Simulation基础教程(03)

承蒙SanarusMedical提供图片SW-Simulation基础教程——第三章手用虎钳的接触/缝隙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©2007SolidWorksCorp.机密文件。学习内容完成装配体的结构分析应用全局和局部接触/缝隙条件3©2007SolidWorksCorp.机密文件。知识点为何需要接触分析–SolidWorks装配体的配合不会转移到Simulation的接触定义中。因此从分析的角度来看，装配体的零件一开始都是分离的，直到定义了合适的接触条件或接头来描述装配体零部件之间的相互作用。–接触条件允许零组件之间相互作用更真实–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/拘束条件方式作用于零件上–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–接触条件也可以将相邻的零件结合4©2007SolidWorksCorp.机密文件。知识点接触–全局接触（只能用于一开始就接触的面）–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，才能应用）–局部接触局部零部件全局优5©2007SolidWorksCorp.机密文件。知识点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。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。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。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。（默认的全局无穿透接触为节到节的接触）接合接触自由接触无穿透接触6©2007SolidWorksCorp.机密文件。知识点接触注意问题：–不要一次定义多个无穿透的局部接触条件–节到节只适用于最初相触的面。要求兼容网格。假设接触正向力方向以及接触点在分析过程中不会改变施加的力量应该平行于接触正向力接触面应该要相对平坦或者平行7©2007SolidWorksCorp.机密文件。知识点无穿透的局部接触条件–节到曲面不要求面最初是接触的。接触力的方向是由于接触像素的变形形状判断出来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。一般用于线与面接触时，或对接触应力不做重点考虑时允许将顶点、边线和面作为组1实体。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或点时使用此项8©2007SolidWorksCorp.机密文件。无穿透的局部接触条件–曲面到曲面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。不要求源面和目标面间的网格兼容。只允许将面作为源和目标实体在大多数情况下，它会提供较精确的结果，但需要更多时间和资源9©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例项目描述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平板合叶销分析对象10©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例关键步骤–应用材料–添加夹具–施加全局接触条件–应用局部接触条件–应用局部网格控制–划分网格–运行分析–分析结果11©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例打开装配体“pliers.sldasm”压缩销和平板–可新建一“分析”配置设置选项–单位，图解（Y向位移）创建算例–静态、实体指定材料–合金钢12©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例添加约束–在钳口处添加固定约束添加载荷–对两手柄添加225N的力。–选项按条目:每个面施加按总数：总共施加–注意：“分割面”的使用。13©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例设置全局接触–注意：利用【干涉检查】中的“视重合为干涉”–设定全局接触为：无穿透14©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例划分模型网格–网格控制销钉、网格单元2mm–“高”品质，默认大小来对装配体划分网格15©2007SolidWorksCorp.机密文件。运行分析切换到爆炸视图–要点：爆炸视图便于观察模型各部分的细节结果分析–图解显示VonMises应力图表选项（定义）设定16©2007SolidWorksCorp.机密文件。VonMises应力图解17©2007SolidWorksCorp.机密文件。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18©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例结果分析–设定19©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例结果分析–隐藏一个钳臂，建立一个钳臂应力图解要点：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”的方法很有用20©2007SolidWorksCorp.机密文件。结果分析–创建位移图解在225N的作用下，两手柄末端分别移动0.559mm，共0.118mm21©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例——使用局部接触复制算例，生成新算例编辑力–该力为确保手柄末端接触到一起4000N定义局部接触–定义手柄末端的接触区为【无穿透】选项冷缩配合：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。单击工具、干涉检查，以确保两个面发生干涉。虚拟壁：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22©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例——使用局部接触定义局部接触条件23©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例——使用局部接触划分网格运行分析–大位移，选择【否】图解显示VonMises应力24©2007SolidWorksCorp.机密文件。教学案例——使用局部接触由上分析可知，最大vonMises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。25©2007SolidWorksCorp.机密文件。总结对装配体进行分析介绍和讨论了全局、零部件的、局部的接触条件。26©2007SolidWorksCorp.机密文件。练习项目描述–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。应用技术–全局接触–检查装配体结果–无穿透局部接触条件–接触应力27©2007SolidWorksCorp.机密文件。练习材料–合金钢(SS）约束28©2007SolidWorksCorp.机密文件。练习载荷–3.5MPa接触–无穿透，节到曲面29©2007SolidWorksCorp.机密文件。练习应用网格控制–2mm划分网格–默认大小30©2007SolidWorksCorp.机密文件。练习结果31©2007SolidWorksCorp.机密文件。结果