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1、Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory, operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, under cooperative agreement with the National Science Foundation.SW-Simulation教程 第七章网格细化后的装配体分析 长沙凯士达信息技术开发有限公司技术工程师：谢莉2 2006 SolidWorks Corp. Confidential.学习内容分析包含多种接触条件的
2、实体网格装配体定义局部无穿透条件中使用初始间隙自动生成局部接触定义使用远程载荷3 2006 SolidWorks Corp. Confidential.知识点远程载荷以一个三梁支撑的罐为例，载荷施加在每个支梁的顶端。这里只关心罐的分析。利用“远程载荷”可省略支梁部分的建模，但仍可对罐施加载荷，就像支梁依然存在一样。4 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析项目描述万向节由支架背面的4个M6的沉头螺栓连接到底座上，底座通过两M8螺栓连接到其他构件上。通过对手柄施加2.5N的水平力来产生扭矩。扭矩从竖直方向传递到Axisl指定的倾斜方向。分析目标分析目标获取
3、装配体上各零部件的应力及应变分布，并不关心轴、支架和把手部分零件的变形和应力。5 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析关键步骤远程载荷螺栓接头销钉接头虚拟壁自动查找相触面组6 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程打开装配体设定选项单位：公制远程载荷激活配置“without-crank”定义静态算例指定材料1060铝合金：支架和底座合金钢：其余零件7 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定义远程载荷右击【外部载荷】文件夹，并选择【远程载荷/质量】注意：注意
4、：应用该载荷时必先新建一坐标系远程载荷的类型载荷（直接转移）:适用于忽略的零部件比分析部件更为柔软载荷/质量（刚性连接）：适用于忽略的零部件非常刚硬位移（刚性连接）：适用于忽略的零部件非常刚硬，载荷需要指定为规定的位移8 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定义远程载荷2.5N载荷9 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程锥形螺栓一次性添加多个螺栓接头的定义孔系列的应用10 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析步骤接地螺栓基础板底部通过接地螺栓与地面连
5、接注意：注意：接地螺栓不支持基于【孔系列】特征自动生成螺栓接头11 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定位装配体中所有接触干涉检查视重合为干涉可以看到接触面组非常多修改全局变量自由由于模型在受载情况下，不会有任何两零件“结合”的情况，固指定为“自由”12 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定义局部相触面组“查找所有接触面”功能可自动地在一个装配体中定义接触选择整个装配体，将所有相触面组指定“无穿透”、“曲面到曲面”的面组13 2006 SolidWorks Corp. Confidentia
6、l.案例分析分析流程定义局部相触面组定义默认的摩擦系数如果需要考虑摩擦时，需编辑每个面组并指定正确的摩擦系数如果接触形状相当复杂，可能还需指定【组1】和【组2】实体14 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定义局部接触缝隙始终忽略间隙：源项边线没有节点允许接近初始几何间隙值3mm,7mm忽略间隙条件为：假设如图所示设4mm,则3mm的接触部分如上一致，7mm的接触部分允许完全相触3mm7mm目标项目标项源项源项15 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定义局部接触定义Yoke-remale和Re
7、vBracket 间的接触无穿透，节到面，【缝隙】始终忽略间隙16 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程定义销钉接头Yoke-remale和RevBracket 间定义销钉接头，通过该销钉传递扭矩到其他零件轴向刚度：4.3135e9N/m, 旋转刚度18403 N/m17 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程相触面组：虚拟壁底板使用地脚螺栓连接在地面上，地脚螺栓在某些位置可自由移动，如螺母边线方向等，为正确模拟地脚螺栓的连接行为又不增加底座模型，可使用虚拟壁来定义刚性：假设刚度无穷大，用于模拟非
8、常 坚硬的底座（墙壁）柔性：定义轴向和切向刚度值（注意：对于含地脚螺栓接头的分析，必须指定刚性虚拟壁）（注意：对于含地脚螺栓接头的分析，必须指定刚性虚拟壁）18 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析分析流程设置算例属性采用解算器为Direct Sparse运行算例显示图解19 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析列举销钉/螺栓力20 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析 使用高品质网格（选做）分析流程分析网格细节右击【网格】文件夹，选择【细节】有细节可知，模型长厚比很大
9、，网格精过粗，需要细化网格来提高精度生成网格图解21 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析 使用高品质网格（选做）分析流程长宽比检查定义：四面体单元的最长边与顶点到其相对面法向距离的最小值的比值 还执行边长检查、内切圆和外接圆半径检查及法向长度检查等长宽比检查是程序自动进行的，以检查网格质量。22 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析 使用高品质网格（选做）分析流程23 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析 使用高品质网格（选做）分析流程雅可比检查同样尺寸下，二次单元比
10、一次单元更能精确地匹配弯曲几何体。在二次单元中，单元边界上的中节点防止在模型的真实几何体上。在尖锐或弯曲边界，会导致产生边缘相互叠加的扭曲单元。极端扭曲单元会导致分析程序终止。雅可比检查基于一系列点，这些点位于每个单元中。提供了SW两类雅可比检查，选择4、16、29个高斯点或【在节上】雅可比检查用于高品质网格检查。24 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析 使用高品质网格（选做）分析流程雅可比检查通常雅可比率小于或等于40是可接受的。软件会自动调节中节点的位置，确保所有网格均能通过雅可比检查。25 2006 SolidWorks Corp. Confidential.案例分析 使用高品质网格（选做）分析流程复制算例网格划分高品质，网格单元：3.2mm运行分析分析结果26 2006 SolidWorks Corp. Confidential.总结本章分析了一个高级的含有多个接触条件及接头的实体网格装配体。指定旋转刚度的销钉接头用来模拟真实的杆件。使用远程载荷特征来远距离加载载荷，而不需对连接件建模。一般来说，如果关注在严重弯曲或高曲率几何体当中的应力或应变结果，在厚度方向至少需要4个【草稿】品质，2-3个【高】品质单元。
