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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。( K. j f/ V+ E: l: _5 u8 \
一、前处理7 I" q+ w' N. Q: M) ^, }6 l& C! J2 I4 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;
$ \) I$ F' z- r" W0 n4 a; H图1 1、数模加载
+ }4 Q7 D& E l9 b9 d+ j8 q- M 使用中望3D打开零件数模,点击“App--SimWise”,模型自动加载进入SimWise;6 Z E9 x' Z. y8 }
+ C) b: n! Q7 `4 O/ M5 W: H
图2 2、单位及重力设置# _- o1 N! }' O- w% A% D4 m s
第1步,进入SimWise,选择“全局--仿真设置”,进行单位设置;1 h, v* C$ i% w% O+ r
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;
$ C5 Y' j D7 i! P: j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;
2 l1 [* Q" k4 O2 y6 c图5 3、设置固定面
( X6 v* u5 `. S+ a7 c' A, f 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;
5 ~' W) ^8 R% e4 M- F; i: m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;1 V: Q. c; ~0 z7 k5 b/ U
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;
1 H# ~) h( k; r) \# J* g- V2 F图8 4、添加载荷3 A/ Q) s8 `2 j6 \: J
第1步:点击载荷按钮,选择需要添加载荷的面;
& U1 D q2 X/ _* n; J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;
' k7 ~3 a1 b, r% |# @, W+ R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;$ m3 g; k) V. @: Y R5 b
图11 5、添加材料( R% |, l7 r4 {! B
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;; q" k8 i& ]# u9 E. E
图12 第2步,点击更改材料,选择Q235材料;
0 x6 ?5 Y `- A5 V6 q/ U" L图13 6、划分网格: K% w, e3 @) 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;4 x/ ~) k4 q# @
图14 7、开始分析计算; W9 C: k B0 W
第1步:点击运行按钮,开始进行计算;
. U! q) ]( e+ c' c) ^, ^图15 二、后处理$ u* W. e9 z7 m. X: Z! e
1、应力分析* A3 O4 Q+ K6 D% D" A
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;
" L5 d) b- N1 G0 C+ ?图16 2、应变分析 n( o0 {& C8 O) R& N* G
第1步:点击彩虹带,右键选择数据库,点击应变;
* U: b1 M4 {3 z7 x" y& _ q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;
2 v$ h- F5 ?3 @9 m图18 3、位移分析
7 m8 ^3 l8 f2 j) G/ [ 第1步:点击彩虹带,右键选择数据库,点击位移;
3 u" _% l' }; A8 T8 t 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;2 e2 j& @" |( e$ ~' N( @9 J9 t
图19 4、变形显示
, F' ?) b+ ^: I6 _. 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;( X0 r. H3 R: y; q" ]
图20 5、仿真报告生成. |1 N$ X7 ?' N1 u+ u
选择“文件--输出--仿真报告”,将模拟结果形成一份正式报告。+ |/ J0 I' G" @$ a
图21 恭喜你完成本教程!
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