Создание трехмерного элемента «Вырез-повернуть 1»

В качестве плоскости для эскиза была выбрана передняя стандартная плоскость. Для построения эскиза элемента были использованы следующие инструменты вкладки «Эскиз»: «Осевая линия», «Линия». На эскиз нанесены размеры и взаимосвязи, определяющие положение элементов эскиза относительно друг друга, согласно требованиям чертежа детали.

Параметры элемента: осевая линия эскиза – «Линия 1»; тип поворота – «В одном направлении»; угол – 360°.

Элемент «Вырез-повернуть 1» представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Элемент «Вырез-повернуть 1»

Созданиетрехмерногоэлемента«Ребро1»

В качестве плоскости для эскиза была выбрана передняя стандартная плоскость. Для построения эскиза используем следующие инструменты вкладки «Эскиз»: «Линия». На эскиз нанесены размеры и взаимосвязи, определяющие положение элементов эскиза относительно друг друга, согласно требованиям чертежа детали.

Параметры элемента: «Толщина» – «Обе стороны»; «толщина ребра» – 10 мм; «Направление вытяжки» – «параллельно к эскизу». Остальные параметры оставляем «по умолчанию».

Элемент «Ребро 1» представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 – Параметры элемента «Ребро 1»

Результаты построения твердотельной модели детали «Основание»

Таким образом, твердотельная модель детали «Основание»  была построена с использованием шести элементов: «Бобышка-вытянуть 1», «Бобышка-вытянуть 2», «Бобышка-вытянуть 3», «Вырез-вытянуть 1», «Вырез-повернуть 1», «Ребро 1». При этом было использовано шесть двумерных эскизов. Все элементы дерева построений показаны на рисунке 7. На рисунке 7 также представлено три вида моделируемой детали и её изометрическая проекция.

Твердотельная модель детали представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Твердотельная модель детали «Основание»

 

Расчет на прочность детали «Основание» в среде SolidWorks Simulation

Твердотельная модель детали «Основание» готова для прочностного анализа. Определим основные параметры модели. В этом же файле создадим проект анализа ‒ «Новое исследование». Назначим тип анализа – «Статический».

Определим материал детали, для чего выберем из библиотеки «solidworksmaterials» материал – «простая углеродистая сталь».

Приложение граничных условий

Согласно расчетной схеме (рисунок А.2, приложение А) добавим в модель ограничения и нагрузки, согласно терминологии «SolidWorks Simulation» – крепления и внешние нагрузки соответственно.

Приложим первое ограничение – ограничение от перемещений во всех направлениях двух цилиндрических поверхностей. Для этого выберем тип крепления «Фиксированная геометрия».

Приложим второе ограничение – ограничение от перемещений в радиальном направлении двух цилиндрических поверхностей. Для этого выберем тип крепления «На цилиндрических гранях» и в опции «Радиальный» установим значение смещения 0 мм.

Приложим третье ограничение – ограничение от перемещений в направлении перпендикулярном плоской поверхности. Для этого выберем тип крепления «На плоских гранях» ив опции «Перпендикулярно грани» установим значение смещения 0 мм.

Приложим первую нагрузку – равномерно распределенная нагрузка, направленная по нормали к плоской поверхности с величиной равнодействующей 30 кН. Для этого выберем команду «Сила», установим опцию «Нормальная», определив тем самым направление, зададим величину равнодействующей «Значение силы» – 30000 Н.

Приложим вторую нагрузку – радиальная, неравномерно (синусоидально) распределенная нагрузка, приложенная к цилиндрической поверхности с величиной равнодействующей 50 кН.

Модель с приложенными граничными условиями представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Модель с граничными условиями

Данную нагрузку в «SolidWorks Simulation» моделируем при помощи команды «Рабочая нагрузка». Для приложения подобного вида нагрузки необходимо дополнительно построить систему координат с центром на оси цилиндрической поверхности, к которой прикладывается нагрузка, и с направлением оси Z совпадающим с осью этой поверхности, а также разделить цилиндрическую поверхность на две, так как нагрузка прикладывается к половине цилиндрической поверхности. Настроим параметры команды, для чего выберем опцию «Синусоидальное распределение», укажем в качестве системы координат «Система координат 1», определим направление равнодействующей, как совпадающее с осью Y системы координат «Система координат 1», зададим величину равнодействующей – 50000 Н.

Таким образом, все нагрузки и ограничения, согласно расчетной схеме приложены.