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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。3 n) E% I1 p" W. u
一、前处理; O$ k. C# }; A4 q. D9 W) x
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;* [& C% F- D* a7 ~
图1 1、数模加载
& o9 t* b# y; J/ W9 A: s 使用中望3D打开零件数模,点击“App--SimWise”,模型自动加载进入SimWise;8 z4 G/ N# m: t, v
t& @8 F# I1 Z. Y( h' [( x% V. S1 k图2 2、单位及重力设置
" H2 C; u3 C* r+ a% X 第1步,进入SimWise,选择“全局--仿真设置”,进行单位设置;
1 \% P& R. Z& d; p. y( z+ @- [+ V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;9 y4 V r, G% c" F6 y, f7 Y, ^! x" i
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;
, k5 {' v$ `$ ^4 ]图5 3、设置固定面
) T. [. c8 d4 j2 V" t8 o 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;
. Q. ~7 Y. l! X) M4 Y/ j4 }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;( E* s$ z% z4 W6 d
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;
8 l: s7 x& a3 J; _图8 4、添加载荷
/ ~ a4 N' [4 H) W. a. x$ ~ 第1步:点击载荷按钮,选择需要添加载荷的面;
9 O& ^! b% `( c4 ^9 Q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;
# Q" G6 a+ {. I) e$ l6 x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;% S5 s4 p7 q. l7 i# C
图11 5、添加材料
# w. H% U1 X) Q& Q" m3 q6 p 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;
! D" t3 X% |9 S; H) V5 P& B$ p( E图12 第2步,点击更改材料,选择Q235材料;4 Q( j! k. E Z3 V3 M1 W% O1 e2 u* x
图13 6、划分网格- N) u* |; _- i- c- }0 p
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;, [# q$ d! P5 i5 s6 l. h( k
图14 7、开始分析计算' M& q1 C2 O" C+ x
第1步:点击运行按钮,开始进行计算;
2 H' u. P" H- }% k图15 二、后处理7 M8 ]4 X2 C. @0 M
1、应力分析
; e. F: o; R" l( A0 V' m3 h 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;/ {' `8 Q$ Q; v. M% `
图16 2、应变分析3 H) L2 g7 Q4 `7 r# d( _8 H: y# |
第1步:点击彩虹带,右键选择数据库,点击应变;# w9 t% x/ R5 Y6 Q! ~% o
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;: E! i* P* t4 z3 r1 s6 R3 @+ k
图18 3、位移分析
5 H$ }3 m% t4 F% \* _* I6 h7 q 第1步:点击彩虹带,右键选择数据库,点击位移;
& j/ h# a2 n: ]" }5 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;0 j( t' e9 l+ G
图19 4、变形显示
. X0 B" ?# V+ \4 ~ x 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;* {. h) Y: [' J ~" q7 |. V
图20 5、仿真报告生成
\" t. c8 q& v: I/ J 选择“文件--输出--仿真报告”,将模拟结果形成一份正式报告。
+ s% @) Q# M8 v2 R' O图21 恭喜你完成本教程!2 H; ~9 \0 D d* ~/ G# K7 h+ ]
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