实例概述
本实例主要介绍了图12.2.1所示组件的结构分析过程,在该组件结构分析过程中主要介绍了接触面组的添加方法。
该组件实际工况介绍如下:支座的四个内孔完全固定,支撑件和支座之间用销钉连接,支撑件的水平表面承受竖直向下的力,力大小为1000N。求解支承零件承受该载荷后整体结构的变形和应力分布情况。
图12.2.1 组件结构分析
Task1.进入高级仿真模块
打开文件D:\ugal10\work\ch12.02\assembly_analysis.prt,在功能选项卡的区域单击按钮,进入高级仿真环境。
Task2.创建有限元模型
Step1.在仿真导航器中右击,在弹出的快捷菜单中选择命令,系统弹出“新建FEM和仿真”对话框,采用系统默认的文件名称,单击按钮。
Step2.定义解算方案。在系统弹出的“解算方案”对话框的下拉列表中选择选项,其他采用系统默认设置,单击对话框中的按钮。
Step3.定义材料属性。选择下拉菜单命令,系统弹出“指派材料”对话框,选择支座为指派材料对象,在对话框的列表区域中选择材料,单击按钮;然后选择支撑件和销钉,在对话框的列表区域中选择材料,单击按钮。
Step4.定义物理属性。选择下拉菜单命令,系统弹出“物理属性表管理器”对话框。单击对话框中的按钮,系统弹出“PSOLID”对话框,在下拉列表中选择选项,其他采用系统默认设置,单击按钮;再次单击按钮,在下拉列表中选择选项,单击按钮。然后单击按钮,关闭“物理属性表管理器”对话框。
Step5.定义网格单元属性。选择下拉菜单命令,系统弹出图12.2.2所示的“网格收集器”对话框(一)。在对话框的下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,其他采用系统默认设置,单击按钮;参照上一步骤,在下拉列表中选择选项,其他采用系统默认设置,如图12.2.3所示,单击按钮。
图12.2.2 “网格收集器”对话框(一)
图12.2.3 “网格收集器”对话框(二)
Step6.划分网格。选择下拉菜单命令,系统弹出“3D四面体网格”对话框。选择支座模型为网格划分对象,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值5,取消选中区域中的选项,在该区域的下拉列表中选择选项,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,网格划分结果如图12.2.4所示;选择支撑件模型为网格划分对象,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值4,在该区域的下拉列表中选择选项,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,网格划分结果如图12.2.5所示;选择销钉模型为网格划分对象,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值2,在该区域的下拉列表中选择选项,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,网格划分结果如图12.2.6所示。
图12.2.4 划分支座网格
图12.2.5 划分支撑件网格
图12.2.6 划分销钉网格
Task3.创建仿真模型
Step1.在仿真导航器中右击节点,在弹出的快捷菜单中选择命令,将模型文件激活。
Step2.定义约束条件。在功能选项卡区域的下拉选项中选择命令,系统弹出图12.2.7所示的“固定约束”对话框,选择图12.2.8所示的模型表面为约束对象,单击对话框中的按钮。
图12.2.7 “固定约束”对话框
图12.2.8 选择约束对象
Step3.定义载荷条件(注:本步骤的详细操作过程请参见学习资源中video\ch12.02\reference\文件下的语音视频讲解文件assembly_analysis-r01.exe)。
Step4.定义面对面粘连条件1。
(1)选择命令。在功能选项卡区域的下拉选项中选择命令,系统弹出图12.2.9所示的“面对面粘连”对话框,在下拉列表中选择选项。
图12.2.9 “面对面粘连”对话框
(2)定义源区域。单击区域的“创建区域”按钮,系统弹出图12.2.10所示的“区域”对话框(一),选择图12.2.11所示的模型表面为接触面区域,在区域的下拉列表中选择选项,单击“区域”对话框中的按钮。
图12.2.10 “区域”对话框(一)
图12.2.11 定义源区域
(3)定义目标区域。单击区域的“创建区域”按钮,系统弹出图12.2.12所示的“区域”对话框(二),选择图12.2.13所示的模型表面为接触面区域,在区域的下拉列表中选择选项,单击“区域”对话框中的按钮,单击“面对面粘连”对话框中的按钮,完成面对面区域的定义。
图12.2.12 “区域”对话框(二)
图12.2.13 定义目标区域
Step5.定义面对面粘连条件2。在功能选项卡区域的下拉选项中选择命令,系统弹出“面对面粘连”对话框,在下拉列表中选择选项;单击区域的“创建区域”按钮,系统弹出“区域”对话框,选择图12.2.14所示的模型表面为接触面区域,在区域的下拉列表中选择选项,单击“区域”对话框中的按钮。
说明:
(1)在选取接触面区域时,用户可以从“快速拾取”列表中选取正确的对象,具体操作参看视频文件。
(2)在选取接触面区域时,用户也可以把模型树中节点下的和中节点下的进行抑制,这样能比较方便地选取到正确的对象。(www.xing528.com)
(3)定义目标区域。单击区域的“创建区域”按钮,系统弹出“区域”对话框,选择图12.2.15所示的模型表面为接触面区域,在区域的下拉列表中选择选项,单击“区域”对话框中的按钮,单击“面对面粘连”对话框中的按钮,完成面对面区域的定义。
说明:为了方便选取目标接触面区域,可以把模型树中节点下的和节点下的进行抑制。
图12.2.14 定义源区域1
图12.2.15 定义目标区域1
Step6.定义面对面粘连条件3。参照Step5步骤,分别选择图12.2.16所示的源区域和图12.2.17所示的目标区域,创建第三个面对面粘连条件。
图12.2.16 定义源区域2
图12.2.17 定义目标区域2
说明:
(1)选取源接触面区域时,可将模型树中节点下的和节点下的进行抑制。
(2)选取目标接触面区域时,可将模型树中节点下的和中节点下的进行抑制。
Step7.定义面对面粘连条件4。参照Step5步骤,分别选择图12.2.18所示的源区域和图12.2.19所示的目标区域,创建第四个面对面粘连条件。
图12.2.18 定义源区域3
图12.2.19 定义目标区域3
说明:
(1)选取源接触面区域时,可将模型树中节点下的和节点下的进行抑制。
(2)选取目标接触面区域时,可将模型树中节点下的和中节点下的进行抑制。
Step8.定义面对面接触条件1。在功能选项卡区域的下拉选项中选择命令,系统弹出图12.2.20所示的“面对面接触”对话框,在下拉列表中选择选项;单击区域的“创建区域”按钮,系统弹出“区域”对话框,选择图12.2.21所示的模型表面为接触面区域,单击“区域”对话框中的按钮;单击区域的“创建区域”按钮,系统弹出“区域”对话框,选择图12.2.22所示的模型表面为接触面区域,单击“区域”对话框中的按钮,单击“面对面接触”对话框中的按钮,完成面对面区域的定义。
图12.2.20 “面对面接触”对话框
图12.2.21 定义源区域4
图12.2.22 定义目标区域4
Step9.定义面对面接触条件2。参照Step8步骤,分别选择图12.2.23所示的源区域和图12.2.24所示的目标区域,创建第二个面对面接触条件。
图12.2.23 定义源区域5
图12.2.24 定义目标区域5
Task4.求解
在仿真导航器中右击,在弹出的快捷菜单中选择命令,系统弹出图12.2.25所示的“求解”对话框,采用系统默认设置,单击按钮,系统开始解算。
图12.2.25 “求解”对话框
Task5.后处理
Step1.在仿真导航器中右击,在弹出的快捷菜单中选择命令,系统切换至“后处理导航器”界面,如图12.2.26所示。
图12.2.26 “后处理导航器”界面
Step2.查看位移结果图解。在后处理导航器中右击,在弹出的快捷菜单中选择命令,系统绘制出图12.2.27所示的位移结果图解,从图中可以看出,最大位移值为0.1073mm。
图12.2.27 位移结果图解
Step3.查看应力结果图解。在后处理导航器中右击,在弹出的快捷菜单中选择命令,系统绘制出图12.2.28所示的应力结果图解,从图中可以看出,最大应力值为92.43MPa。
图12.2.28 应力结果图解
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