Настройка динамических характеристик трубопроводных систем является сложной задачей, которая в настоящее время непосредственно связана с компьютерным моделированием изделия. Большинство графических пакетов имеют расчетные модули для расчета статических, динамических нагрузок, резонансных частот и других характеристик механической системы.
С использованием систем 3D-моделирования размещение оборудования, обвязка его трубопроводами, расчет трубопроводов и уточнение размещения всего оборудования и трубопроводов идут не последовательно, а параллельно. Это значительно сокращает сроки проектирования от постановки задачи до разработки готовых чертежей. При этом в значительной степени уменьшается количество ошибок, связанных с нестыковками оборудования.
Рассмотрим проектирование пространственной распределенной динамической системы на примере проектирования стенда промывки систем гидравлики. Трехмерный проект стенда делался в системе SolidWorks 2009 [1], которая позволяет также выполнить расчеты резонансных частот в интегрированной системе SW Simulation.
Главная функция подобных систем промывки заключается в обеспечении высокой скорости рабочей среды и получения турбулентного режима течения по всей длине трубопровода, что не является рабочим режимом для промываемых трубопроводов. Как показывает практика, в некоторых случаях возможно появление высоких уровней вибрации как в самих стендах, так и промываемых системах, что может привести к их разрушению. Данные вопросы требуют внимательного отношения при проектировании высоконагруженных систем, включающих мощное оборудование.
Динамический расчет трубопроводов был выполнен методом конечных элементов [2] как при помощи программы собственной разработки [4,5], так и в модуле инженерного анализа SW Simulation, путем передачи туда геометрии трубопроводов из SW. Полученные результаты показали хорошую сходимость, и с учетом того, что программа собственной разработки была неоднократно проверена при анализе реальных трубопроводов, то данные результаты можно считать достоверными.