기계적 구속 시뮬레이션에서 스프링 서스펜션 시스템과 같은 확장 보상 장치는 일반적으로 수직(Z) 축을 따라 특정 방향으로의 이동을 명시적으로 허용함으로써 모델링됩니다. 장비를 제자리에 고정하는 엄격한 변위 구속을 적용하는 대신, 유한 요소 모델은 물리적 현실을 모방하기 위해 이 방향으로의 자유로운 병진 이동을 허용하도록 정의됩니다.
서스펜션 축에 대한 엄격한 구속을 제거함으로써 모델은 장비의 "자체 보상" 기능을 정확하게 시뮬레이션합니다. 이를 통해 계산된 열 응력이 작동 중에 서스펜션 시스템이 제공하는 실제 완화를 반영하도록 보장합니다.
시뮬레이션의 역학
이동 축 정의
고온 장비의 동작을 재현하려면 시뮬레이션에서 방향 자유도를 고려해야 합니다.
유한 요소 모델에서 스프링 서스펜션의 경계 조건은 특히 수직 Z축을 따라 이동을 허용하도록 설정됩니다. 이는 서스펜션 지점을 모든 움직임을 제한하는 고정 앵커 지점과 구별합니다.
변위 구속 제거
정확한 모델링의 핵심은 인위적인 제한이 없다는 것입니다.
시뮬레이션 설정은 서스펜션의 활성 축에 변위 구속이 적용되지 않도록 해야 합니다. 이렇게 하면 수학적 모델이 실제 물리적 시스템에는 존재하지 않는 인위적인 반력을 생성하는 것을 방지할 수 있습니다.
열 응력 완화 검증
자체 보상 시뮬레이션
고온 장비는 가열되면 자연스럽게 팽창합니다.
서스펜션을 이동 가능한 경계로 모델링함으로써 시뮬레이션은 장비의 자체 보상 기능을 포착합니다. 이를 통해 엄격하게 구속된 경우 발생할 과도한 내부 응력을 생성하지 않고 장비가 팽창할 수 있음을 확인합니다.
실제 데이터와의 벤치마킹
시뮬레이션의 신뢰성은 검증에 달려 있습니다.
엔지니어는 시뮬레이션된 변위 값을 실제 작동 데이터와 직접 비교하여 모델의 효과를 평가합니다. 시뮬레이션이 실제 장비와 동일한 양만큼 이동하면 해당 모델은 열 응력 완화의 유효한 예측자로 간주됩니다.
절충점 이해
정확한 입력의 필요성
이 모델링 접근 방식은 현실적이지만 경계 정의의 품질에 크게 의존합니다.
이동 축이 잘못 정의되거나 마찰이 무시되어야 하는 곳에서 무시되면 모델은 실제 응력 분포를 예측하는 데 실패합니다.
작동 데이터에 대한 민감도
검증 프로세스는 사용 가능한 현장 데이터의 품질만큼만 좋습니다.
모델은 실제 작동 데이터와 일치시켜 검증되므로 현장 측정의 오류는 시뮬레이션 결과의 안전에 대한 잘못된 안도감을 초래할 수 있습니다.
시뮬레이션 정확도 보장
프로젝트에서 확장 보상을 효과적으로 모델링하려면:
- 응력 분석이 주요 초점인 경우: 응력 값을 인위적으로 부풀리지 않도록 경계 조건이 수직 Z축을 따라 이동을 엄격하게 허용하는지 확인하십시오.
- 모델 검증이 주요 초점인 경우: 시뮬레이션된 변위가 기록된 현장 데이터와 일치할 때까지 매개변수를 반복적으로 조정하여 시뮬레이션을 보정하십시오.
정확한 모델링은 서스펜션을 고정 지지대가 아닌 장비와 함께 "호흡하는" 동적 구성 요소로 취급해야 합니다.
요약 표:
| 기능 | 시뮬레이션 방법 | 정확도에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 구속 유형 | 엄격한 변위 구속 제거 | 인위적인 반력 방지 |
| 축 정의 | 명시적인 수직(Z) 축 자유도 | 물리적 자체 보상 모방 |
| 검증 | 현장 변위 데이터와의 벤치마킹 | 실제 열 응력 완화 검증 |
| 주요 결과 | 정확한 열 응력 분포 | 장비 안전 및 수명 보장 |
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시각적 가이드
참고문헌
- Nenghong Zheng, Ye Chen. Numerical Simulation Research on Screen Superheater of Supercritical Circulating Fluidized Bed Boiler. DOI: 10.54691/czsm3b20
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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