SolidWorks Simulation對某機架靜力分析

2013-08-13 by:CAD機構運動仿真來源:有限元分析培訓中心

SolidWorks Simulation是一款非常優秀的分析軟件,直接集成于SolidWorks中,使用方便簡單、快捷,擺脫了舊有有限元軟件的是新一代CAD/CAE一體化的主流軟件之一。

某機架分析需求

機架橫梁孔受到9000000N力(3個孔直徑為400mm的受力區域),分析左右側柱結合部分的受力情況。螺栓預緊力為默認為1267N/M

1 模型處理

在進行分析之前,需要首先對模型進行處理,比如焊接件或者裝配件,如果已經是連接成一體的,盡量處理成一個零件(利用SolidWorks的連接命令可以將多個零件處理成一個零件),并將零部件中的細節特征壓縮或刪除,這樣有利于減少網格數目,提高計算效率;如果模型基本對稱可以處理成模型的一半或者1/4,進一步減少網格數目,設置時以對稱代替。如下圖1所示,機架由3個部件構成,處理成3個零件后,進一步將模型簡化成1/4(部件上的一個倒角,非關鍵部位孔等隱藏)
2 建立算例

在SolidWorks中,打開Simulation的插件并建立靜力分析算例,最好以英文命名。

3 算例設置

    在算例中以此設置:
    A 零件的材質
    B 螺栓及接觸關系(設定全局無穿透,虛擬螺栓扭矩為1267N/M)
    C 固定及對稱關系(理想化底部固定,設定對稱關系)
    D 外部力(總共900T,設置時注意分割受力區域和力的大小)
    E 網格劃分(因為模型只有1/4,可以網格為良好,提高計算質量)
    詳細設置過程就不一一詳述,注意接觸關系和網格的設置。如圖3所示
4 運行

設置完成點運行,對案例進行分析計算
5 結果查看和評估

應力:最大應力為280MPa,超過屈服,存在失效區域;最大值在中間臺階結合處;

安全系數:查看安全系數小于1、2、3區域的是小區域分布情況。

安全系數為1時,結合處有應力集中的失效存在;

安全系數為2時,結合處以及頂部螺栓處等存在失效風險

安全系數為3時,失效區域進一步增大,多出存在失效風險;

頂部螺栓孔受力(預緊力在1267N/M時):(螺栓依次從底往上8個)

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