SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响

ZDJ
管理员
1372
文章
0
粉丝
Simulation评论6,113字数 731阅读模式

如果压缩小特征可以导致局部上错误的应力结果,为什么在分析中常常要去除圆角等小特征、位移会由于压缩小特征而受到影响吗?下面我们一起去研究一下吧!

问题分析:安装在天花板上的支架支撑着其底部边缘上的招牌,受力大小为900N,计算支架的位移和应力。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片1

文章末尾下载模型

方法:

1.打开零件。

2.激活No Fillet配置,我们首先分析在不考虑圆角等小特征的情况下模型的应力和位移。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片2

3.我们新建一个静应力分析的算例,如下图所示。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片3

4.设置材料。我们需要为模型指定模型的材料属性。点击选中模型,鼠标右键选择“应用/编辑材料”。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片4

指定模型的材料为合金钢(SS),如下图所示。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片5

5.添加夹具。为了完成静态分析,我们在支架的上部添加固定几何体约束。点击夹具鼠标右键选择“固定几何体”。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片6

在支架上部添加固定几何体约束。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片7

6.添加外部载荷。模型约束好之后,我们需要向模型施加外部载荷。选择外部载荷,鼠标右键选择“力”。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片8

在如下图所示的面上施加900N的垂直作用力。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片9

7.划分网格。划分网格是进行有限元分析的基础。点击网格,鼠标右键选择“生成网格”。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片10

点击勾号完成。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片11

8.运行分析。选择无圆角静应力分析,鼠标右键选择“运行”。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片12

我们得到最大von Mises为116MPa。虽然未达到材料的屈服极限,但是尖角处具有很高的应力集中。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片13

最大的位移为1.23mm,如下图所示。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片14

接下来我们研究应用网格控制对分析结果的影响。

9.通过复制的方法创建一个新的算例。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片15

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片16

10.选择特征树中的网格,鼠标右击选择【应用网格控制】。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片17

选择下面的支架的3个拐角,单元大小设置为1.915mm,比例设置为1.5。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片18

重新划分的网格如下图所示。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片19

11.运行分析。我们发现最大应力增加到129.7MPa,如下图所示。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片20

12.在算例2的基础上创建一个新的算例。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片21

选择控制1鼠标右键选择“编辑定义”。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片22

将单元尺寸改为0.899mm。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片23

重新划分网格。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片24

13.运行分析。

SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响-图片25

我们可以发现最大的von Mises应力值相比前面算例粗网格控制所获得的von Mises应力值明显要高。尽管精细划分了网格,但是应力结果并不收敛。这都是尖角导致。

下一节我们将介绍带圆角的情况下对模型的结果的影响。

模型下载:

此处为隐藏的内容
注册登录后,方可查看

 
  • 本文由 ZDJ 发表于2020年4月7日 22:36:30
  • 转载请务必保留本文链接:http://www.jxage.com/11130.html

发表评论