零件静态力学仿真分析如此简单,只要这5个步骤 |
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在我们做产品设计的过程中,经常有些关键零件需要评估其受力情况,而一般的方法要么通过简单的笔算,要么通过经验的判断,再加上一些过度的安全系数,这些方法相对比较粗糙一些,往往得不到准确的数据结果。这时候就需要借用有限元仿真来获得较为准确的数据结果。或许有人就会问仿真能准确吗?这个问题我会在后面的文章跟大家讨论,本文会先简单介绍一下仿真的基本步骤,以供初学者参考。 这里我将借用SOLIDOWRKS自带教程里的的模型来讲解。 01 打开插件,打开模型 以前主要通过插件对话窗口打开插件,现在SW提供了插件工具标签,里面提供了常用插件的按钮,直接可以打开和关闭插件。 根据教程里面的默认路径,各位就可以找到相对应的版本模型。 02 新建算例 当插件打开之后,指令管理器中会出现一个Simulation的标签,里面是操作Simulation的指令按钮,你可以在这里方便的打开各个指令。[新算例]是这个工具栏的第一个指令。这里我们选择静应力分析。 生成新的算例后,先注意查看一下分析树的内容,里面其实就是我们做仿真分析时需要设置的条件,只要这些条件设置准确了,得到一个准确的结果就没有什么问题。 03 定义材料 第一步就是定义材料,这里与在零件定义材料是一样的方法,材料库也跟零件是通用的,如果设计零件的时候定义好材料,这里也会直接引用零件的材料。当然,如果你要修改材料,只要在分析树上修改就可,而不会修改到零件里的材料。 04 添加固定约束 约束是仿真分析中非常重要的一步,表示的是这个零件与外部机构的链接关系,如果约束定义的不够准确,或者不够合理,都会很大程度的决定分析的结果。这个例子中,是简化的用固定方式来替代螺栓分析。不同的约束会带来不同的结果,这个会在以后的文章详细对比。 05 添加外力/压力 外部载荷主要设置的是外部影响因素,比如导致结构变形的外力,这个也根据实际测试条件来定义。 06 网格划分 网格划会影响仿真分析的精度和速度,网格越细密,分析的数值结果越精确,但解算的时间也越长,在仿真分析的时候并不是一味的细化网格,而如果数值结果是收敛的,当网格细化到一定程度的时候并不会进一步提升解算的精度,反而会增加解算时间。而且在划分网格的时候并不是对整个模型细化,一般只对关键部位进行细化。 07 运行计算 划分网格就可以建立好了数学模型,提交运行,就可以交给软件自行计算。 08 查看结果 最后我们要让结果可视化,就是通过各种图解和数据提取来获得我们要的解算结果,比如变形,应力等等。 09 小结 以上就是一个简单零件模型的静态应力分析的基本流程,可以看到操作起来非常简单,当然,工具的简单并不代表问题的简单,如何有正确的思维去思考分析的方案,以及如何用软件去准确的表示出边界条件等,这样才能够很好的应用仿真分析这个设计辅助利器,帮助工程师提升设计效率和设计质量。 End |
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