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SolidWorks2016 simulation 杂网格

  • 时间:2018-10-16 10:32:08
  • 来自: 网络整理

solidworks教程:建议范例源文件、书籍pdf、配套视频结合学习(浏览下载页面)
练习10-1 柜子
在一定载荷下分析柜子的受力情况,如图10-25所示。
本练习将应用以下技术:
.横梁单元。
.横梁接点:位置。
.连接及断开的接点。
.施加载荷。
项目描述
    如图10-26所示,材料为Aluminum 5052 H32的一个柜子,承受着4450N的力,并在两个转角处的
两个横梁上也作用着两个445O N的载荷。为了简化模型,分析中没有计人其他载荷和质量(例如搁板
载荷等)。柜子底部沿着基座通过螺栓固定到地面。计算该模型的安全系数。

柜子模型

柜子载荷与约束


 
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操作步骤
    步骤1 打开装配体
    打开文件夹&ldquoSOUDWORKS Simulation \ Lesson 10 \ Exercises \ Cabinet&rdquo下的装配体文件&ldquoCabinet Assy. SLDASM&rdquo。
    步骤2 创建算例
    创建一个名为&ldquostress analysis&rdquo的【静应力分析】算例。
    步骤3 定义抽壳厚度
    对拒子的表面定义壳体特征,指定为【薄】壳类型,并指定【抽壳厚度】为2.54mm。
    步骤4 定义横梁接点
    单击【节点组】。在8个角部的每个角上都会出现一个或两个接点,以连接所有相连于这些角部的横梁,如图10-27所示。单击【确定】。
提示:黄色球标识的接点只连接了一个构件,因此需要进行修改。紫色的接点表明至少连接了两个横果构件。
技巧:在某些情况下,可能需要在两个或更多横梁汇合处添加更多接样。在此情况下,可采用下面列出的两个流程,按需要来合并接榫。
    通过【视接禅为间隙】选项,用户可以输入一个自定义的数值来合并接点。选择【小于】并枪入数值0.1m。
单击【计算】按妞,以更街接点定义,如图10-28所示。单击【确定】完成接点定义。

定义横梁接点

编辑接点


这会在8个角落产生8个接点。
技巧:用户还可以通过添加或移除一个横梁构件来随意地合并接.氛。在使用【编辑接点】命令时,右键单去每个接点,查看构成该接点的零部件。
    在【查找接样构件】窗口中,单击图形窗口中的零部件,便可以从接点中添加或移除零部件。
    为了保存新的接点定义,只需直接关闭【查找接榫构件】窗口。确保勾选了【在更新上保留修改的接点】复选框并单击【计算】。
    对所有需要合并的接点重复这一步骤,如图10-29所示。

查找接榫构建


    步骤5 指定材料
    对所有实体、壳体和横梁指定材料【铝合金】【5052-H32】
    步骤6 连接柜子表面到框架中
    单击【相触面组】,在拒子的框架横粱和左侧壳体之间定义【接合】的接触条件,如图10-30所示。单击【确定】。

横梁与壳体连接


提示:对柜子的右侧面、背面、顶面与横梁之间,重复该操作以定义【接合】的接触条件。
    步骤7 将角撑板和机柜架接合起来
    在横梁与左右侧的角撑板之间定义接合的接触。
    步骤8 在框架底部的横梁和平板之间定义连接
    两个实体框架底部干板必须连接到两个框架横梁,如图10-31所示。

横梁与平板连接


    这些接触在算例&ldquoCompleted contacts&rdquo中已经事先定义完成。从算例&ldquoCompleted con-tacts&rdquo中复制所有的接触到当前算例&ldquostress analysis&rdquo中。
    步骤9 基座与框架之间的接触
    框架的侧面平板与基座是通过螺栓连接到地面的。这里将用接合的接触简化这个接触模型。在框架侧面的螺栓孔圆柱面与基座顶面之间定义【接合】的接触,如图10-32所示。

螺栓孔与基座连接


    步骤10 固定基座
    单击【固定几何体】,在基座4个孔的圈柱面上指定【固定几何体】的夹具,如图10-33所示。单击【确定】。
    步骤11 框架平板与基座的接触
    单击【相触面组】,如图10-34所示,在框架平板的底面与基座之间指定【无穿透】、【节到曲面】的接触。单击【确定】。

固定基座

框架平板与基座接触


提示:在这里使用【节到曲面】,是因为零件最初是接触在一起的,且不希望在两个实体之间产生滑移。
    步骤12 集中的接点载荷
  单击【集中载荷】,如图10-35所示,在顶角的横梁接点上施加集中的竖直方向的力,大小指定为4 450N.
  使用【选定的方向】选项来定义接点上力的方向。单击【确定】。

施加集中力


提示:在混合网格分析中,可以对实体组件或壳体及横梁接点的面、边、顶点指定【力】,力的方向可沿横梁组件长度指定。
    步骤13 横梁上的分布载荷
    如图10-36所示,在两个横梁上指定大小为4 450N的分布竖直载荷。

施加分布力


    步骤14 对角撑板应用网格控制
    单击【应用网格控制】

,对角撑板的内侧面应用网格控制。局部【单元大小】设定为38.1mm,【比率】设定为1.5。单击【确定】。
    步骤15 创建网格
    单击【划分网格】,使用[基于曲率的网格】单元创建【高】品质网格,参数设置
为:【最大单元大小]为111.366mm,【最小单元大小】为5mm,【圆周最小网格数量】为16,
【单元大小增长比率】为1.6。单击【确定】。
    确保壳体的顶面和底面保持一致,如图10-37所示。

划分网格结果


    步骤16 显示网格细节
    横梁、壳体和实体单元组成的混合网格单元节点总数为39 035.如图10-38所示。

网格细节


    步骤17 运行算例stress analysis
    单击【运行】.
    步骤18 图解显示von Mises应力
    发生在实体和壳特征的最大von Mises应力位于锐角部位,大小为81 MPa,如图10-39所
示。这属于应力奇异区域,可以被忽略,如图10-40所示。在连接底板的圆孔附近也存在高
应力区域(顶部和底部的最大值是相同的,用户可以验证一下),如图10-40所示。

实体与壳体单元应力结果显示

应力最大值区域


    步骤19 图解显示横梁应力
    编辑应力图解的定义并选择【横梁】。在【横梁应力】下选择【抽向和折弯】,并句选
【注染横梁轮廊】复选框,如图10-41所示。
    从横梁单元中最糟情况下的应力图解可以看出,最大应力为41.38MPa。
    因此.可以得到强度方面的安全系教大约为195MPa/41.38MPa =4.7 (195MPa是材料
【铝合金】【5052-H32】的屈服极限)。结果表明拒于的框架设计具有足够的安全系数。
    步骤20 图解显示合位移
柜子的最大位移约为0.99mm,如图10-42所示。

横梁单元合成应力结果显示

位移结果显示


    步骤21 保存并关闭文件
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练习10-2 框架结构刚度
在这个练习中,将计算车辆框架结构的扭转刚度(即加载的扭矩除以径向位移),如图10-43所示。

车辆框架结构


本练习将应用以下技术:
.圆柱坐标系。
.梁单元。
.横梁接点:位置。
    框架结构的扭转刚度的测量方法有很多种。其中的一个实验是将前后轮安装在横梁上。假定悬挂
组件是固定的,则所有加载的载荷将传递到结构框架本身。当使用前轮来模拟扭矩的载荷添加到横梁
时车辆尾部保持静止(固定),如图10-44所示。

固定方式


    注意,所有框架结构之外的零部件都假定为刚性的。这意味着全部载荷必须传递给框架结构本身。
因为假定框架结构的响应是线性的,所以所有载荷大小对计算扭转刚度都是足够的。
在正确加载完边界及载荷条件后.计算扭转刚度为


偏角结果是偏转角度(弧度值)乘以距离轴线的径向位移。
该练习的零件位于文件夹Lesson10\Exercises下。
操作步骤:省略。

  • 成功三部曲