solidwork零部件受力仿真
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工程設計與技術系列使用 SolidWorks Simulation 執行應力分析的簡介學員指南Dassault Systèmes SolidWorks Corporation 300 Baker AvenueConcord, Massachusetts 01742 USA電話:+1-800-693-9000在美國境外請電:+1-978-371-5011傳真:+1-978-371-7303電子郵件:*******************網站:/education© 1995-2010, Dassault Systèmes SolidWorks Corporation,a Dassault Systèmes S.A. company, 300 Baker Avenue, Concord, Mass. 01742 USA。
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SolidWorksSimulation图解应用教程(一)SolidWorksSimulation图解应用教程(一)SolidWorksSimulation是一款非常强大的仿真软件,可以用于进行结构力学仿真、流体力学仿真、热力仿真等多种仿真分析。
在本教程中,我们将介绍如何使用SolidWorksSimulation进行结构力学仿真。
首先,打开SolidWorks软件,并创建一个新的零件文件。
然后,在菜单栏中选择“仿真”选项,并点击“新建仿真”按钮。
这样就可以进入SolidWorksSimulation的仿真界面。
在仿真界面中,可以看到左侧的工具栏,其中包含了各种不同的仿真分析选项。
我们先来介绍一下结构力学仿真。
在SolidWorksSimulation中进行结构力学仿真分析时,首先需要定义材料属性和加载条件。
在工具栏中选择“材料法线”,然后点击零件上的表面,就可以定义该零件的材料属性。
接下来,我们需要定义加载条件。
在工具栏中选择“边界条件”,然后点击零件上需要加载的边界,例如固定约束或者力加载。
通过定义边界条件,可以使仿真结果更加准确。
在完成材料属性和加载条件的定义后,我们可以进行网格划分。
网格划分非常重要,它可以影响仿真结果的准确性和计算速度。
在工具栏中选择“自动网格”或者“手动网格”选项,然后点击零件进行网格划分。
完成网格划分后,就可以进行仿真计算了。
在工具栏中选择“运行仿真”,然后选择仿真类型和设置仿真参数,最后点击计算按钮进行仿真计算。
在仿真计算完成后,可以查看仿真结果。
在工具栏中选择“结果”选项,然后点击“位移”、“应力”或者“因子安全系数”等选项,就可以查看相应的仿真结果。
需要注意的是,SolidWorksSimulation并不是万能的,它只能在一定的条件下对零件进行仿真分析。
因此,在使用SolidWorksSimulation 进行仿真时,需要根据具体情况和需求选择合适的仿真方法和设置。
solidworks 装配及仿真的命令的方法
在SolidWorks中,装配和仿真命令的方法如下:
1.装配命令:
- 创建新的装配文档:点击“文件”菜单,选择“新建”,然后选
择“装配”。
- 添加零件:点击“插入”菜单,选择“已有零件”,然后选择需
要添加的零件文件。
- 组装零件:使用“装配关系”工具栏上的命令(如“配合”、“约束”、“调整”等)来将零件组装在一起。
您可以使用鼠标选择
零件,并在需要的位置上单击来创建装配关系。
- 调整装配:使用“移动”工具栏上的命令(如“旋转”、“移动”、“缩放”等)来调整装配中的零件位置和方向。
- 添加其他组件:如果需要,可以使用“插入”菜单中的“已有零件”或“已有组件”命令来添加其他零件或已有的子装配。
2.仿真命令:
- 启动仿真模拟:点击“工具”菜单,选择“Xpress 仿真”或“Simulation”来启动仿真模拟工具。
- 定义材料属性:在仿真模拟中,您需要为零件定义材料属性。
选择需要设置材料的零件,然后在模拟工具栏上点击“材料”按钮,选择合适的材料。
- 应用加载:选择仿真模拟中的加载类型,比如压力、力、弯
曲等,并在工具栏上点击“加载”按钮来应用加载到模型上。
- 运行仿真分析:在模拟工具栏上点击“运行”按钮来分析模型,并在计算结束后查看结果。
请注意,这只是SolidWorks中装配和仿真命令的基本方法,实际上还有许多其他命令和选项可以进行更高级的装配和仿真操作。
solidworks静力仿真案例Solidworks静力仿真是一种基于计算机辅助设计和仿真技术的工具,可以帮助工程师在设计过程中进行力学性能分析和优化。
它可以模拟各种不同工况下的力学行为,提供准确的应力和变形分析结果,为产品设计和制造提供指导,并减少实际测试和制造中的错误。
下面将介绍一个实际应用Solidworks静力仿真的案例。
假设我们需要设计并测试一个用于支撑重物的支架结构。
首先,我们需要通过Solidworks进行3D建模。
在建模过程中,我们需要准确地定义所有的尺寸和材料属性。
在这个案例中,支架的材料为钢。
我们还需要为结构施加一个重力荷载,以模拟实际使用中的重物。
接下来,我们将对支架结构进行静力仿真分析。
在Solidworks中,静力仿真分析主要包括以下步骤:1.配置分析类型:选择静力仿真,并设置荷载、边界条件和材料属性。
2.网格生成:对建模进行网格划分,以确保仿真结果的准确性和精度。
3.设置约束:在模型中设置约束条件,以固定不需要移动的部分。
4.设置负载:在模型中设置受力部分,并定义荷载类型和大小。
5.运行仿真:执行静力仿真分析,并等待仿真结果生成。
6.结果分析:分析仿真结果,查看应力、变形和位移等结果。
通过Solidworks静力仿真分析,我们可以获得支架结构在受力情况下的应力和变形分布情况。
根据实际需求,我们可以进一步优化设计,改变结构参数或材料属性,以提高结构的强度和稳定性。
例如,在这个案例中,我们可以通过分析支架结构的应力分布情况,判断是否存在潜在的弱点或高应力区域,并对结构进行优化。
我们可以调整横梁和斜撑的尺寸,或者选择更优质的材料,以提高结构的强度和稳定性。
除了静力分析外,Solidworks还可以进行其他类型的仿真分析,如动力分析、热分析和流体分析等,以满足不同的设计需求。
总结来说,Solidworks静力仿真是一种强大的工程工具,可以在产品设计和制造过程中提供准确的力学性能分析和优化。
一、范例名:(Lifter升降机构)1 设计要求:(1)输入转速1500rpm。
(2)额定提升载荷2000N。
2 分析零件该升降装置中,蜗杆、蜗轮是传动装置,本体零件是主要的承载部分。
因此,这里对本体零件进行静力分析。
3 分析目的验证本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。
4 分析结果按书中尺寸建立模型,零件体积为68.7cm3。
材料选用可锻铸铁,极限应力275.7MPa。
根据零件的工作情况,对该零件进行静力分析,结果如图1-9 所示。
模型的最大von Mises 为62.1MPa,零件的安全系数约为4.4。
图1-9 本体零件应力云图5 零件改进由零件的应力云图可以看出,零件上的最大应力为62.1MPa,零件上应力小的部分比较多,同时考虑零件的结构,如钻螺纹孔,可以对这些部位减小尺寸,从而减轻零件的质量。
除了减小了零件的厚度外,还更改了模型上加强筋结构的尺寸和结构。
改进后零件的体积为60cm3对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-10 所示:最大von Mises 为120.5MPa,安全系数约2.3。
图1-10 改进模型应力云图6 成本节约模型原来的体积为68.7cm3,改进后的模型的体积为60cm3,体积减少了8.7cm3,每件减少的重量为63.5g,如果生产10000 件,那么总共可节省材料635kg,以当前可锻铸铁的市场价格为10000 元/吨,那么可以节省6350 元。
二、范例名:(Gas Valve气压阀)1 设计要求:(1)输入转速1500rpm。
(2)额定输出压力5Mpa,最大压力10Mpa。
2 分析零件该气压泵装置中,推杆活塞、凸轮轴和箱体三个零件是主要的受力零件,因此对这三个零件进行结构分析。
3 分析目的(1)验证零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。
(2)分析凸轮轴零件和推杆活塞零件的模态,在工作过程中避开共振频率。
(3)计算凸轮轴零件的工作寿命。
4 分析结果1.。
推杆活塞零件材料:普通碳钢。
实验六数字化仿真技术一、实验目的1.掌握COSMOSWorks静态应力分析的方法和步骤2.掌握COSMOSWorks优化设计的方法和步骤3.掌握COSMOSMotion运动学分析的方法和步骤二、实验内容1.完成托架零件的静态应力分析2.完成悬臂支撑架的形状优化3.完成活塞式压气机的运动仿真三、实验步骤(一)零件的静态应力分析托架由合金钢制作,在两个孔处固定,并承受有7Mpa 的力载荷,如图所示。
1.打开零件打开零件“static.SLDPRT”2.从 SolidWorks 材料库中指派合金钢材料:(1)单击菜单—>COSMOSWorks—>材料—>应用材料到所有,材质编辑器PropertyManager 出现。
(2)在材料下,执行如下操作:a.从下拉菜单中选择SolidWorks 材料。
b.单击钢后面的加号,然后选择合金钢。
c.合金钢的机械属性出现在物理属性框中。
(3)单击确定。
指派的材料名称显示在 FeatureManager 树中。
3.生成静态研究(1)单击 COSMOSWorks 管理器标签。
(2)单击 COSMOSWorks 主工具栏上研究。
(3)在 PropertyManager 的名称下面:a.键入“静态-1”。
b.在网格类型中选择“实体网格”。
(4)在类型下,单击静态。
(5)单击确定。
COSMOSWorks 将在 COSMOSWorks 管理器树中生成研究。
注意,实体图标上的复选标记表示您已指派了材料。
4.固定两个孔:(1)单击 COSMOSWorks 载荷工具栏上的约束。
约束 PropertyManager 出现。
(2)在类型下,选择“不可移动(无平移)”。
(3)在图形区域中,单击两个孔的面(如图显示)。
面<1> 和面<2> 会出现在约束的面、边线、顶点框内。
要更改约束符号的颜色,单击“符号设定”下的“编辑颜色”。
颜色调色板打开。
选择所需的颜色,然后单击确定。
solidworks受力分析教程
作者:JingleLi(微信)本教程通过承载花盆分析花架受力情况,如下图。
1.在插件工具栏选择Simulation加载插件
2. Simulation加载完成后选择工具栏,点击新算例
3.选择静应力分析,可以更改静应力分析的名称
4.依照工具栏的顺序,按提示操作一步一步进行。
5.应用材料:选择零件(可批量选择),然后点击选择适合的应用材料,也可以通过在组装体或者零件中的材质选择材料。
将所有零件材料配置完成进行下一步。
6.夹具顾问:夹具顾问下有二级菜单,可按照实际设计选择夹具,本例子是花架,点击“夹具顾问”在右栏添加夹具,或者直接点击固定几何体操作。
按照提示添加固定面,固定的面会显示绿色固定钉。
7.外部载荷顾问:外部载荷顾问也有二级菜单,根据受力情况选择,花架承受花盆的重力,选择引力选项,进入后选择基准面和受力方向。
8.连接顾问:连接顾问同样有二级菜单,点击“连接顾问”安排说明步骤选择结合-焊接、粘合剂,如果在组装体中各个面配合好,可以不用设置此项。
9.本例子无壳体,所以以上设置完后点击“运行此算例”直接进行计算。
计算完查看结果。
10.结果查看与分析:分析完后看到架子受力变形很厉害,软件自动将变形形状放大很多倍数,便于查看变形结果。
但实际变形量需要设置才能看清楚,双击左边结果中的“应力”,设置变形为真实比例或自定义变形比例,选择适当单位,图标选项中选择浮点查看,以方便查看数据。
颜色的变化对应右边彩图可以知道受力大小,从此结果分析可以评估架子承受大小,易受力变形的点,和变形后的形状等。
如上方式查看位移变形量。
在Solidworks中对零件进行仿真受力分析
实例:托架由合金钢制作,在两个孔处固定,并载有1000 psi 压力,如图所示:
1.指派材料:
设置材料为合金钢。
2.生成静态分析算例:
单击算例顾问的向下箭头,然后选择新建算例。
在类型下,单击静态。
重命名为Static-1。
单击确定。
软件将在Simulation 算例树中生成算例。
注意,算例树中零件上的复选标记表示您已指派了材料。
3.应用固定约束
单击夹具顾问上的向下箭头并选择固定几何体,或右键单击算例树中的夹具并选择固定几何体。
夹具随即出现。
4.应用压力:
单击外部载荷中的向下箭头并选择压力,或者右键单击Simulation 算例树中的外部载荷并选择压力。
5.设定网格化选项:
在Simulation 算例树中,右键单击网格并选择生成网格,或单击运行此算例
(Simulation CommandManager) 上的向下箭头并选择生成网格。
6.网格化零件和运行分析:
单击确认接受值。
网格化开始,网格进展窗口出现。
网格化结束之后,网格化模型出现在图形区域中。
单击运行此算例。
分析将会运行,并且结果文件夹将出现在Simulation 算例树中。
SOLIDWORKS力学仿真模块你选对了吗?力学仿真模块你选对了吗?进行分析之前要确认模拟的问题是什么,针对不同的问题,选择不同的模块。
本文将详细说明每一种问题对应的仿真模块。
SOLIDWORKS 2019开始,力学仿真了几个大类:常规模拟设计洞察高级模拟专用模拟静态(线性)应力分析:可以分析零件或部件。
只分析同时满足静态假设、弹性假设和线性假设条件的分析。
可以使用2D简化仿真。
静态线性分析要同时满足静态假设和线性假设。
静态假设载荷被缓慢且逐渐应用,直到它们达到其完全量。
突然添加的载荷会引起额外的位移、应变及应力。
工况中可以忽略加速度。
如果不满足静态假设,请使用动态分析。
弹性假设如果载荷被消除,零件将返回到其原有形状(无永久变形)。
如果不满足弹性假设,请使用非线性分析。
线性假设所引发的反应与所应用的载荷成正比。
所计算的最高应力在由从原点开始的直线所代表的应力-应变曲线的线性范围内。
计算的最大位移比零件的特性尺寸要小很多。
如果不满足线性假设,请使用非线性分析。
频率分析:计算结构的固有频率。
模拟结构不同频率的振动模态。
为了控制结构的共振情况,就需要知晓结构的固有频率,避免共振就需要固有频率避开外部环境频率。
需要共振,就要外部激励频率接近或等于固有频率及模态。
拓扑算例(几何形状优化)可对零件执行非参数优化以达到优化目的。
设计算例(设计参数优化)利用参数化、基于特征的建模以及该软件的自动更新功能来自动化优化过程。
热力主要是对产品的热传导、对流和辐射分析,获得温度分布和热流量数据。
屈曲以轴向装入的细长零件以及包含细长零部件的装配体会在相对而言很小的轴载荷下屈曲。
疲劳即使引发的应力比所允许的应力极限要小很多,反复加载和卸载在过一段时间后也会削弱物体。
这种现象称为疲劳。
每个应力波动周期都会在一定程度上削弱物体。
在数个周期之后,物体会因为太疲劳而失效。
非线性包括以下情况材料非线性对于非线性算例,可以定义下列非线性材料模型:非线性弹性von Mises 塑性(运动性与同向性)Tresca 塑性(运动性与同向性)Drucker Prager 塑性Mooney Rivlin 超弹性Ogden 超弹性Blatz Ko 超弹性粘弹性边界非线性特性是因为分析过程中结构边界条件属性的改变(运动或者力)。
solidworks刃边切入力仿真摘要:1.Solidworks 刃边切入力仿真的概念和背景2.Solidworks 刃边切入力仿真的操作步骤3.Solidworks 刃边切入力仿真的应用案例4.Solidworks 刃边切入力仿真的注意事项和技巧5.Solidworks 刃边切入力仿真的未来发展趋势正文:Solidworks 刃边切入力仿真是一种通过计算机模拟技术,在Solidworks 软件中对刃边切入力进行仿真分析的方法。
这种方法可以帮助工程师在设计阶段预测和优化刃边切入力的性能,从而提高产品的质量和性能。
Solidworks 刃边切入力仿真的操作步骤如下:1.创建模型:首先,工程师需要在Solidworks 中创建要分析的模型,包括刃边和被切割的材料。
2.添加仿真插件:工程师需要激活Solidworks 中的Simulation 插件,以便进行仿真分析。
3.创建运动算例:工程师需要创建一个运动算例,以模拟刃边切入被切割材料的过程。
4.设置仿真参数:工程师需要设置仿真参数,包括刃边的材质、被切割材料的材质、切入速度等。
5.运行仿真:工程师可以启动仿真,以模拟刃边切入被切割材料的过程。
6.分析结果:仿真完成后,工程师可以分析结果,包括刃边切入力的大小、切入过程的稳定性等。
Solidworks 刃边切入力仿真的应用案例包括预测刃边切入力的大小、优化刃边的设计和切割过程等。
通过这种方法,工程师可以提高产品的质量和性能,减少设计修改和生产成本。
在使用Solidworks 刃边切入力仿真时,工程师需要注意添加零件的材质、设置运动算例的参数和每秒帧数等。
此外,工程师还需要注意仿真数据的清扫和备份,以防止数据丢失或损坏。
Solidworks 刃边切入力仿真的未来发展趋势包括更加智能化和自动化的仿真分析、更加精确和详细的仿真结果、以及更加便捷和易用的仿真工具等。
CosmosWorks装配体分析接头篇(一)简介简介本白皮书仅适用于由通过螺栓、螺钉、销钉或弹簧连接的多个零件构成的装配体组成的产品。
不同类型的装配体有着不同的模拟难点。
但它们相同的一点是,都需要模拟连接装配体零部件的接头,这种模拟通常需要广泛的分析知识和大量时间。
专业的分析人员发现,尽管他们有专业的知识和经验,进行装配体分析仍然非常困难,并且需要消耗大量时间。
例如,要模拟销钉连接(也就是一对圆筒由销钉连接配合到一起,销钉允许或限定零件之间的旋转,例如钳子可能用到的连接),专业的分析人员通常必须对穿过铰链圆筒的销钉进行建模,并定义销钉和圆柱表面之间的缝隙接触,然后才能开始真正的分析。
分析人员还需要知道使用多大的销钉。
设计工程师日常工作中最重要的部分是产品设计,而不是模拟;他们不是专业分析人员。
他们非常忙,没有时间以传统的方式模拟接头。
但是如果他们不必以传统方式进行模拟,如果他们使用的软件有足够的智能为他们完成其中最困难的部分,这该有多好?这正是COSMOSWorks和COSMOSDesignSTAR所能做的。
这两个程序中包含虚拟的接头,使得分析包含销钉、弹簧、螺栓和螺钉的装配体变得非常轻松和快速。
这些虚拟接头背后的概念与几代专业分析人员一直使用的概念完全相同。
COSMOS在精确度上没有任何折扣。
它提供简洁的用户界面,采用直接简单的输入,将许多以前由分析人员执行的任务放到软件中执行,从而提供全面、精确的结果。
CosmosWorks装配体分析接头篇(二)销钉接头销钉接头便携式计算机、剪刀式升降机、钳子以及致动器之类的产品的铰链一般都会使用销钉接头。
每个人都非常熟悉的一个实例就是钳子(图1)。
销钉穿过钳子的两个柄,活动钳柄即可打开或合上钳口。
在传统的有限元分析(FEA)中,模拟销钉行为的典型方法是在有限元网格中对销钉零件进行建模,然后由分析人员定义销钉和钳柄的圆柱面之间的接触。
此主题相关图片如下:(图1)—COSMOS中的虚拟销钉接头只需最少的输入,如钳子装配体所示,输入与销钉接触的面即可。
但是,如果设计模型中包含多个销钉(例如剪刀式升降机),使用接触定义销钉行为将消耗大量资源,有时候求解起来不太现实。
此外,这种做法可能无法提供最需要的信息。
在多数情况下,用户需要知道销钉对其相邻零件或整个装配体的影响,而不是销钉本身上的应力分布。
COSMOS中的虚拟销钉接头专门用于处理这种情况,从而使分析变得更加快速轻松。
利用这一功能,用户就可以了解销钉上的力和运动并据此确定销钉的大小。
定义虚拟销钉连接非常简单。
例如钳子,用户只需先确定与销钉接触的面即可。
COSMOS中的虚拟销钉接头可以用来模拟旋转、前后滑动或者既旋转又滑动的销钉(图2)。
因此,设计工程师需要选择所需的运动。
很明显,对于钳子,用户会假定所选面绕销钉自由旋转。
此主题相关图片如下:(图2)—COSMOS中的销钉接头可以用来模拟此致动器装配体中所示的旋转、前后滑动或者既旋转又滑动的销钉。
尽管界面非常简单易用,但软件会执行定义销钉的FEA模拟所需的任务,这些任务与传统分析中所述的任务同样复杂。
COSMOS使用横梁单元对销钉进行建模,并使用由用户指定了轴和旋转刚度的杆单元将其连接到两个零件的圆柱面(图3)。
面的相对轴向运动取决于在接合处产生的轴向力及指定的轴向刚度。
同样,相对旋转取决于在接合处产生的力矩及指定的旋转刚度。
如果用户需要对自由旋转的纯粹销钉连接建模,可以选择“无平移”选项,COSMOS会自动定义轴向刚度,使该连接在允许自由旋转的同时没有平移。
此主题相关图片如下:(图3)—如插图所示,销钉特性用横梁单元进行建模。
横梁单元由杆单元连接到part1和part2上的所有节点。
除简化销钉建模之外,COSMOS中的虚拟销钉接头还使分析软件的新手用户能够轻松处理与销钉连接的装配体。
与以前的分析人员不同,他们不必担心横梁单元的位置,也不必担心杆单元用来限制旋转或平移的刚度。
如果用户要自行对虚拟销钉接头进行建模(如果使用COSMOS之外的其他软件,这是其唯一选择),即必须手动定义横梁单元和杆单元。
在钳子的示例中,设计工程师需要创建一个横梁单元和160个杆单元。
因此,如果设计需要更改,并导致大量重复的几何体更改或网格更改,用户每次都必须重复这些步骤。
而且,如果设计工程师在定义横梁单元或杆单元时出错,他将很难找到何处出错。
CosmosWorks装配体分析接头篇(三)螺栓接头(续)COSMOS还可以模拟接地螺栓的特性,例如红绿灯柱(图6)上的螺栓的特性,在这种情况下,螺栓是嵌入到人行道的混凝土中的。
对于接地螺栓,COSMOS使用虚拟壁选项模拟混凝土地面,因而减小了分析模型的大小。
此主题相关图片如下:(图6)—利用COSMOS中的接地螺栓接头对红绿灯柱虚拟螺栓的特性进行建模。
虚拟螺栓接头不提供关于螺栓/螺母上应力分布的数据,但提供螺栓对相邻零件或整个装配体的影响。
如果螺栓/螺母上的应力分布非常重要,用户可以在对螺栓特性进行建模的时候包含螺栓和螺母的实体模型,然后使用接触条件而不是虚拟螺栓接头进行建模。
与销钉接头一样,COSMOS利用横梁单元(图7)对螺栓杆进行建模,该横梁单元通过刚性杆单元连接到螺栓头和法兰之间的接触面。
螺栓杆的另一端通过另一组刚性杆单元连接到螺母和法兰之间的接触面。
该软件通过对横梁应用轴向力对螺栓预载进行建模。
此处使用的横梁单元是一个只承受张力的单元,它只抗张力而不抗压力。
如果螺栓杆直径与法兰上的孔直径相同(即紧密配合),该软件则会通过连接法兰孔面和螺栓杆之间的刚性杆单元对抗剪效应进行建模。
此主题相关图片如下:(图7)—如插图所示,螺栓特性通过横梁单元和杆单元进行建模。
横梁单元应由杆单元连接到螺栓接触面上的所有节点。
需要对螺母接触面上的所有节点重复相同的过程。
由于这些连接横梁和法兰面的刚性杆,螺栓/螺母区域附近的应力可能不太准确。
但是,这种影响会逐渐减小,直到在距螺栓表面1个螺栓直径左右的区域内几乎完全消失。
现实中的螺栓接头美国加利福尼亚的ForceMeasurementSystem(FMS)公司制造用于测试马达和喷气飞机引擎的推力试验台。
该试验台由高精度机械零件通过螺栓连接到一起形成整个系统。
最近,FMS的一个客户要求查看推力试验台中每个螺栓的安全系数。
过去,要完成这种工作,FMS的首席工程师ScottMcFarlane必须按弹簧单元对螺栓进行建模,以获得力的数据并使用螺栓预载建立模型,这是一系列需要耗费大量时间的任务。
“以前没有一种轻松的功能可以让我说‘我需要将螺栓拧到这个预载值’。
我不得不做许多枯燥的数据输入工作。
但COSMOS虚拟螺栓接头非常简单并且易于使用”,McFarlane说,“我只花了三个小时用虚拟接头在COSMOS中建立我的模型,而以前这需要两到三天的时间”。
CosmosWorks装配体分析接头篇(四)弹簧接头弹簧接头减震器是典型的弹簧接头实例(图8)。
如果分析人员要对弹簧本身进行建模并将其网格化,他将需要许多单元来解决问题,因为他必须对弹簧被压缩时螺旋圈之间的接触进行建模。
弹簧被压缩时,弹簧的刚度会增加。
要使用传统的FEA来分析弹簧接头,工程师需要知道压缩所需力的大小,并按力除以长度位移等于弹簧刚度来计算刚度,以磅/英寸或牛顿/毫米为单位表达结果。
尽管弹簧制造商会提供刚度信息,分析人员仍需要观察弹簧在其使用环境下的特性。
此主题相关图片如下:(图8)—COSMOS中的虚拟弹簧接头要求用户确定与弹簧接触的面和弹簧刚度以模拟弹簧的特性。
使用传统的FEA时,不同零件的网格密度是不同的,知道弹簧刚度的工程师需要计算网格化模型中实际节点的数量,并将刚度平均分配到通过弹簧连接的面的所有节点上。
如果连接面上的节点数不同,这一工作会非常困难。
更为复杂的是,如果一个零件的网格比另一零件的粗,则网格密度高的地方刚度会显得更高。
在传统的FEA中,该过程非常困难,并且要耗费大量时间。
但COSMOS知道网格分布,因此可以自动计算刚度,并且精确度更高。
用户只需要选取两个曲面,输入总体弹簧刚度,然后单击“确定”即可进行网格化并解决问题。
该软件还可以处理弹簧接头中的预载。
预载发生在弹簧的自然长度被部分压缩的时候,例如,在压下圆珠笔弹簧的动作中。
CosmosWorks装配体分析接头篇(五)点焊接头点焊接头钣金零件,例如汽车门上的钢板,通常使用点焊连接(图9)此主题相关图片如下:(图9)—钣金零件,例如汽车门上的钢板,通常使用点焊连接。
COSMOS新近增加了虚拟点焊接头。
类似于前述其他接头,该软件内置了智能功能,设计工程师只需定义几个参数即可,例如要焊接的钣金曲面、点焊位置以及点焊直径(图10)。
与处理其他虚拟接头一样,COSMOS使用横梁单元对点焊进行建模,并将其连接到点焊直径范围内的所有节点。
此主题相关图片如下:(图10)—如汽车钢板的示例所示,在COSMOS中模拟点焊连接非常轻松,只需输入少量数据即可完成。
虚拟接头无疑可以节省大量的精力和时间。
但它们最重要的优点是使设计人员可以分析各种类型的装配体,没有该软件内置的智能功能,他们是无法对这些装配体进行分析的。
对于专业分析人员,虚拟接头可以自动执行重复性任务,减少因必须大量重复繁琐的手工定义而导致的错误,从而帮助他们提高生产效率。
虚拟接头等创新功能使设计人员在设计过程的早期阶段就可以使用设计分析,他们不必再等到后期阶段才将分析任务交给专业分析人员。
有了在早期对设计进行分析的能力,制造企业就可以降低总体开发时间和成本。
CosmosWorks装配体分析接头篇(三)螺栓接头螺栓接头以传统方式对销钉接头进行建模和分析可以说非常困难,而螺栓和螺钉接头则更难以模拟。
这是因为这种模拟必须考虑螺栓预紧力和剪切力的影响。
COSMOS提供可以处理此类分析问题的虚拟螺栓接头。
用户还可以了解螺栓上的轴向反作用力和抗剪反作用力,以确定螺栓大小;还可以确定特定螺栓大小所产生的锁模力以及拧紧扭矩是否足以克服外部载荷。
与前述销钉接头类似,该软件内置了分析智能,设计工程师只需定义几个必需的参数,即可让程序执行复杂的计算。
用户必须定义的参数(图4)包括:与螺栓头接触的法兰面、螺栓杆、螺母(如果该接头为螺钉,则不需要螺母)、螺栓直径、螺栓材料以及螺栓预载。
如果用户提供螺栓拧紧扭矩和扭矩系数以确定螺栓螺纹上的摩擦力,该软件可以自动计算螺栓预载。
此主题相关图片如下:(图4)—COSMOS要求用户确定螺栓将接触的面、螺栓直径以及材料等项目。
利用这些信息,COSMOS就可以计算并给出确定螺栓大小所需的结果。
所有这些输入都可以在一个对话框中完成。
在完成求解后,COSMOS会提供以下结果:作用在该螺栓上的轴向力、剪切力以及扭矩(图5)。