МУ Ansys (1247045), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Расчетная схема крышкиПоследовательность решения задачиПринятые обозначения[X] – щелчок левой клавишей мыши по экранной кнопке X<X> - щелчок правой клавишей мыши по экранной кнопке X{Y} – ввод информации Y с клавиатуры1. Создание проекта1.1. Запуск ANSYS Workbench:Пуск – Программы – ANSYS ED 10.0 – ANSYS Workbench.1.2. Создание нового проекта New – [EmptyProject].(появляется вкладка Project)1.3. Присвоение имение проекта (при необходимости создайте папку средствами Windows). File – Save – {Cover} – [Save].(создается файл cover.wbdb и на вкладке Project появляется имя Cover)2. Создание геометрической модели.2.1.

Создание среды для геометрической модели Create DesignModeler Geometry – [NewGeometry](появляется новая вкладка DesignModeler) в появившемся окне выбрать единицы измерения – миллиметр – [OK]622.2. Импорт геометрической модели крышки, предварительно созданной в программе SolidWorks и сохраненной в формате Parasolid File – Import External Geometry File… – Cover.x_b – [](в дереве модели появится значок) File – Save – {Cover} – [Save].(создается файл cover.agdb и на вкладке DesignModeler появляется имяCover)2.3.

Создание геометрической модели болта2.3.1. Создание новой плоскости эскиза на нижней поверхности крышки нажмите среднюю кнопку мыши и, перемещая ее, поверните модель таким образом, чтобы была видна нижняя поверхность крышки щелчком левой кнопки мыши активизируйте инструмент выбора поверхностей [ ] и затем щелкните по нижней поверхности крышки (поверхность должна выделиться цветом) [Create] – [ New plane] – [](в дереве модели появится значок)2.3.2. Создание эскиза сечения стержня болта поверните нижнюю поверхность крышки так, чтобы ее нормаль былаперпендикулярна плоскости чертежа, для чего нажмите экранную кнопку [ ] перейдите в режим создания эскиза для чего выберите вкладку Sketching (под деревом модели), а затем в пункте Draw выберите инструментCircle (окружность) нарисуйте окружность любого диаметра в произвольном месте эскиза,для чего сначала щелчком левой клавиши мыши укажите ее центр, а затем, перетащив курсор, задайте внешний контур задайте диаметр окружности, для чего перейдите в пункт Dimensionsвкладки Sketching, выберите инструмент Diameter и щелкните левойклавишей мыши по созданной окружности и еще одним щелчком подтвердите выбор, после чего в строке D1 задайте диаметр окружности 36мм задайте положение стержня относительно модели крышки, для чего перейдите в пункт Constrains, выберите инструмент Concentric и щелкните по созданной окружности и окружности, являющейся следом цилиндрического отверстия под болт в крышке. нажмите экранную кнопку [] перейдите на вкладку Modeling – в дереве модели в ветвидолжна появиться ветка2.3.3.

Создание стержня болта предварительно определите необходимую высоту стержня болта, которая будет равна глубине отверстия (высоте опорной части фланца). Сэтой целью активизируйте инструмент выбора ребер [ ], щелчкоммыши выберите наружное вертикальное ребро в поперечном сечениикрышки и в нижней информационной строке прочтите его длину.63 выделите в дереве модели созданный эскиз Sketch1 активизируйте инструмент «выдавливание» [] в открывшемся списке свойств измените следующие пункты (для изменения содержания следует щелкнуть левой клавишей мыши по нужнойстроке, нажать на появившуюся кнопку развертывания экранного списка[ ], в котором выбрать необходимый пункт):Operation → Add Frozen (создать новый объем «замороженным» безобъединения с существующим)Direction → Reversed (направление «выдавливания» в сторону, противоположную нормали к плоскости эскиза)FD1, Depth(>0) → задайте определенную выше высоту стержня болта нажмите экранную кнопку [] перейдите на вкладку Modeling – в дереве модели появятся ветви:,2.3.4.

Создание шестигранной головки болтаПорядок создания тот же, как и для стрежня: сначала необходимо создать плоскость для эскиза (за базовую поверхность можно принятьверхний торец созданного стержня), затем создать эскиз (используйтеинструмент Poligon, указав количество сторон – 6), задать исчерпывающие размеры (лучше использовать инструмент Length/Distance иуказать размер под ключ, равный 55 мм), привязать центр шестигранника к оси стержня и осуществить выдавливание на высоту 20 мм(высота головки болта). Не забудьте нажимать экранную кнопку. Обратите внимание на направление выдавливания – возможно, этот пункт свойств вам менять не потребуется.При правильном выполнении в дереве модели должны появиться новые ветки2.3.5.

Объединение головки и стержня болта в единую деталь выделите в дереве модели оба тела Solid (при выделении держите нажатой клавишу Ctrl на клавиатуре компьютера) [Tools] – [Form New Parts] дерево модели изменится следующим образом2.4. Выделение в исходной модели дополнительных поверхностейВыделение дополнительных поверхностей необходимо для последующегозадания внешних нагрузок и контактов.6421вид снизу3вид сверхуРис. 17.

Поверхности для выделения2.4.1. Выделение поверхности, на которую воздействует внешнее давление(поверхность 1 на нижней плоскости крышки, Рис. 17) выделите плоскость Plane4 в дереве модели нажмите экранную кнопку «создать новый эскиз» [ ] используя инструмент Arc by Center, создайте дугу с центром приблизительно вблизи центральной оси крышки (первая точка) и двумя другими точками на границах сектора задайте свойства концентричности этой дуги с внешней дугой сектора ирадиус дуги 290 мм постройте концентричную дугу равного радиуса с внутренней дугойплоской нижней поверхности крышки. соедините края дуг прямыми линиями нажмите экранную кнопку [] активизируйте инструмент «выдавливание» [] в открывшемся списке свойств измените следующие пункты:Operation → Imprint Faces (выделить поверхности)Type → Through All (через все) нажмите экранную кнопку []652.4.2.

Выделение контактной поверхности между крышкой и корпусом матрицы (поверхность 2 на нижней плоскости крышки, Рис. 17)2.4.3. Выделение контактной поверхности между крышкой и головкой болта(поверхность 3 на верхней плоскости крышки, Рис. 17. Внешний диаметр кольца – 66 мм). Направление выдавливания выберите вдоль нормали к поверхности.Рис. 18. Окно ANSYS Workbench после завершения создания геометрической модели (модель в режиме каркасного отображения)2.5.

Сохранение геометрической моделиСохраните геометрическую модель и перейдите на вкладку Project. Вкладку Design Modeler можно закрыть.663. Создание конечно-элементной модели3.1. Создание среды для выполнения конечно-элементного моделирования. выделите щелчком мыши надписьв правой частиэкрана, а затем нажмите появившуюся экранную кнопку New simulation[] в левой части (появится вкладка Simulation) окно SimulationWizard в правой части вкладки Simulation можно закрыть в меню Units выберите систему единиц Metric (mm, kg, N, …) обратите внимание, что программа автоматически создала две возможных контактных области между деталями: Contact Region (между головкой болта и верхней плоскостью крышки) и Contact Region2 (между стержнем болта и отверстием в крышке).

Вторую контактную область можно удалить. измените тип контакта. Для этого щелкните мышью по ветвив дереве проекта, а затем в открывшемся снизу окнесвойств в разделе Definition, строке Type, выберите тип контакта Frictional. Дополнительно задайте коэффициент трения 0,1 в появившейсястроке Frictional Coefficient. (По умолчанию всем контактам присваивается тип Bonded, что соответствует неразъемному соединению двухповерхностей). сохраните среду под именем cover.dsdb3.2. Определение свойств материалаПо умолчанию программа назначает всем деталям материал Structuralsteel (конструкционная сталь).

Заданные свойства стали можно посмотретьи переопределить, нажав экранную кнопку, либо нажав Edit Structural Steel… в разделе Definition>Material>Structural Steel окна свойствдетали:Откроется вкладка Engineering Data, в которой необходимо добавить пластические свойства материала, поскольку можно ожидать появление пластических деформаций в крышке.

Для этого:67 В разделе Structural нажмите Add/Remove Properties, в открывшемся окне добавления свойств отметьте пункт Bilinear Isotropic Hardening ветви Nonlinear, Plasticity и нажмите OK. отредактируйте пластические свойства, нажав значокв появившемсяразделе Bilinear Isotropic Hardening (значок будет обведен желтой рамкой, что означает необходимость задания данных).

В появившемся окнезадайте значение предела текучести 250 МПа и модуль упрочнения1000 МПа. Нажав кнопку(Close Curve) закройте окно вводаданных. вернитесь на вкладку Simulation []3.3. Разбиение модели на конечные элементы.Учебная версия программы не позволяет разбивать модель более чем на1000 конечных элементов и 2000 узлов. Поэтому разбиение следует производить так, чтобы добиться максимального качества сетки в заданных количественных ограничениях. Щелкните левой клавишей мыши по ветви Mesh [] дерева проекта и в открывшемся снизу окне свойств сетки в разделе Defaults измените следующие строки:Global Control → AdvancedElement Size → 20, mmSolid Element Order → High (элементы второго порядка) Щелкните правой (!!!) клавишей мыши по ветви Mesh <> деревапроекта и в открывшемся контекстном меню выберите пункт PreviewMesh []. Прочитав полученное диагностическое сообщение, убедитесь, что сеткапостроена, но она превышает ограничения учебной версии. Увеличивая величину Element Size и проводя повторное разбиение добейтесь, чтобы количество элементов и узлов находилось в требуемыхограничениях.

Информация о количестве элементов и узлов представлена в разделе Statistics окна свойств сетки. Следует иметь в виду, что для моделирования контактов в дальнейшембудет создано дополнительно некоторое (заранее неизвестное) количество конечных элементов, кроме того, необходимо иметь резерв для последующего улучшения сетки в «проблемных» местах. Рекомендуемоезначение Element Size на этом этапе – 40 мм.3.4.

Характеристики

Список файлов книги