Magnetoreoloģisko suspensiju reoloģisko īpašību un plūsmu ar brīvo virsmu modelēšana

Projekta vadītājs: S.Lācis

Projekta izstrāde ir paredzēta līdz 31.12.2010., kopā 31 mēnesis. 2008.gadā tika paveikts sekojošais:

1) Pārstrādāta 3D magnētisko spēku aprēķinu programmatūra C valodā, pielāgojot to Linux videi, kas ļauj efektīvāk izmantot aprēķinu paralelizāciju daudzkodolu datorsistēmās. Programmatūra aptver pilnu ciklu: automatizētu režģa izveidi, galīgo elementu aprēķinu procesu un rezultātu pēcapstrādi. Aktīvi tiek izmantota GMSH vide režģa ģenerēšani patvaļīgas formas objektiem (interesi pārsvarā rada lodes un cilindriski stieņi) un rezultātu (fizikālo lauku) pēcapstrādei. Ar iegūto programmatūru plānots 2009.g. sākumā veikt nepieciešamās aprēķinu sērijas, lai sagatavotu datus publikācijai.

2) Veiktas aprēķinu sērijas tuvinātai Bingema plūsmai ap lodi, lietojot vispārināto Stoksa vienādojumu neņūtoņa šķidrumam ar Bingema likuma aproksimāciju. Iesākta robežslāņa tuvinājuma izstrāde, kas tiks pabeigta 2009.g. pirmajā ceturksnī. Tad iegūtie rezultāti varētu tikt apkopoti publikācijā.

3) Izanalizējot Level Set metodes prieksrocības un trūkumus, divu šķidrumu robežvirsmas aprēķiniem tiek aprobēts Stoksa plūsmas aprēķins ar kustošos režģi – frontes izsekošana ar režģa jaunu ģenerēšanu pēc noteikta laika soļu skaita. Izanalizētas virsmas spraiguma spēku aprēķina iespējas, veikta konkrēta varianta izvēle. Notiek skaitliski stabila hidrodinamisko aprēķinu algoritma ar spiediena lecienu uz fāzu virsmas izstrāde.

4) Daļiņu ansambļa tiešas modelēšanas jomā rezultāti, kas sasniegti programmatūrai bez impulsa apmaiņas starp nesējšķidrumu un daļiņām, prezentēti konferencē Drēzdenā (11th International Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, Dresden, August 25th - 29th 2008) ar mutisku referātu. Modelēšanai nepieciešamie magnētiskie spēki aprēķināti ar 1) punktā minēto programmatūru, atrasta oriģināla to reprezentācijas forma. Tiešās modelēšanas jomā noformētas 2 zemākminētās publikācijas (viena nopublicēta, otra iesniegta publicēšanai). Tālākā programmatūras uzlabošana tiks veikta izmantojot galīgos elementus šķidruma plūsmas aprēķinā.

5) Veikta mozīmīga zinātniskās literatūras iegāde, kas ļaus sekmīgi veikt tālāko zinātnisko darbu.

Pabeigtie darbi atbilst 2008.g. (7 mēneši) plānotajam. Veikts nozīmīgs etaps veidojot modelēšanas metodiku un programmatūru, kas ļaus veikt magnetoreoloģisko (MR) suspensiju plūsmu aprēķinus, kā arī precizēt MR suspensiju anizotropas reoloģiskās sakarības. Iegūtie rezultāti būs nozīmīgi MR iekārtu optimizācijai. Īpaši svarīgi tas ir automobiļu rūpniecībā, kur asas konkurences apstākļos tiek meklētas iespējas uzlabot braukšanas drošību un pasažieru komfortu.

Būtiskas problēmas darba izpildes laikā radušās nav, atsevišķām skaitliskas dabas grūtībām atrasti alternatīvie risinājumi. Tā rezultātā projekta kopējā virzība nav aizkavējusies.

Plānotie 2008.g. uzdevumi ir veikti, pētījumi tiks turpināti 2009.g. Kopējie mērķi projektā atbilstoši plānotajam jāsasniedz 2010.gadā.