Simulation基础教程教案.pptx

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1、会计学1Simulation基础教程基础教程学习内容学习内容n n完成装配体的结构分析n n应用全局和局部接触/缝隙条件第1页/共31页知识点知识点n n为何需要接触分析n nSolidWorksSolidWorks装配体的配合不会转移到装配体的配合不会转移到SimulationSimulation的的接触定义中。因此从分析的角度来看，装配体接触定义中。因此从分析的角度来看，装配体的零件一开始都是分离的，直到定义了合适的的零件一开始都是分离的，直到定义了合适的接触条件或接头来描述装配体零部件之间的相接触条件或接头来描述装配体零部件之间的相互作用。互作用。n n接触条件允许零组件之间相互作用更真

2、实接触条件允许零组件之间相互作用更真实n n在两个相似的刚度值零件之间，使用接触相互在两个相似的刚度值零件之间，使用接触相互作用是较好的，而不是以负载作用是较好的，而不是以负载/拘束条件方式作拘束条件方式作用于零件上用于零件上n n若没有接触条件，两个零件的元素之间没有共若没有接触条件，两个零件的元素之间没有共同节点，两者彼此都不知道对方存在同节点，两者彼此都不知道对方存在n n接触条件也可以将相邻的零件结合接触条件也可以将相邻的零件结合第2页/共31页知识点知识点n n接触接触n n全局接触（只能用于一开始就接触的面）全局接触（只能用于一开始就接触的面）n n零部件接触（只有零部件一开始就和

3、装配体中其他的零部件有接触时，零部件接触（只有零部件一开始就和装配体中其他的零部件有接触时，才才 能应用）能应用）n n局部接触局部接触优优第3页/共31页知识点知识点n n接合接触：该程序会接合源实体和目标实体，源与目标像焊接起来一样。接合接触：该程序会接合源实体和目标实体，源与目标像焊接起来一样。n n自由接触：该程序将源面与目标面视为不相连自由接触：该程序将源面与目标面视为不相连 ,允许载荷在零件之间产生干涉。允许载荷在零件之间产生干涉。如果应用的载荷没有引起干涉，使用此选项可节省解决时间。如果应用的载荷没有引起干涉，使用此选项可节省解决时间。n n无穿透接触：此接触类型可防止源与目标实

4、体间产生干涉，但允许形成缝隙。此无穿透接触：此接触类型可防止源与目标实体间产生干涉，但允许形成缝隙。此选项求解非常耗时。选项求解非常耗时。（默认的全局无穿透接触为节到节的接触）（默认的全局无穿透接触为节到节的接触）接合接触接合接触自由接触自由接触无穿透接触无穿透接触第4页/共31页知识点知识点n n接触注意问题：n n不要一次定义多个不要一次定义多个n n无穿透的局部接触条件n n节到节节到节n n只适用于最初相触的面。只适用于最初相触的面。n n要求兼容网格。要求兼容网格。n n假设接触正向力方向以及接触点在分假设接触正向力方向以及接触点在分析过程中不会改变析过程中不会改变n n施加的力量应

5、该平行于接触正向力施加的力量应该平行于接触正向力n n接触面应该要相对平坦或者平行接触面应该要相对平坦或者平行第5页/共31页知识点知识点n n无穿透的局部接触条件n n节到曲面节到曲面n n不要求面最初是接触的。不要求面最初是接触的。n n接触力的方向是由于接触像素的变形接触力的方向是由于接触像素的变形形状判断出来形状判断出来n n接触像素上的节点不需要互相对应，接触像素上的节点不需要互相对应，不要求源面和目标面间的网格兼容。不要求源面和目标面间的网格兼容。n n一般用于线与面接触时，或对接触应一般用于线与面接触时，或对接触应力不做重点考虑时力不做重点考虑时n n允许将顶点、边线和面作为允许

6、将顶点、边线和面作为组组组组 1 1 实体。实体。当来源面与目标面之间的接触面积太当来源面与目标面之间的接触面积太小，或于变形过程中变成只有一条线小，或于变形过程中变成只有一条线或点时使用此项或点时使用此项第6页/共31页n n无穿透的局部接触条件n n曲面到曲面曲面到曲面n n比节到节和节到曲面接触更为常见。适用于承载一比节到节和节到曲面接触更为常见。适用于承载一般载荷的复杂接触。般载荷的复杂接触。n n不要求源面和目标面间的网格兼容。不要求源面和目标面间的网格兼容。n n只允许将面作为源和目标实体只允许将面作为源和目标实体n n在大多数情况下，它会提供较精确的结果，但需要在大多数情况下，它

7、会提供较精确的结果，但需要更多时间和资源更多时间和资源 第7页/共31页教学案例教学案例n n项目描述n n分析目标：计算一个225N的“挤压”力作用在钳臂的末端，分析钳臂上的应力分布钳臂钳臂平板平板合叶销合叶销分析对象分析对象第8页/共31页教学案例教学案例n n关键步骤n n应用材料应用材料n n添加夹具添加夹具n n施加全局接触条件施加全局接触条件n n应用局部接触条件应用局部接触条件n n应用局部网格控制应用局部网格控制n n划分网格划分网格n n运行分析运行分析n n分析结果分析结果第9页/共31页教学案例教学案例n n打开装配体“pliers.sldasm”n n压缩销和平板n n

8、可新建一可新建一“分析分析”配置配置n n设置选项n n单位，图解（单位，图解（Y Y向位移）向位移）n n创建算例n n静态、实体静态、实体n n指定材料n n合金钢合金钢第10页/共31页教学案例教学案例n n添加约束n n在钳口处添加在钳口处添加固定约束固定约束n n添加载荷n n对两手柄添加对两手柄添加225N225N的力。的力。n n选项选项n n按条目按条目:每个每个面施加面施加n n按总数：总共按总数：总共施加施加n n注意：注意：“分割分割面面”的使用。的使用。第11页/共31页教学案例教学案例n n设置全局接触n n注意：利用注意：利用【干涉检查干涉检查】中的中的“视视重合为

9、干涉重合为干涉”n n设定全局接触为：无穿透设定全局接触为：无穿透第12页/共31页教学案例教学案例n n划分模型网格划分模型网格n n网格控制网格控制n n销钉、网格单元销钉、网格单元2mm2mmn n“高高”品质，默认大小来对装配体划分网格品质，默认大小来对装配体划分网格第13页/共31页n n运行分析n n切换到爆炸视图n n要点：要点：爆炸视图爆炸视图爆炸视图爆炸视图便于观察模型各部分的细节便于观察模型各部分的细节n n结果分析n n图解显示图解显示Von MisesVon Mises应力应力n n图表选项图表选项 （定义）（定义）n n设定设定第14页/共31页n nVonMises

10、应力图解第15页/共31页教学案例教学案例（应力超过138MPa的区域用红色表示）结果分析图表选项第16页/共31页教学案例教学案例n n结果分析n n设定设定第17页/共31页教学案例教学案例n n结果分析n n隐藏一个钳臂，建立一个钳臂应力图隐藏一个钳臂，建立一个钳臂应力图解解n n要点：要点：当用户需要观察某些零件的应力或其它分布时，选择当用户需要观察某些零件的应力或其它分布时，选择“隐藏零件隐藏零件隐藏零件隐藏零件”的方法很有用的方法很有用第18页/共31页n n结果分析n n创建位移图解创建位移图解n n在在225N225N的作用下，两手柄末端分别的作用下，两手柄末端分别移动移动0.

11、559mm0.559mm，共，共0.118mm0.118mm第19页/共31页教学案例教学案例 使用局部使用局部接触接触n n复制算例，生成新算例n n编辑力n n该力为确保手柄末端接触到一起该力为确保手柄末端接触到一起 4000N4000Nn n定义局部接触n n定义手柄末端的接触区为定义手柄末端的接触区为【无穿透无穿透】选项选项n n冷缩配合冷缩配合冷缩配合冷缩配合：应用于两个最初互相干涉的面，一般为：应用于两个最初互相干涉的面，一般为应用过盈配合或非线性材料时。单击应用过盈配合或非线性材料时。单击工具、干涉检工具、干涉检工具、干涉检工具、干涉检查查查查，以确保两个面发生干涉。，以确保两个

12、面发生干涉。n n虚拟壁：虚拟壁：虚拟壁：虚拟壁：此接触类型定义源实体与目标基准面定义此接触类型定义源实体与目标基准面定义的虚拟壁之间的接触。目标基准面可以是刚性或灵的虚拟壁之间的接触。目标基准面可以是刚性或灵活的。通过指定非零的摩擦系数值，您可以定义源活的。通过指定非零的摩擦系数值，您可以定义源基准面和目标基准面之间的摩擦基准面和目标基准面之间的摩擦 第20页/共31页教学案例教学案例教学案例教学案例 使用局部接触使用局部接触使用局部接触使用局部接触n n定义局部接触条件第21页/共31页教学案例教学案例教学案例教学案例 使用局部接触使用局部接触使用局部接触使用局部接触n n划分网格n n运

13、行分析n n大位移，选择大位移，选择【否否】n n图解显示Von Mises应力第22页/共31页教学案例教学案例教学案例教学案例 使用局部接触使用局部接触使用局部接触使用局部接触n n由上分析可知，最大von Mises应力大约为3504MPa，当然这个值不是真实的。材料屈服表明线性分析不再有效，需要采用非线性分析。第23页/共31页总结总结n n对装配体进行分析n n介绍和讨论了全局、零部件的、局部的接触条件。第24页/共31页练习练习n n项目描述n n分析一个结构简单的双环装配体，环的外侧在分析一个结构简单的双环装配体，环的外侧在拉力的作用下使每个环都承受接触压力。拉力的作用下使每个环都承受接触压力。n n应用技术n n全局接触全局接触n n检查装配体结果检查装配体结果n n无穿透局部接触条件无穿透局部接触条件n n接触应力接触应力第25页/共31页练习练习n n材料n n合金钢合金钢(SS(SS）n n约束第26页/共31页练习练习n n载荷n n3.5MPa3.5MPan n接触n n无穿透，节到曲面无穿透，节到曲面第27页/共31页练习练习n n应用网格控制n n2mm2mmn n划分网格n n默认大小默认大小第28页/共31页练习练习n n结果第29页/共31页n n结果第30页/共31页