在很多案例中发生网格划分困难问题,是由于装配体(或零件)存在小特征(或小特征附近)。为了在这些地方成功地划分网格,必须应用适当的局部网格控制。
步骤16 分析划分失败的网格
【失败诊断】表明在零件Manhole cover的一个面划分网格时出现了问题。选择网格划分失败的地方,如图8-19所示。
可以看到,在包含螺栓孔的面上将出现网格划分失败。无法在螺栓孔与Manhole cover的边缘之间添加单元。
失败诊断在如何处理失败方面给了用户一些选择。下面将尝试在这个面上应用网格控制,如图8-20所示。
图8-19 失败区域
图8-20 失败诊断
步骤17 应用网格控制
在【失败诊断】中选择Face-1,并选择【网格控制】,如图8-21所示。在【网格控制】的PropertyManager中,输入【单元大小】的值为1.5in。
在显示的消息中单击【是】,模型应该能够立即划分好网格。
注意
当使用【失败诊断】时,只有失败的零件才会重新划分网格。因为计算机并不需要重新划分所有几何体的网格,所以这可以节约大量时间。
● 逐级网格划分
逐级网格划分功能可以让用户单独对零部件划分网格,而无需对整个装配体划分网格,从而提高计算效率。对某些零部件划分网格失败时,用户可以只对失败的零部件重划网格。剩余零部件的已有网格保持不变。已有网格的实体也可以单独重新划分,而不会影响到整体的网格。使用基于曲率的网格划分器对所选实体划分网格,并使用不兼容选项进行接合。
逐级网格划分功能只能在SolidWorks Simulation Professional和Premium产品中才能使用。
步骤18 对余下的零部件应用网格控制
网格控制必须应用到其他用户感兴趣的零部件(管口、法兰和容器接头的管口)。所有余下的零部件的网格控制已经事先定义完成。
步骤19 查看网格
这一步骤完成了混合网格和所有适当的接触条件的定义。注意,网格结果是不兼容的,即使在全局接触中设置为兼容网格。
因为没有两个面或边是接触在一起的,所以网格兼容是不可能的(第6章解释了兼容设置只能应用于初始重合面)。此外,实体和壳接触面上的网格始终是不兼容的,如图8-22所示。
图8-21 网格控制
图8-22 网格划分后的结果
步骤20 检查壳体对齐
当定义壳体时,它位于面的底部。如果观察网格,可以发现壳的底部显示为橙色。如果定义壳在面的顶部,就不得不反转壳单元,使得顶部显示在容器的外侧。
步骤21 显示爆炸视图
显示装配体的爆炸视图,以方便选取零部件和曲面。(www.xing528.com)
步骤22 隐藏网格
步骤23 在容器主体和管口(Nozzle)上应用内部压力
在容器主体和管口(Nozzle)壳上应用165psi内部【压力】载荷,如图8-23所示。
提示
确保模拟内部压力的箭头方向指向外侧。
步骤24 在人孔盖(Manhole cover)上应用内部压力
在人孔盖(Manhole cover)上应用165psi内部【压力】,如图8-24所示。
图8-23 加载内部压力载荷(1)
图8-24 加载内部压力载荷(2)
步骤25 算例属性
选择Direct Sparse解算器求解算例。
提示
因为在算例中定义了多个接触,而且通过几次接触迭代发现了接触区域,所以推荐使用Direct Sparse求解器。
步骤26 运行算例
步骤27 图解显示位移结果
从图8-25中可以观察到最大位移结果约为0.2in(5.1mm),较容器直径56in是相当小的数值。
步骤28 图解显示von Mises应力结果
最大的应力约为64.8ksi(445.4MPa),出现在支撑支管上,如图8-26所示。放大支撑lug并分析这个区域最大的应力,如图8-27所示。
图8-25 图解显示位移结果
图8-26 von Mises应力分布
最大应力出现在接合接触面的局部位置,由于接合接触面网格不兼容,并且使用粗的【草稿】品质网格,所以沿着接合边上的应力达到不真实的大数值。在“ASME锅炉和压力容器设计规范”中会采用特殊手段处理局部应力集中,这属于Solid-Works Simulation Professional培训教程中讨论的主题。
在这个算例中,应关注的是用来做焊接设计的接触力而不是应力值,在这个领域是很有局限性的。
步骤29 保存并关闭文件
图8-27 支管处的von Mises应力分布
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