Дударева Н.Ю., Загайко С.А. - SolidWorks 2011 на примерах (2011) (Лабы 4-5), страница 51

Для этогонажмите кнопку Добавьте силу. В Менеджере свойств откроется диалоговое окноСила. Теперь выберите грань с другой стороны хомута так, как указано на рис. 9.8.При этом по умолчанию сила действует перпендикулярно поверхности, об этомПрочностные расчеты в приложениях SimulationXpress и Simulation471говорит переключатель в положении Нормальная. Если необходимо выбрать иноенаправление действующей силы, то установите переключатель в положение Выбранное направление и укажите объект детали (плоскость), соответствующийэтому направлению. Если такой плоскости нет, то необходимо ее создать.Рис.

9.8В списке граней для силы должен появиться элемент Грань<1>. Затем необходимоуказать величину силы, например, 2000. Размерность силы должна быть Н (Ньютон). Для изменения направления действия силы (или давления) служит параметрРеверс направления. Проверьте правильность установок по рис. 9.8 и нажмитекнопку OKдля завершения команды задания нагрузки. При этом в Деревеисследования появится новый элемент Сила (рис. 9.9). Редактирование заданнойнагрузки осуществляется аналогично редактированию заданного крепления.Рис. 9.9Глава 9472Рис. 9.10После задания всех нагрузок на странице мастера нажмите кнопкуи перейдите на страницу выбора материала (рис.

9.10).— Далее9.2.4. Выбор материалаТеперь вам требуется выбрать наиболее подходящий материал для детали. Напомним, что в программе SimulationXpress можно редактировать или добавлять новыйматериал. Для выбора материала на странице мастера нажмите кнопку Выберитематериал. Откроется диалоговое окно Материал. Отыщите в списке, например,значение Легированная сталь и нажмите кнопку Применить. Принятый к применению материал отразится на странице мастера (рис. 9.11). Здесь же отобразятся основные свойства материала, участвующие в расчете детали на прочность. Для смены материалы нажмите кнопку Изменить материал на страницемастера.После выбора материала нажмите кнопку— Далее на странице мастера.Прочностные расчеты в приложениях SimulationXpress и Simulation473Рис. 9.119.2.5.

Проведениепрочностного расчета деталиТеперь программа перешла на страницу мастера Запуск, из которой можно ещевернуться в режим изменения параметров или запустить расчет. Давайте проведемрасчет, нажав кнопку Запуск моделирования (рис. 9.12). Начнется процесс выполнения расчета, длительность которого зависит от сложности детали и количества конечных элементов.9.2.6. Анализ результатовПосле окончания расчета откроется страница мастера Результаты анимации деформации детали (рис.

9.13).С помощью кнопки— Воспроизведение анимации вы можете запуститьанимацию деформации детали. Остановите анимацию, нажав кнопкуновка анимации.— Оста-Основные результаты будут представлены в Дереве исследования (рис. 9.14).Сделайте двойной щелчок на первом элементе Дерева исследования Stress(-vonMises-).474Глава 9Рис. 9.12Рис. 9.13Прочностные расчеты в приложениях SimulationXpress и Simulation475Рис. 9.14Отобразится раскрашенная во все цвета радуги модель. Результатом работы программы является расчет эквивалентных напряжений по Мизесу. Рядом с модельюрасполагается шкала напряжений: красным обозначается более напряженное состояние материала, синим — менее напряженное.

Слева от шкалы может располагаться красная стрелка, показывающая предел текучести материала. По этой стрелке можно сразу судить, выдерживает ли деталь данные нагрузки. В нашем примерестрелка располагается посредине шкалы, следовательно, в материале есть напряжения, которые превышают предел текучести этого материала, и поэтому деталь невыдержит заданные нагрузки.Теперь выполните двойной щелчок на втором элементе Дерева исследованияDisplacement (-Расположение результата-) (рис.

9.15).Расцветка модели изменится. Теперь с помощью цветной шкалы можно проанализировать смещение точек детали: красным цветом обозначен наибольший сдвиг,синим цветом — наименьший.Третий элемент Дерева исследований Deformation (-Перемещение-) (рис. 9.16)показывает максимальное деформированное состояние детали после приложениянагрузок.И, наконец, выполните двойной щелчок левой кнопкой мыши на четвертом элементеДерева исследования Factor of Safety (-Максимальное напряжение-) (рис.

9.17).В этом случае окрашивание производится в соответствии с критерием распределения коэффициента безопасности по материалу детали. В нашем примере этот коэффициент составляет 1. Поэтому в синий цвет окрашены части детали, где этоткоэффициент больше 1, а в красный — меньше 1, т.

е. красный цвет указывает, чтоГлава 9476Рис. 9.15Рис. 9.16Прочностные расчеты в приложениях SimulationXpress и Simulation477Рис. 9.17материал в этом месте не проходит по прочности (не выдерживает нагрузки). Пользователь может задавать этот коэффициент по своему усмотрению.Теперь вернемся на страницу мастера Результаты. После просмотра результатовмы должны ответить на вопрос: Деформируется ли деталь таким образом, какВы ожидали? Если нажать кнопку Нет, вернуться к Нагрузкам/креплениям, товы сможете задать новые значения и провести расчет еще раз.

Но у нас деталь деформировалась правильно, поэтому нажмите кнопку Да, продолжить. Откроетсявторая страница результатов (рис. 9.18), на которой можно выполнить анимациюрезультатов. На этой же странице указывается минимальный запас прочности вданном проекте.По окончании просмотра результатов нажмите кнопку Просмотр результатов завершен. Откроется третья страница результатов мастера (рис. 9.19).На этой странице вы можете нажать кнопку Создать отчет в формате HTML иполучить отчет в HTML-формате для помещения на веб-страницу или передатьдругому пользователю (расширение файла — htm).

Нажав на Создать файлeDrawings, можно создать файлы результатов (расширение файлов — analisys.eprt),которые открываются с помощью программы eDrawings, входящей в комплектSolidWorks 2011.Глава 9478Рис. 9.18Если отчет создавать не требуется, то просто нажмите кнопку— Далее. Произойдет переход на страницу Оптимизация мастера. Оптимизация предназначенадля определения таких размеров детали, при назначении которых деталь выдерживала бы заданные нагрузки.Оптимизацию можно проводить по следующим критериям: запас прочности — коэффициент безопасности должен быть больше 1; максимальное значение напряжения — предел текучести материала; максимальная деформация детали.Для этого установите переключатель в положение Yes и нажмите кнопку—Далее.

На второй странице нажмите кнопку Выберите размер, появятся размеры,заданные в эскизе, и откроется таблица критериев оптимизации (рис. 9.20).Прочностные расчеты в приложениях SimulationXpress и SimulationРис. 9.19Рис. 9.20479Глава 9480Теперь найдите на детали размер 20 и щелкните по нему. Этот размер отвечает заширину нашего хомута, и этот размер мы выберем в качестве оптимизационногопараметра. То есть программа оптимизации будет искать такую ширину хомута,при которой будет выполняться условие прочности. Имя данного размера(D1@Вытянуть1@Хомут.Part) должно отобразиться в диалоговом окне Добавитьнастройку, показанном на рис. 9.21.Рис.

9.21Нажмите кнопку OK, и это имя появится в разделе Переменные таблицы критериев (рис. 9.22). Установите минимальное значение параметра — 10 мм, а максимальное значение — 50 мм. В этом диапазоне программа будет искать требуемое значение ширины хомута. Если решение не будет найдено, процедуру следует повторитьс другими граничными значениями. Затем перейдите в раздел Ограничения, гденаписано: Нажмите здесь, чтобы добавить . В разделе Запас прочности введите значение в поле Мин: 1. Таким образом, мы задали два критерия оптимизации:первый — диапазон варьируемого параметра (ширина хомута), второй — минимальный запас прочности.Рис. 9.22Теперь можно провести оптимизацию детали в соответствии с заданными нагрузками. Для этого нажмите кнопку Выполнить в таблице выбора критериев навкладке Просмотр переменных.

Откроется окно обработки сценария, с помощьюкоторого можно контролировать процесс поиска решения (рис. 9.23).В результате новая деталь весит больше исходной детали, т. к. ширина хомута увеличилась с 20 до 44,6 мм. Просмотрите результаты и убедитесь, что она выдерживает заданные нагрузки. Для завершения работы нажмите кнопку Закрыть.Прочностные расчеты в приложениях SimulationXpress и Simulation481Рис. 9.239.3. Расчет детали на прочность в SimulationТеперь рассмотрим работу пакета Simulation на примере того же хомута с компактдиска: Глава 9\Примеры\Хомут.sldprt.Чтобы начать пользоваться пакетом Simulation вместо SimulationXpress, необходимо добавить его в панель управления. Для этого выберите команду Инструменты |Добавления, в появившемся окне Добавления (рис. 9.24) отыщите пунктSolidWorks Simulation и установите флажки Активные добавления и Запуск.Первый флажок предписывает добавлять пакет в программу, второй — осуществлять запуск пакета при запуске SolidWorks 2011.

Затем нажмите кнопку OK. Еслипроцесс добавления пройдет успешно, то в меню появится новый пункт Simulation.Рис. 9.24Глава 9482П РИМЕЧАНИЕЕсли вы сохранили в SimulationXpress деталь, которую рассчитывали на прочность, топри открытии этой же детали в Simulation в Дереве расчета менеджера проекта ужебудут установлены материал детали, крепления и нагрузки.9.3.1.