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文檔簡介
1、SolidWorks Simulation Professional 2011CAE事業(yè)部分析的基礎當設計以下的齒輪軸時,哪些量是我們要檢查的? 應力(Stress) 應變(Strain) 位移(Displacement) 轉(zhuǎn)動(Rotation) 溫度(Temperatures)IMcJTrLAEPLGJTL)( TTAP2222221zTyTxTtT)()1 (2yxxE分析的基礎當設計一個閥門、燃燒裝置或散熱鰭片時,哪些量是我們要檢查的? 壓力降(Pressure drop) 溫度(Temperatures) 質(zhì)量流率(Mass flow rate) 速度(Velocities) 流體混
2、合(Fluid mixing)dtdwzwywxwzPgdtdvzvyvxvyPgdtduzuyuxuxPgzyx2222222222222222222222121122zgVPzgVP3/15/4PrRe453. 0 xxNu 22opDDVAFCVDRe分析的基礎對于簡單的幾何實體,可以很簡單地使用手動計算方式。 圓柱(Cylinders) 方塊(Blocks) 梁結(jié)構(gòu)(Beam structures)對于一般(復雜)的外型,卻無法很容易地,或是很準確地來計算。要分析復雜的形狀,我們會把他們打散成許多簡單的小幾何,然后計算整個合并的反應。有限元素分析(FEA)類推:面積假設我們想要計算一個
3、一般形狀的面積。我們要怎么做才能改進面積量測的準確度?有限元素分析(FEA)類推:面積有限元素分析:網(wǎng)格(Mesh)我們把模型切割成一塊一塊稱為元素( ELEMENTS)的小幾何. 對于每一個元素產(chǎn)生的方程式,都會被合并到整個實體的方程式系統(tǒng)中,接著使用矩陣代數(shù)學來求解方程式系統(tǒng)。有限元素分析:網(wǎng)格(Mesh) 每一個元素都是一個簡單的實體。 元素連接在一起的地方稱為節(jié)點(NODES)。分析準確度 較少的元素可以求解的較快速。 較多的元素可以有較高的準確度。你必須要在元素的尺寸與運算的時間中找到一個平衡點粗糙網(wǎng)格:1773 nodes中等網(wǎng)格:7009 nodes細致網(wǎng)格:16,107 nod
4、es準確度vs.網(wǎng)格尺寸中等網(wǎng)格:7009 nodes運算時間:5秒最大應力:27.8ksi粗糙網(wǎng)格:1773 nodes運算時間:2 秒最大應力:25.8ksi細致網(wǎng)格:16,107 nodes運算時間:10 秒最大應力: 27.6 ksi準確度vs.網(wǎng)格尺寸網(wǎng)格轉(zhuǎn)換過渡 很多時候,在模型上不同的區(qū)域并不需要相同的準確度。 針對準確需求度最高的區(qū)域,可以使用網(wǎng)格控制及轉(zhuǎn)換過渡的能力來提升計算的結(jié)果。PremiumProfessionalSimulation Bundle靜態(tài)分析 (Static)-零件分析-組合件分析-鈑金件分析頻率分析 (Frequency)-自然頻率分析挫曲分析 (Buc
5、kling)-挫曲負載因子熱傳分析 (Thermal)-穩(wěn)態(tài)分析-瞬時分析-熱應力分析落下測試 (Drop Test)疲勞 (Fatigue)壓力容器設計 (Pressure Vessel Design)非線性(Nonlinear)動態(tài)分析(Dynamics Analysis)-線性動態(tài)分析-非線性動態(tài)分析SW Simulation Bundle議程Simulation Static Bundle系統(tǒng)-操作接口-選項說明設計分析流程靜態(tài)分析 (Static)-零件分析-組合件分析-鈑金件分析自適性分析Adaptive大位移接觸 large displacement contact收縮配合或干涉
6、配合Shrink fit or Interference fit遠程負載Remote load連接點Connectors橫梁結(jié)構(gòu)Beams & Truss Structure運動負載轉(zhuǎn)換成遠程負載Motion load transfer using remote loads輸入流體壓力的應力分析Import fluid Pressure to analysis系統(tǒng) 操作接口 1. Simulation下拉工具窗體 2. Simulation工具欄系 統(tǒng) 選 項一般(General)默認數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng) 選 項預 設 選 項單位(Unit)負載/固定物(Loads/Restraints)網(wǎng)格
7、(Mesh)結(jié)果(Results)繪圖(Plot)用戶信息(User information)報告(Report)預 設 選 項預 設 選 項預 設 選 項預 設 選 項預 設 選 項預 設 選 項預 設 選 項預 設 選 項設計分析的步驟 定義分析類型 定義零件材料參數(shù) 定義實際情況(邊界條件Boundary Conditions) 劃分網(wǎng)格 運算(求解方程式系統(tǒng)) 檢視并驗證結(jié)果修改, 更新,重新定義 (設計分析)設計分析的步驟 - 11.定義分析類型 輸入研究名稱 選擇分析類型- 靜力(Prof.)- 頻率- 挫曲- 熱- 落下測試- 疲勞- 壓力容器設計- 非線性(Pre.)- 線性動
8、態(tài)續(xù)(一) 研究屬性 選項-間隙/接觸 包含整體摩擦 忽略表面接觸的間隙 為有不相容網(wǎng)格的接觸曲面改善精確度 (此方法可在有無貫穿接觸定義的區(qū)域產(chǎn)生連續(xù)且較為精確的應力。也可以在使用h-adaptive方法時確保收斂。) -計算大位移-計算自由本體力-求解器 各類型分析有不同可使用的 解法,使用時機也不同續(xù)(二) 研究屬性 自適性(僅支持靜態(tài)實體元素) 使用h-Method來解答目標精度 設定應變能量數(shù)的精度等級。這不是應力精度等級。不過,應變能量數(shù)收 斂的精度高就表示應力結(jié)果精確。精度偏差 滑動桿朝局部移動,程序?qū)⒁暂^少的元 素數(shù)取得精確的峰值應力結(jié)果。或者您可將滑動桿朝整體移動,程序?qū)⑷〉?/p>
9、整體精確的結(jié)果。網(wǎng)格粗化 勾選此選項項程序在自適性循環(huán)期間,對誤差較低的區(qū)域粗化網(wǎng)格。 當達到目標精度或達到最大循環(huán)數(shù)量,程序就會停止循環(huán)。續(xù)(三)使用P-Method來解答總應變能:模型的應變能計算方式是總計所有元素的應變能。均方根值von Mises應力:節(jié)點von Misses應力的均方根值。均方根值合位移:節(jié)點合位移的均方根值。當符合下列一項條件時,程序就會停止循環(huán):整體準則收斂所有局部誤差收斂(適用每個元素)達到最大循環(huán)數(shù)量。續(xù)(四) 研究屬性 流量/熱效應- 熱選項 輸入溫度 來自熱研究的溫度 來自SolidWorks Flow Simulation的溫度,計算流體溫度造成的應力與
10、變形- 流體壓力選項 來自SolidWorks Flow Simulation的壓力,計算流體壓力造成的應力及變形續(xù)(五) 專題屬性 評論- 將意見包含在報告中設計分析的步驟 - 22.定義零件材料參數(shù) 使用SolidWorks的材質(zhì) 自定義材質(zhì)設計分析的步驟 - 33.定義實際情況(邊界條件) 邊界條件定義的正確與否,與運算出的結(jié)果有絕對的影響,我們必須善用CAD的功能,如分割線、參考幾何、爆炸視圖等,來幫助邊界條件的定義。設計分析的步驟 - 44.劃分網(wǎng)格 - 策略n 1.網(wǎng)格品質(zhì):粗略(一階元素,每個實體元素有4個節(jié)點,薄殼元素有3個節(jié)點) 精細(二階元素,每個實體元素有10個節(jié)點,薄殼
11、元素有6個節(jié)點)n 2.網(wǎng)格控制:自動轉(zhuǎn)換(程序會自動針對小特征、圓角等網(wǎng)格細化) n 3.網(wǎng)格劃分器類型:標準:Voronoi-Delaunay網(wǎng)格算法。網(wǎng)格產(chǎn)生器的速度比其 他替代的網(wǎng)格產(chǎn)生器快 ,多數(shù)情況中使用 基于曲率:此網(wǎng)格產(chǎn)生器自動在高曲率的區(qū)域產(chǎn)生更多的元素 (不需要網(wǎng)格控制) 續(xù)(一)n 4.Jacobian檢查:實體 (使用高斯點來檢查元素扭曲的程度) 薄殼(使用節(jié)點做檢查)n 5.為非復合薄殼自動重新對正:軟件會自動重新對正薄殼曲面,使底面/ 頂面位置一致 n 6.實體的自動循環(huán):使用不同的整體元素尺寸自動產(chǎn)生網(wǎng)格 n 7.重新網(wǎng)格有不兼容網(wǎng)格的失敗零件:針對網(wǎng)格失敗處重新
12、獨自產(chǎn)生網(wǎng)格n 8.在圓中的最小元素數(shù)量:任何元素的最大角度是360除以指定的數(shù)字 ,限制是4 36設計分析的步驟 55.運算(求解方程式系統(tǒng))稀疏矩陣直接解法: 有間隙/接觸之組合件分析,或是組合 件中各零件的材料性質(zhì)差異很大時FFEPlus: 求解速度較快(較常用)使用平面效應:考慮平面內(nèi)負載的效應使用軟彈力來穩(wěn)定模型:程序會自動附加軟 彈力至地面,避免 造成剛性體的運動使用慣性反作用補助:程序會自動套用力抵 消不平衡的外部負載設計分析的步驟 6 6.檢視并驗證結(jié)果靜態(tài)分析-零件分析開啟“PartTrendTracker.SLDPRT”新增一個靜態(tài)研究“Static”加入材料“Alloy
13、steel”靜態(tài)分析-零件分析( 續(xù)一)將底部兩個圓柱孔固定住,再選取垂直端的圓孔外側(cè)面,加入500psi的均布壓力使用精細網(wǎng)格并執(zhí)行運算檢視結(jié)果靜態(tài)分析-零件分析(續(xù)二)計算被固定的兩孔的反作用力;在結(jié)果右鍵單擊,選擇列出結(jié)果力再點選反作用力,點選量測孔的圓面,按更新即可von Mises應力值:繪圖,色彩修改,單位轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生動畫,探查應變值、位移值、變形圖產(chǎn)生剖面結(jié)果視圖、等值圖設計檢查精靈產(chǎn)生報告深入設計繪圖從變形形狀產(chǎn)生本體靜態(tài)分析-組合件分析開啟“AssemblyCrank.SLDASM”新增一個靜態(tài)研究使用SolidWorks定義材質(zhì) CrankArmAxle ”Chrome St
14、ainless Steel” CrankPulley ”Gray Cast Iron” CrankArm ”Alloy Steel” 選取CrankPully-1的外圓面,加上固定的挾持定義,選取CrankArm-1的圓柱面,沿著平面方向1,加入-200lb的力量產(chǎn)生網(wǎng)格并執(zhí)行運算靜態(tài)分析-鈑金件分析開啟“Sheet metalfuel_tank.sldprt”新增一個靜態(tài)研究“variable pressure”定義薄殼厚度及材料“Aluminum Alloy (1060 Alloy)”選取容器底部平面,為固定的拘束條件定義一個坐標系統(tǒng)給內(nèi)部容積非均勻壓力,壓力值1psi,方程式系數(shù)在Y給0
15、.029,其余為0自適性(收斂性)分析開啟“P and H AdaptivePlate-with-hole.sldprt”執(zhí)行靜態(tài)研究,網(wǎng)格尺寸使用1.5in檢視SX正向應力(理論解為3024psi),并復制一個新的研究,名稱為H-method在研究名稱屬性/自適性勾選h-adaptive,目標精度滑動桿移至99%最大循環(huán)數(shù)為5并勾選網(wǎng)格粗化網(wǎng)格尺寸使用10in并執(zhí)行運算檢視結(jié)果作比較自適性(收斂性)分析續(xù)(一)復制一個新的研究,名稱為P-method在研究名稱屬性/自適性勾選P-adaptive,使用內(nèi)訂設定網(wǎng)格尺寸使用1.5in Jacobian選擇在節(jié)點上,并執(zhí)行運算檢視結(jié)果接觸分析設定
16、n接觸面:結(jié)合整體、局部、零件 (Touching Faces: Bonded) -默認值,接觸面在分析前后均是結(jié)合在一起,不會有分離的狀況。n接觸面:允許貫穿整體、局部、零件 (Touching Faces: Free) -使用時機:兩者間無互動,若因其他條件,而確使接觸面會有互相穿透時,使用自由接觸條件可以加快指令周期 。接觸分析設定(續(xù))n無貫穿-節(jié)點對節(jié)點(node to node)整體、局部、零件-使用時機:若接觸面有部份分離、部份結(jié)合的狀況。-節(jié)點對曲面(node to surface)局部-使用時機:若接觸面一開始完全分離、或有滑動情形。支援點或線接觸。-曲面對曲面(surfac
17、e to surface)局部-使用時機:若接觸面一開始完全分離、或有滑動情形。n熱阻抗系數(shù)局部 (Thermal Contact Resistance) -使用時機:在熱傳研究中。n收縮配合局部 (Shrink Fit) -使用時機:干涉配合,欲知道鎖合力。n虛擬墻壁局部 (Virtual wall) -使用時機:受到有摩擦的彈力支撐或者基礎(接地)螺栓時。接觸選項節(jié)點對節(jié)點 間隙元素 僅適用于初始接觸的面 假設接觸正向力方向以及接觸點在分析過程中不會改變 施加的力量應該平行于接觸正向力 若有滑動情形不應該使用 接觸面應該要相對平坦或者平行 Simulation會在來源面及目標面之間建立同位
18、節(jié)點,節(jié)點不會互相合并接觸選項節(jié)點對曲面 間隙元素會連接來源面上的節(jié)點以及目標面上的元素面 不同于節(jié)點對節(jié)點間隙接觸: 接觸像素一開始不一定要接觸 接觸力的方向是由于接觸像素的變形形狀判斷出來 接觸像素上的節(jié)點不需要互相對應接觸選項曲面對曲面 相較于節(jié)點對節(jié)點及節(jié)點對曲面的應用更為普遍 適用于一般負載下的復雜接觸 能獲得較高的準確性,但需花較多時間 當來源面與目標面之間的接觸面積太小,或于變形過程中變成只有一條線或點時,不建議使用此選項。在該情況下,請使用節(jié)點對曲面選項接觸選項接觸選項整理靜態(tài)分析-接觸分析開啟“ContactQuarterEyeBar.SLDASM”新增一個靜態(tài)研究材料為”A
19、lloy Steel” 選取剖切面上的5個平面,給一對稱性拘束條件 (使用平坦表面,垂直面位移0)在連接/選擇接觸組/使用無貫穿節(jié)點對曲面(node to surface)的間隙/接觸條件,建立網(wǎng)格并運算檢視接觸力的大小大位移接觸范例開啟ContactSlider_Locker_Mechanism.sldasm ”定義一個靜態(tài)研究“Small contact”在兩個零件上加入材料“Alloy steel”選取3個面,垂直于面在平坦面給0位移,在長pin的端面給一固定,短pin的端面給20mm的位移定義接觸組并考慮摩擦效應建立網(wǎng)格并且運算定義一個使用變形比列為1的應力繪圖,檢視接觸面 大位移接觸
20、續(xù)(一)仿真被大間隙所分隔開的零組件首先,以一般的靜態(tài)分析方式來執(zhí)行運算,并檢視得到的結(jié)果如果在負載過程中,看到接觸曲面的方向有些改變,或是結(jié)果看起來不太切實際使用大位移選項大位移接觸續(xù)(二)定義一個新的靜態(tài)專題“Large Displacement”從“Small contact”研究中將材料參數(shù)及邊界條件直接拖拉復制過來(或者復制整個研究)在研究名稱上右鍵單擊,點選屬性。選取“大位移接觸”的選項執(zhí)行分析定義一個使用變形比例為1的應力繪圖,檢視接觸的區(qū)域檢視摩擦力和接觸力收縮配合范例開啟“ContactRingShrinkFit.SLDASM ”新增一個靜態(tài)研究使用稀疏矩陣直接法求解兩個零件
21、上加入材料(預設失敗準則: 不明的)在兩個圓柱面之間定義“收縮配合”的接觸條件,選擇曲面對曲面建立網(wǎng)格并運算。依據(jù)圓柱坐標系統(tǒng)檢視Ux(徑向)位移負載仿真:遠程負載/質(zhì)量遠程質(zhì)量適用于靜態(tài)、頻率、挫曲、線性動態(tài)研究,此功能不支持靜態(tài)中的大位移選項遠程負載及位移適用于靜態(tài)、線性動態(tài)、非線性研究遠程位移(直接轉(zhuǎn)移)僅是用于非線性研究 可以簡省復雜的幾何運算以框架支撐的實體引擎負載仿真:遠程負載遠程負載 直接轉(zhuǎn)移(負載及位移)-可彎曲的面-應用上如同等效的力及力矩 剛性連接(負載/質(zhì)量及位移)-剛性面遠程負載范例開啟“Remote loadFrame with Engine.sldasm”在工具/物
22、質(zhì)特性量測SW3dPs零件的質(zhì)量中心和重量以SW3dPs的質(zhì)量中心建立新坐標系統(tǒng)定義一個靜力研究“Remote loads”將Frame-1視為實體并將SW3從分析中排除在Frame底部4個面為固定拘束選取“遠程負載”,在剛性連接負載/質(zhì)量,設定Y方向承載49.09kg重量建立網(wǎng)格并運算 比較“Remote loads”研究和“static”研究的結(jié)果連接點Connectors連接點有八種方式彈簧Spring-仿真彈簧在組合件中的行為與結(jié)果,但并不需要把彈簧模型建立起來,只要指定彈簧位置及其參數(shù)即可分析銷Pin-仿真插銷在組合件中的行為與結(jié)果,但并不需要把插銷模型建立起來螺栓Bolt-應用于有
23、螺栓鎖附的組合件,不需要建立螺栓模型。并可得螺栓的軸力、彎曲力矩與剪力軸承Bearing-系對圓柱面套用軸承支撐。軸承支撐可以是剛性或彈性支撐 點熔接Spot Weld-限定于曲面對曲面或者實體對曲面零組件應用邊線熔接Edge Weld-僅適用于曲面本體或鈑金件連結(jié)Link-應用于零組件之間剛性的鉸煉連接剛性Rigid-設定不同零組件之間的面,鏈接在一起連接點-銷開啟“PinPliers.sldasm”新增一個靜態(tài)分析研究定義材料(手鉗為Alloy steel及其它為Al 1060 Alloy)設定BoltHole底端為固定設定兩組作用力分別為40N(夾持)及20N(扭轉(zhuǎn))設定第一個銷的連結(jié)點
24、 于兩夾子的軸孔中,限 制平移度,轉(zhuǎn)動度不限制,旋轉(zhuǎn)勁度設0連接點-銷(續(xù)一)設定第二個銷的連結(jié)點于Bolt及方塊圓孔,限制平移度,轉(zhuǎn)動度不限制,旋轉(zhuǎn)勁度為25設定Blot與圓孔接觸條件為無貫穿,節(jié)點對曲面的形式產(chǎn)生網(wǎng)格并執(zhí)行分析檢視結(jié)果 (檢視銷的受力情況)連接點-螺栓開啟“BoltBasketball_Hoop.sldasm”新增一個靜態(tài)分析研究定義材料為合金剛設定四個螺栓的定義如下連接點-螺栓(續(xù)一)定義前端有一向下250lb的力量定義底座下方的面為固定設定籃框與底座接觸面為無貫穿的節(jié)點對曲面接觸,建立網(wǎng)格并執(zhí)行預算觀看結(jié)果繪圖,并可單一列出螺栓的受力情況連接點-邊線熔接開啟“Edge
25、WeldBrace_weldment.sldasm”新增一個靜態(tài)分析研究定義材料為AISI 1020細薄殼厚度為5mm設定四個邊線熔接的定義如下,電極E60熔接大小10mm設定結(jié)合接觸條件共四組(假設用螺栓鎖固)連接點-邊線熔接(續(xù)一)定義前端兩側(cè)有一向下10000N的軸承負載定義底座下方的邊線為固定建立網(wǎng)格并執(zhí)行預算觀看結(jié)果/熔接檢查繪圖連接點-點熔接開啟Spot WeldCar_Model.sldasm新增一個靜態(tài)分析研究定義曲面為細薄殼厚度是0.3in,材料為Alloy Steel在底部兩邊線給一固定條件,另外在上方的面受一250lb的正向力連結(jié)類型為點熔接,直徑為3mm定義無貫穿節(jié)點對
26、曲面的接觸條件執(zhí)行分析并檢視結(jié)果連接點-連結(jié)開啟Mixed meshMixedMesh-1.sldasm新增一個靜態(tài)分析研究定義材料為Ductile Iron,細薄殼厚度為5mm在6個孔給一固定條件,另外在薄殼面上受一3 psi的壓力連接點選擇連結(jié)類型執(zhí)行分析并檢視結(jié)果靜態(tài)分析-桁架結(jié)構(gòu)開啟Beam elementTruss.sldprt新增一個靜態(tài)分析研究所有橫梁材料為 合金鋼在Joint-5承受64000lb向下的負載,Joint-7、8給一固定拘束,Joint-16在Z方向的位移為0產(chǎn)生網(wǎng)格并執(zhí)行運算運動負載轉(zhuǎn)換成遠程負載在SW工具下拉窗體里的附加選項中勾選SolidWorks Moti
27、on開啟“ Motion Punch.SLDASM.”查看動畫結(jié)果檔,選擇Frame 50輸出結(jié)果, Export Results to FEA選SolidWorks Simulation在SS的下拉窗體中,點選“輸入運動負載”并從文件夾中開啟這個負載檔案選取所有與Link-1相關的負載,然后按下確定開啟“Link”零件文件你將會看到一個新的專題名稱“Frame-50”,并且已經(jīng)把運動負載轉(zhuǎn)換成遠程負載加入材料“Plain carbon steel”在專題的屬性中選用“FFEPlus” 以及“Inertia relief option”使用動靜法的選項(使用慣性反作用輔助)執(zhí)行分析 并 檢視結(jié)
28、果流體壓力的應力分析可將SolidWorks Flow Simulation運算的結(jié)果轉(zhuǎn)換到SolidWorks Simulation中 轉(zhuǎn)換壓力、溫度值到靜力分析專題中 轉(zhuǎn)換溫度、熱對流系數(shù)至熱傳分析專題中開啟“FloWorksBall Valve.sldasm”新增一靜態(tài)分析研究,在屬性中勾選流體壓力效應,選擇到SolidWorks Flow Simulation結(jié)果檔1.fld加入材料Alloy Steel 兩側(cè)面設定為固定執(zhí)行分析 并 檢視結(jié)果議程Simulation Professional Bundle 靜態(tài)分析(Static) 頻率分析 (Frequency)- 自然頻率分析 挫
29、曲分析 (Buckling)- 挫曲負載因子 熱傳分析 (Thermal)- 穩(wěn)態(tài)分析- 瞬時分析- 熱應力分析 熱接觸組抗(Thermal contact resistance) 恒溫器(Thermostat ) 落下測試(Drop Test) 疲勞(Fatigue) 壓力容器(Pressure Vessel Design) 設計研究(Design Study)頻率分析-自然頻率分析開啟“FrequencyShaft.SLDASM”新增一個頻率研究,材料為Steel AISI 1020選取pb-bearing的螺栓孔,加上固定的拘束條件在研究名稱/屬性/選項設定所需頻率數(shù)產(chǎn)生網(wǎng)格并執(zhí)行運算檢
30、視15模態(tài)的自然頻率值挫曲分析-挫曲負載因子開啟“Buckling3Plates-Surfaces.SLDPRT”新增一個挫曲研究定義材料及薄殼厚度選取Bar的底部邊線,加上固定的挾持定義,選取頂端邊線,加上均布力100lb建立網(wǎng)格并進行運算檢查挫曲負載因子,并以理論公式計算值進行比較熱傳分析-穩(wěn)態(tài)分析開啟“ThermalCOMPUTER_CHIP.SLDASM”新增一個熱研究“Steady”加入材料 Substrate-1”Ceramic Porcelain(陶瓷材料)” Chip1-4使用自定義定義,先選擇SI單位制 彈性模數(shù)=4.1e11,熱傳導率=1, 密度=1250 熱膨脹系數(shù)=1e
31、-6,比熱=670,Poisson比=0.3選取附加電路板的兩側(cè)面Face1及Face2和底面,加入對流條件:對流系數(shù)=25,容積周圍溫度=300 在實體文件夾下復選四個芯片,加入熱功率條件:Heat Power=0.2W建立網(wǎng)格并運算使用探查功能,檢查芯片模型中心的溫度熱傳分析-瞬時分析直接從“Steady”熱研究復制到“Transient”研究中新增一個熱研究“Transient”此時請在屬性窗口中使用瞬時的解答類型,總時間為900秒,時間增量為30秒,設定所有零組件最初溫度為300K直接執(zhí)行運算,不需重新產(chǎn)生網(wǎng)格繪制出整個熱傳過程中溫度對時間變化的趨勢圖(響應圖)熱傳分析-熱應力分析新增
32、一個靜態(tài)研究在屬性/流體熱效應/熱選項中選擇來自熱研究的溫度(Transient),時間步階為15,零應變的參考溫度設為300K,解法使用FFEPlus直接把“Steady”研究中的材質(zhì)資料復制到“ThermalStress”研究中在芯片組的模型上將Face1及Face2兩個面加上對稱的挾持條件,另外在底部面使用參考幾何垂直于面為0(或在平坦面上垂直于所選為0)直接運算并檢視結(jié)果熱接觸阻抗 仿真在熱傳分析時,零件之間的熱阻抗 可將薄零件的熱阻抗計算進去,卻不需要實際把零件建立出來Account for heat resistance of thin parts without actually
33、 modeling them!以定義在接觸區(qū)的導熱率方式,來建立芯片與附加電路板之間的黏膠性質(zhì)熱接觸阻抗范例開啟“Thermal contact Thermal_Contact.SLDASM ”將模型做爆炸視圖,單位系統(tǒng)使用“SI”單位,溫度單位使用“Kelvin”定義一個熱傳研究“TCR”在“Al-Base-1”零件自定義定義“熱傳導率為240”密度為2700, “Si-Chip-1”熱傳導率為1800“密度為2300Si-Chip-1零件產(chǎn)生25W的熱功率在兩零件的外部面產(chǎn)生一熱對流,對流系數(shù)250 容積溫度298在接觸條件定義一個“有熱阻力” 其分散熱阻抗值為1e-4 恒溫器Thermo
34、stat開啟“ThermalCoffeeJar.sldasm”新增一個熱分析研究,并在屬性選擇瞬時,總時間3600秒,增量60秒定義材料:CoffeePot Glass , Top Nylon 6/10 Coffee 密度=1000 Kg/m3 ,熱傳導系數(shù)= 40 W/m.K,比熱= 4200 J/Kg.KCoffeePot和Top初始溫度華氏72,Coffee初始溫度為華氏195設定CoffeePot底部有一熱功率2000W,并設定 Coffee頂面中間端點為傳感器,設定溫度190200F 恒溫器Thermostat設定CoffeePot外對流系數(shù)為(6.1e-5)英制,容積溫度72F設定
35、Coffee頂面對流系數(shù)為8.5e-6(英制),容積溫度72F執(zhí)行分析利用探查檢視感測點溫度變化情形并繪圖 落下測試分析開啟“Drop Test AluminumBar.sldprt”新增一個落下測試研究(478mpersec) 定義材料:此鋁桿件為一von Mises可塑性均質(zhì)材料, 材料性質(zhì)如下 彈性模數(shù)=7e10 Poisson比=0.3 降伏強度=4.2e8硬化系數(shù)=0 相切模數(shù)=1.0e8密度=2700指定落下高度從質(zhì)心為150cm,設定重力方向與加速度為9.81m/sec2目標方位設定為垂直于重力落下測試分析(續(xù)一)設定結(jié)果選項中,撞擊后解決時間45微秒,儲存結(jié)果開始于0微秒,繪圖
36、數(shù)設定為30個布階在傳感器選取鋁桿前后兩端面的中心點為參考的結(jié)果歷史圖表用較粗的尺寸建立網(wǎng)格后,執(zhí)行分析觀看結(jié)果,各個時間點的應力或位移結(jié)果以及時間歷程繪圖 疲勞測試 基礎概要疲勞測試 在負載與溫度的條件下,包含應用次數(shù)的分析 預測一設計產(chǎn)品的壽命,與驗證臨界疲勞的區(qū)域 計算疲勞使用因子(損壞因子),達到1即產(chǎn)生疲勞疲勞定義 疲勞事件 疲勞負載 疲勞位置 應力條件 改變應力 疲勞強度 忍耐極限疲勞測試 基礎概要疲勞曲線一般分為高周和低周疲勞兩種,一般來說低周疲勞會發(fā)生在1000個周期內(nèi)。在Simulation的疲勞分析是屬于高周疲勞平均應力修正方法:Goodman-適合易脆材料 Gerber-適合可延展材料 Soderberg-最保守疲勞測試 基礎概要材料S-N曲線 S-N曲線一般是以單一軸向負載所測試出的數(shù)值,但真實負載通常會有多軸向負載,因此Simulation提供一個疲勞強度減低因子,降低疲勞曲線圖。疲勞測試 基礎概要 疲勞事件 疲勞數(shù)量:輸入要測試的負載次數(shù) 負載類型:Fully reversed ( LR= -1 ) Zero-based ( LR= 0 ) 負載比率 尋找周期峰值 專題相關性:可以同時鏈接數(shù)個靜態(tài)或
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