Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Модуль инженерного анализа SolidWorks Simulation

 

SolidWorks Simulation – универсальный инструмент для прочностного анализа методом конечных элементов.

SolidWorks Simulation, основанный на методе конечных элементов, существует в трех конфигурациях:

- SolidWorks Simulation;

- SolidWorks Simulation Professional;

- SolidWorks Simulation Premium.

Однако даже в минимальной конфигурации модуля прочностного анализа обеспечивается полноценный статический анализ, как детали, так и сборки с использованием конечных элементов твердого тела, поверхностей и балок. Реализованы разнообразные контактные условия и всевозможные виртуальные соединители. Модули Simulation не делают различия между моделями, созданными в SolidWorks или импортированными в базовый модуль. Во всех конфигурациях SolidWorks Simulation обеспечивается поддержка для 64-разрядных операционных систем с доступом ко всей оперативной памяти. Также используется многопроцессорность при построении сетки и собственно расчете.

 

SolidWorks Simulation

Типы анализа и их особенности:

- линейная статика

- гипотезы малых и больших перемещений с автоматической реализацией прироста нагрузок

- учет изменения жесткости тонкостенных объектов при действии нагрузок в плоскости

Анализируемые объекты:

- тела;

- поверхности;

- структурные элементы сварных конструкций;

- произвольные их комбинации в деталях и сборках;

- виртуальное упругое полупространство.

Контактные условия между объектами:

- связанные вход и выход из контакта со скольжением;

- вход и выход из контакта с упругим полупространством;

- посадка с натягом;

- реализация контактов в вариантах узел к узлу, узел к поверхности, поверхность к поверхности;

- разнообразные варианты связывания тел, оболочек и балок, как в пределах детали, так и сборки;

- условно выбранный зазор между телами и оболочками;

- выбранный зазор между оболочками, построенными на базе объектов из листового металла;

- учет трения в контактах со скольжением.

Материалы:

- изотропные упругие;

- ортогонально, цилиндрически - и трансверсально-анизотропные упругие;

- виртуальные сущности в виде абсолютно жестких объектов;

Сетки:

- пространственных конечных элементов - тетраэдров с линейным и параболическим полем перемещений;

- конечных элементов оболочек - криволинейные треугольники с линейным и параболическим полем перемещений;

- конечные элементы стержней, балок, а также балок с произвольной комбинацией моментных/безмоментных вариантов связи в узлах;

- произвольная комбинация в одной модели тел, оболочек, балок с различными вариантами взаимодействия;

- полностью автоматическая генерация сетки и реализации контактных условий с возможностью ручного или автоматического уплотнения на базе двух генераторов сетки; автоматическая генерация сетки оболочек для деталей из листового материала; автоматическая генерация сетки для балок/стержней сварных конструкций;

- совместные и несовместные сетки с эффективным алгоритмом корректировки несовместных сеток;

- адаптивные сетки с автоматическим уплотнением или повышением порядка базовой функции;

Граничные условия:

- силы и моменты в произвольных ортогональных и цилиндрических системах координат;

- распределенные нагрузки - постоянные и переменные;

- гравитационные и центробежные силы;

- симметрия относительно плоскости, оси и циклическая симметрия;

- силы и перемещения, действующие на удалении;

- виртуальная дистанционная масса;

- произвольная комбинация зафиксированных перемещений углов поворота;

- виртуальная модель системы вал/опора;

- постоянные в пределах каждого тела/оболочки температуры для термоупругого анализа;

- импорт динамических и инерционных нагрузок из модуля анализа движения;

- импорт давления и температур из модуля анализа течения;

- автоматическое уравновешивание динамических нагрузок;

- температуры постоянные в пределах каждого тела или оболочки.

Виртуальные соединители:

- болты с предварительным натягом;

- штифты с конечной бесконечной жесткостью;

- пружины, соединяющие вершины;

- жесткая связь граней;

- жесткий стержень.

Вычислительные процедуры и решатели:

- прямой решатель для разреженных матриц с возможностью эффективной работы с внешней памятью;

- итерационный компактный решатель с возможностью использования внешней памяти.

Результаты:

- перемещения, деформации, напряжения в произвольной ортогональной или цилиндрической системах координат;

- силы реакции во всех заделках в произвольном направлении;

- контактные напряжения и контактные силы;

- усилия в виртуальных болтах и штифтах;

- запас прочности по различным критериям прочности для тел, оболочек и соединителей в виде болтов и штифтов;

- изолинии и изоповерхности, значения в точке, интегральные величины на геометрических объектах solidworks, эпюры функции вдоль кромок;

- сохранение деформированного вида тел и оболочек как моделей, ограниченных триангуляцией;

- формирование настраиваемых отчетов;

- диаграмма с рекомендацией по снятию "лишнего" материала.

 

SolidWorks Simulation Professional

В дополнение к конфигурации Simulation, модуль Simulation Professional содержит следующую функциональность.

Типы анализа и их особенности:

- расчет резонансных форм и частот расчет нагрузок потери устойчивости и соответствующих форм в линейной постановке;

- прогнозирование многоциклового усталостного разрушения;

- расчет сосудов давления по твердотельной модели;

- параметрическая оптимизация с использованием размеров solidworks в качестве переменных проектирования;

- имитация падения податливого тела на жесткое или податливое полупространство;

- тепловой расчет без учета движения среды, стационарный и нестационарный;

- термоупругий анализ на базе результатов теплового анализа;

- учет изменения жесткости под действием нагрузок для задач на собственные значения.

Свойства материалов и поверхностей:

- в модели падения - упругие и пластические по Мизесу;

- в тепловом расчете - изотропные, и анизотропные в смысле тепловых и термомеханических свойств;

- в тепловом расчете - свойства объектов, участвующих в теплообмене излучением и конвекцией.

Виртуальные соединители:

В зависимости от типа анализа, за исключением собственно статического, большинство виртуальных соединителей недоступно.

 

SolidWorks Simulation Premium

В дополнение к конфигурации Simulation Professional, модуль Simulation Premium содержит следующую функциональность.

Тип анализа и их особенности:

- линейный динамический: модальный, случайные колебания, гармонический;

- нелинейный динамический;

- нелинейный с учетом физической и геометрической нелинейности.

Свойства материалов:

- в нелинейном динамическом анализе для тел и оболочек: пластические по мизесу, гиперупругие по муни-ривлину и огдену, вязкоупругие, с эффектом памяти формы;

- в статическом нелинейном анализе – те же, плюс материалы с ползучестью. поддерживается модель больших перемещений и больших пластических деформаций;

- в линейных динамических моделях можно определить коэффициенты демпфирования материалов граничные и начальные условия, параметры настройки: для статического нелинейного анализа - история нагружения; для динамической модели в дополнение к статической и в зависимости от типа динамического анализа – перемещения, скорости, ускорения, спектр возбуждения, параметры гармонических нагрузок;

- в зависимости от типа анализа тип и параметр модели демпфирования: модальное и рэлеевское.

Виртуальные соединители:

- болты с предварительным натягом, соединяющие как тела, оболочки;

- штифты с конечной бесконечной жесткостью;

- пружины "сосредоточенные" и "распределенные", в том числе и с предварительным натягом, пружины, соединяющие концентрические грани с радиальной и тангенциальной жесткостью;

- шариковые и роликовые подшипники;

- точки контактной сварки;

- жесткая связь граней;

- жесткий стержень.

Сетки:

- многослойные анизотропные плоские и криволинейные оболочки с назначенным углом армирования для каждого слоя;

- трехслойные сэндвич-панели.

Результаты:

- доступны параметры, присущие динамическим эффектам: скорости, ускорения, спектральные характеристики;

- абсолютное большинство результатов доступно в зависимости от времени;

- для большинства всех типов можно получить кривые отклика;

- анимация динамических эффектов.


Описание конструкции

 

Конструкция мотозащиты (рисунок 2.1) в области спины будет состоять из 2 слоев: внутреннего слоя из прочной ткани (позиция 1) и внешнего слоя из пластин (позиция 2).

Внутренний слой предлагаемой конструкции моточерепахи представлен высокопрочным тканым материалом. При этом материал не будет стеснять движения мотоциклиста.

Внешний слой моточерепахи – пластины из твердого и прочного материала. Пластины могут быть закреплены на ткани различными способами обеспечивающими прочность в заданном диапазоне рабочих нагрузок. Их конструктивная особенность такова: каждая пластина сопряжена с другой таким образом, что при приложении нагрузки и прогибе спины пластины упираются торцами друг в друга, препятствуя не физиологичному прогибу позвоночника.

Рисунок 2.1 – Общий вид упрощенной расчетной модели: 1 – пластины, 2 – тканое основание, 3 – торс мотоциклиста.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...