Narzędzie pomocje przy projektowaniu silników – wymiary
EMC – Elektroniczne maszyny cyfrowe
Obecnie bez użycia EMC wykonuje się tylko obliczenia bardzo proste lub przybliżone, ponieważ obszerne obliczenia, np. dotyczące zagadnień optymalizacji nie mogą być ręcznie w ogóle wykonane. Znając warunki brzegowe można za pomocą elementarnych metod obliczeniowych (np. zasady Castigliano) wyznaczyć przebieg sił i momentów, a stąd rozkład i wartości naprężeń w stopie korbowodu. Wskutek tego bardzo uproszczonego założenia, tą metodą można względnie prawidłowo oszacować tylko rząd wielkości obciążeń oraz określić tendencję ich wzrostu przy zmianie głównych wymiarów stopy. Z prawej strony pokazano zastępczy schemat stopy korbowodu przygotowany do obliczeń metodą elementów skończonych (układ dwuwymiarowy). Cała stopa jest przedstawiona jako zbiór prostych, geometrycznych elementów płaskich, w tym przypadku trójkątów. Warunek zapewnienia równowagi statycznej i zgodności kinematycznej elementów prowadzi do układu równań liniowych z bardzo dużą liczbą niewiadomych – nie jest to łatwe zadanie.
Zmniejszanie wymiarów
Taki układ równań może być rozwiązany jedynie za pomocą dużej maszyny cyfrowej. Przez dowolne zmniejszanie wymiarów elementów można bardzo dokładnie odwzorować geometryczny kształt rozważanej części, dzięki czemu obliczone odkształcenia i naprężenia będą bardzo bliskie wartościom występującym w rzeczywistości. Za pomocą podobnego schematu zastępczego można rozwiązywać dowolne przypadki rozkładu obciążeń, np. takie jak pokazano na rysunku w książce Niewiarowskiego: od siły ciśnienia gazów Pg, siły bezwładności Pb i wstępnego napięcia śrub Ps. Porównanie “ręcznych” metod obliczeniowych z obliczeniami wykonywanymi na maszynach matematycznych pod względem nakładu czasu i środków na pewno w wielu przypadkach wypadnie na korzyść tych pierwszych. Z drugiej jednak strony możliwości wszechstronnych rozwiązań na EMC są nieporównywalnie większe. Dlatego pierwsze zgrubne obliczenie wykonuje się ręcznie. Dopiero gdy dochodzi się do przekonania, że ma się do czynienia prawie z ostatecznie wybraną konstrukcją stosuje się metodę elementów skończonych.
