pointues produisent plus de résistance dans le fluide, tandis que les formes plus rondes produisent moins de résistance. En outre, la qualité de la surface a une certaine influence sur les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations. Une surface lisse est bénéfique pour réduire la résistance.
Conception expérimentale et traitement des données
Un modèle CFD des fixations et des mesures expérimentales sont nécessaires pour obtenir les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations dans des conditions réelles de fonctionnement. Dans un premier temps, la forme et les dimensions réelles des fixations ont été obtenues à l’aide d’un scanner 3d, qui a été importé dans un logiciel CFD comme modèle. Ensuite, les paramètres physiques du fluide, les conditions d’écoulement, etc., sont réglés et la résistance des fixations à différents débits est obtenue par simulation et calcul à l’aide d’un logiciel CFD.
Le traitement des données expérimentales comprend le post-traitement et l’analyse statistique des résultats de simulation. Observez l’écoulement du fluide et la distribution de la résistance en visualisant les résultats de la simulation. En outre, on peut calculer la grandeur numérique de la résistance et sa relation avec la vitesse d’écoulement, etc.
Résultats et discussion
Le post-traitement et l’analyse statistique des résultats de simulation permettent de tirer les conclusions suivantes:
La forme des fixations a une influence significative sur les caractéristiques de résistance aux fluides. En général, les formes plus pointues produisent une plus grande résistance dans le fluide, tandis que les formes plus rondes produisent moins de résistance. L’influence de la forme sur la résistance doit être pleinement prise en compte lors de la conception des fixations afin de réduire la résistance.
La qualité de surface a une certaine influence sur les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations. Les fixations à surfaces lisses produisent moins de résistance dans le fluide, ce qui peut être fait en polissant, en enduisant, etc., la surface des fixations pour améliorer la qualité de surface et réduire davantage la résistance.
L’influence du matériau des fixations sur les caractéristiques de résistance aux fluides est également relativement importante. Par exemple, les pièces d’attache de matériaux à haute résistance tels que les aciers à haute résistance et les alliages de titane produisent une résistance relativement élevée dans le fluide, alors que les pièces d’attache de matériaux légers tels que les alliages d’aluminium produisent une résistance relativement faible dans le fluide. Lors du choix des matériaux d’attache, les propriétés mécaniques et les caractéristiques de résistance aux fluides des matériaux doivent être considérées de manière intégrée selon les exigences des conditions de travail réelles.
La vitesse d’écoulement a une influence importante sur les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations. À mesure que le débit augmente, la résistance des fixations augmente proportionnellement. La résistance peut être réduite en optimisant la conception de la structure, en choisissant des traitements de surface appropriés, etc.
Par comparaison avec les études précédentes, les modèles et les méthodes CFD mis au point dans le présent document permettent de simuler de façon relativement précise les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations calculées, offrant ainsi de nouvelles idées et méthodes pour la conception et l’optimisation des fixations. En même temps, les différences entre les résultats de cette étude et ceux des études précédentes montrent également que la conception et les conditions d’utilisation des fixations ont une influence importante sur leurs caractéristiques de résistance aux fluides et doivent être pleinement prises en considération.
Les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations ont été étudiées sur la base de la dynamique des fluides computationnelle. Les modèles et méthodes CFD mis au point dans le présent document permettent de simuler de façon relativement précise les caractéristiques de résistance aux fluides des fixations calculées, offrant ainsi de nouvelles idées et méthodes pour la conception et l’optimisation des fixations. En même temps, les résultats de cette étude montrent que la conception et les conditions d’utilisation des fixations ont une influence importante sur leurs caractéristiques de résistance aux fluides et doivent être pleinement prises en considération.
Toutefois, l’étude présente certaines limites. Dans un premier temps, une seule spécification et un seul type de fixation ont été étudiés au cours de l’expérience. D’autres types et spécifications de fixation peuvent être étudiés en profondeur à l’avenir, afin de parfaire la généralité des conclusions de l’étude. Deuxièmement, le modèle CFD mis au point ici ne tient pas compte de l’influence d’autres facteurs tels que la température et la pression. Le modèle pourrait être amélioré et affiné à l’avenir afin de simuler plus précisément la situation réelle.
En outre, les caractéristiques de résistance aux fluides étudiées ici ne constituent qu’un aspect important de la performance des fixations; d’autres propriétés telles que la fatigue, la résistance à la corrosion, etc., pourraient être étudiées de manière plus complète et plus approfondie à l’avenir. En conclusion, l’étude des caractéristiques de résistance aux fluides des fixations est importante et prometteuse, et mérite que nous continuions à explorer et à étudier en profondeur.
