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本教程的任务是使用SimWise对剪板机上的某承力构件进行静应力分析,从而验证在中望3D平台下设计的产品结构是否满足零件极端环境下的使用,在整个过程中,我们会学习到有限元分析的前处理及后处理等相关内容。
$ Z& Z$ g/ p" P3 J9 W: ~ 一、前处理 C) `2 k- L7 ? E
需要分析的零件如图1所示,最大外轮廓为8000×3400×150mm,材料为Q235,需要承受1200T载荷;
) ]' r0 Z S% e. f图1 1、数模加载) Z/ p1 G }( |8 L
使用中望3D打开零件数模,点击“App--SimWise”,模型自动加载进入SimWise;
C/ P k3 h0 N6 X9 X+ I" q8 l/ |& m" W$ a) d+ t
图2 2、单位及重力设置; s7 [% h$ |, G" V7 O
第1步,进入SimWise,选择“全局--仿真设置”,进行单位设置;1 V/ B% w8 K# f; t
图3 第2步,弹出设置窗口后,点开“显示设置--单位”,单位系统选择自定义,相关参数单位可自行定义,完成后点击关闭;) [. h) _* _( |4 h" S. ?
图4 第3步,点击“仿真设置--重力”,设置重力方向为Z轴,重力为默认值;. q3 v$ L# [: Z& k3 g- s+ Q2 }# i
图5 3、设置固定面# m. [% [: o1 U- |5 w7 C
第1步:点击约束按钮,选择需要约束的面,分别固定两个约束点;( M: U2 a+ G! Z9 _& b
图6 第2步:在历史窗口中,同时选中两个约束特征,右键点击属性命令;
! a' o+ R3 Z/ a6 }- _图7 第3步:弹出属性弹窗,定义坐标为笛卡尔坐标,其余参数默认;
4 T. K$ L- h8 P: K图8 4、添加载荷6 ^; O7 i0 C1 k. g+ h- K
第1步:点击载荷按钮,选择需要添加载荷的面;; n: y9 [8 q+ }* R) ?1 ~
图9 第2步:在历史窗口中,点击载荷特征,右键点击属性命令;
4 e K3 W+ i+ f5 R' o8 y4 s图10 第3步:弹出属性弹窗,类型选择为总力,坐标为面法向,载荷为-12000000N;
! U, F$ O$ N' |, C# e+ x+ z( w图11 5、添加材料/ d' e5 U9 H) k: X4 J5 M/ ^( t
第1步,点击body,右键选择属性命令,弹出属性弹窗,点击材料选项卡,点击更改按钮;
% W/ {% b) o* r x2 i, _$ g图12 第2步,点击更改材料,选择Q235材料;/ z. U: B. i$ \
图13 6、划分网格6 g% I1 d" e( l* ?1 ~
第1步:在图12的属性弹窗下,选择有限元分析选项卡,勾选“包含在FEA”和“显示网络”,更改网格尺寸200,增长率2,点击网格按钮,完成网格划分;. X, U1 T `' b! r
图14 7、开始分析计算
6 D3 P0 Y6 s, K: F0 f u1 h& g 第1步:点击运行按钮,开始进行计算;
& p1 T3 x& T& N- }# w+ v3 H图15 二、后处理* L& y' i' ~3 Z8 r
1、应力分析
/ S! T$ }; }! ~, E8 B5 [6 Q7 C 计算结束后,直接得出静应力分析图,对比彩虹带,可以直观地检查产品各个位置的应力值;
! K/ U0 G2 P( T8 G2 p) W图16 2、应变分析. m6 d4 g% \ ~, b$ s. O* _1 ?
第1步:点击彩虹带,右键选择数据库,点击应变;4 ^1 a+ s5 M) E9 V
图17 第2步:得到应变分布图,可以对比彩虹带,得出各部位应变值;
% O% ~8 M6 d" r图18 3、位移分析" P3 w0 ^( a3 y* y2 T
第1步:点击彩虹带,右键选择数据库,点击位移;
. A" S. @$ K8 Z. Z- P 第2步:得到位移分布图,可以对比彩虹带,得出各部分位移值;
# d6 P* }' l- K/ \5 Y图19 4、变形显示+ Q0 Q1 E# _4 j3 c9 R+ S; k
第1步:点击body,右键选择显示变形,FEA中所显示的变形幅度是夸张后的效果,便于分辨变形方向,实际变形量很小;
* E3 Z' W% A) e- r. f& d图20 5、仿真报告生成
; l2 i1 u" y3 J6 {% H! n 选择“文件--输出--仿真报告”,将模拟结果形成一份正式报告。
7 B5 B3 M% V6 u3 F4 p图21 恭喜你完成本教程!
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