SolidWorks模拟：优化输出载荷设计

时间：2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：图10-13 指定承载面2步骤15 定义其余的承载面对余下的两个配合：Coincident26及Coincident28重复上面的过程。步骤17 输入运动载荷确认在SolidWorks中已经添加了SolidWorks Simulation。在Simulation菜单中单击，弹出对话框。这将为零件journal cross-1输入并保存载荷数据至CWR文件，并定义设计算例。每组都包含源自运动载荷的载荷，并发生在相关组的时间点上。图10-14 输入运动载荷图10-15 已有算例步骤20 选择设计算例一个名为CM1-ALT-Frames-80-101-1的新的设计算例也已经添加。

本章的这一部分将讲述如何正确地准备一个受到运动载荷的零件，以供SolidWorks Simulation的有限元分析之用。首先要确定正确的承载面和配合位置，然后，将运动载荷输入到SolidWorks Simulation中，进行有限元分析及后处理。

步骤12 孤立journal_cross＜1＞

这是驱动轴输入一侧的轴颈，孤立这个零部件，只是为了更容易看清这个零件，如图10-9所示。这里应注意这个零件的应力及位移计算。查看这个零件的四个配合，没有一个配合的实体采用的是面，均为点或轴。这就需要对每一个配合都指定传递力的面，如图10-10所示。

单击【退出孤立】。

步骤13 指定承载面

编辑第一个配合Coincident24，选择【分析】选项卡，勾选【承载面】复选框，单击【孤立零部件】，这将隐藏与该配合无关的零部件，如图10-11所示。

图10-9 孤立零部件

图10-10 查看配合

图10-11 指定承载面1

使用【选择其他】命令，选择journal_cross的外表面和universal_bearing的内圆柱面。图10-12使用爆炸视图更加清晰地显示了这两个零件。

因为面是相互接触的，【如果相触则视为接合】选项是自动被勾选的，则取消勾选【如果相触则视为接合】复选框，如图10-12所示。

图10-12 定义配合

前面的讨论中曾提到，默认的初始配合位置取决于配合定义中的第一个实体——“面＜1＞@Input_shaft-1/universal_bearing-1”的中心。因为这两个零件永久连在一起且不会发生明显的相对变动，这个配合位置无需修改。然而，将初始位置放到最理想的位置是一个良好的习惯，尤其是当用户打算对零件进行有限元应力分析的时候。出于练习的目的，将修改四个journal_cross-1的配合位置。

选择配合位置是随意的，用户可以选择定义配合的其中一个点，但并非必需这样。

单击【确定】和【退出孤立】。

步骤14 第二个承载面

编辑配合Coincident25，选择【分析】选项卡，勾选【承载面】复选框，单击【孤立零部件】。如图10-13所示，选择两个面，一个位于journalcross-1上，另一个位于attach-mentflange-1上。因为面与面之间并未接触，因此【如果相触则视为接合】选项也不会出现。

图10-13 指定承载面2

步骤15 定义其余的承载面

对余下的两个配合：Coincident26及Coincident28重复上面的过程。

步骤16 重新运行这个分析并保存装配体

在配合位置改动后，必须重新计算运动分析。下面将对零部件journal_cross-1执行应力分析。

只对SolidWorks Simulation的用户

SolidWorks Simulation可以一次性读取单个时间步长或多个时间步长的运动载荷。在接下来的实例中，将使用Simulation软件对全部所需的时间步长运行多个分析。设计算例可以定位在最危险的时间实例，即零件具有最大应力和变形。

步骤17 输入运动载荷

确认在SolidWorks中已经添加了SolidWorks Simulation。在Simulation菜单中单击【输入运动载荷】，弹出【输入运动载荷】对话框。从用户用于生成力的列表中选择对应的运动算例。在【可用的装配体零部件】中选择journal_cross-2，然后单击【＞】将此移动至【所选零部件】栏中。选中【多画面算例】，在【画面号数】的【开始】微调框中输入“80”。

在【终端】微调框中应显示“101”，如图10-14所示。

单击【确定】。这将为零件journal cross-1输入并保存载荷数据至CWR文件，并定义设计算例。

上面指定的参数将设计算例定义为22组。每组都包含源自运动载荷的载荷，并发生在相关组的时间点上。

步骤18 打开零件

在自身窗口中打开零件journal cross-1。

步骤19 选择SolidWorks Simulation算例

已经添加了一个名为CM1-ALT-Frames-80-101-1的新的静态算例，如图10-15所示。算例名称中的数字“80”、“101”和“1”分别指的是开始和终止的帧的数值以及帧的增量。

图10-14 输入运动载荷

图10-15 已有算例

步骤20 选择设计算例

一个名为CM1-ALT-Frames-80-101-1的新的设计算例也已经添加。用户可以检查参数列表随来自SolidWorks Motion输入数值的变化。对应帧数80至101的22个情形也已经创建完毕，如图10-16所示。

图10-16 选择设计算例

步骤21 应用材料

现在需要完成定义静态算例。回到静态算例，指定零件材料。在Simulation Study树中，右键单击零件journal_cross并选择【应用/编辑材料】，如图10-17所示。从SolidWorks Materials库文件中选择【合金钢】，如图10-18所示。单击【应用】和【关闭】。(www.xing528.com)

步骤22 划分零件网格

右键单击Simulation Study树中的【网格】，选择【生成网格】。在【网格参数】中，选择【基于曲率的网格】。展开【高级】选项，不勾选【草稿品质网格】复选框。拖动【网格密度】滑条，设置【最大单元大小】至数值30mm附近，如图10-19所示。

单击【确定】将划分模型网格，如图10-20所示。