Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2022-09-15 | 28 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
SolidWorks Simulation – приложение к SolidWorks, предназначенное для решения задач механики деформируемого твердого тела методом конечных элементов. Это программное обеспечение для решения задач расчета на статическую прочность и устойчивость в линейной и нелинейной постановке, выделения собственных частот, оптимизации формы деталей и сборок в линейной постановке, анализа усталости и поведения конструкции при падении.
Программа использует геометрическую модель детали или сборки SolidWorksдля формирования расчетной модели. Интеграция с SolidWorksдает возможность минимизировать операции, связанные со специфическими особенностями конечно-элементной аппроксимации. Назначение граничных условий производится в привязке к геометрической модели, такими же особенностями обладают и процедуры представления результатов.
SolidWorks Simulationпостроен на базе метода конечных элементов. Отметим рад особенностей его реализации в данной программе.
1. В SolidWorks Simulationиспользуются три базовых типа конечных элементов: объемные изопараметрические тетраэдры, треугольные элементы оболочек и элементы балок. Два первых типа конечных элементов могут иметь линейное или параболическое поле перемещений (постоянную деформацию или линейное поле деформаций). Тетраэдры содержат, соответственно, 4 или 10 узлов, оболочки 3 или 6 а балки/стержни – 2.
2. Программа допускает сосуществование в одной модели твердотельных и оболочечных конечных элементов, причем гибридные сетки работоспособны как в линейных, так и в нелинейных расчетных моделях. Однако, элементы балок/стержней не сочетаются с какими-либо другими типами конечных элементов.
3. Контактные конечные элементы, по крайней мере, в явном виде, в программе отсутствуют. На основе косвенных наблюдений можно утверждать, что учет соответствующих граничных условий осуществляется изменением глобальной матрицы жесткости системы. Виртуальные объекты типа болтов, стержней/шпилек, пружин реализованы, как следует из материалов фирмы-разработчика, на базе элементов балок/стержней.
|
4. Некоторые другие типы кинематических граничных условий реализуются непосредственным изменением матрицы жесткости системы (в ранних версиях программы для этого использовались штрафные функции ‒ фактически «очень» жесткие вспомогательные элементы, что приводило к ошибкам программы).
5. В пределах одной сборки допускается сосуществование произвольных комбинаций контактных граничных условий типа входа в контакт и выхода из контакта.
6. Для расчета сборок/многотельных деталей в программе реализованы граничные условия, объединенные в группу «Соединения» (Connectors). Реализация этих условий (или некоторых их разновидностей) предполагает такие изменения матрицы жесткости системы (для некоторых из них нам неизвестно, осуществляются они через непосредственную ее модификацию или же посредством ввода вспомогательных «жестких» конечных элементов), которые фактически приводят к появлению в модели абсолютно жесткого виртуального объекта. Как следствие, в месте, где этот объект взаимодействует с «реальными» деталями сборки (фактически, в зоне приложения описанных граничных условий), возможно появление теоретически бесконечных деформаций (напряжений). На практике это выражается в отсутствии сходимости решения при уплотнении сетки и, скорее всего, некорректным результатам.
7. В SolidWorks Simulation присутствует р-адаптивный метод построения сетки конечных элементов. Это значит, что в зонах с высоким градиентом энергии деформации программа увеличивает порядок полинома, аппроксимирующего поле перемещений в конечном элементе. При некорректной постановке кинематических граничных условий возможно появление особенностей (теоретически бесконечных деформаций и напряжений). Применение данной опции для таких расчетных моделей приводит к абсурдным результатам.
|
8. В SolidWorks Simulation присутствует h-адаптивный метод построения сетки конечных элементов. Он заключается в уплотнении сетки в зонах, где величина плотности энергии деформации относительно велика по сравнению со средним ее значением.
9. В рамках упругого анализа возможно использование ортотропных материалов. Доступны ортогонально-ортотропные и, как частный их случай (он не выделяется отдельно), трансверсально-изотропные материалы. Возможно назначение цилиндрической ортотропии. Криволинейная ортотропия отсутствует. Эти свойства можно назначать как для твердых тел, так и для оболочек.
10. При оценке прочности сборок посредством функции SolidWorks Simulation «Проверка прочности (Design Check Wizard) для всех материалов используется один и тот же тип критерия прочности. Таким образом, применение этой функции для анализа сборок, содержащих детали из хрупких и вязких материалов, проблематично, если требуется отобразить результаты сразу для всех деталей.
SolidWorks Simulation позволяет выполнять следующие виды моделирования:
– статический анализ в упругой постановке с расчетом отдельных деталей по пространственной или оболочечной модели, а также сборок в трехмерной постановке с учетом взаимодействия деталей;
– расчет собственных частот и соответствующих им форм для деталей твердотельном или оболочечном представлении, а также сборок с неподвижными деталями;
– расчет величин критических нагрузок потери устойчивости и соответствующих им форм для деталей в твердотельном или оболочечном представлении, а также сборок с неподвижными деталями;
– тепловой расчет с учетом явлений теплопроводности, конвекции, излучения, но без учета движения сред;
– термоупругий анализ на базе результатов теплового расчета;
– параметрическая оптимизация по критерию минимизации/максимизации массы, объема, собственных частот и критической силы;
– имитация деформирования конструкции с учетом физической и геометрической нелинейности, а также ввиду изменения нагрузок и температуры во времени;
– моделирование эффекта падения конструкции на жесткую или упругую поверхность;
|
– усталостный расчет с учетом кривых усталости, формы кривой нагрузки, а также линейной гипотезы суммирования повреждений.
Все эти типы анализа могут быть связаны с одним и тем же объектом SolidWorks.
SolidWorks Simulation требует соблюдения базовой канвы алгоритма метода конечных элементов, предоставляя внутри каждого этапа определенную свободу в последовательности шагов подготовки модели и рассмотрения результатов. Для расчета в упругой постановке для моделей в твердотельном представлении предполагаемая цепочка событий описана ниже.
1. Создание анализа определенного типа и определение его настроек. Последние могут быть изменены в любой момент перед выполнением расчета.
2. Заполнение, если необходимо, таблицы параметров, определяющей набор величин, которые могут изменяться (конкретно — для которых могут назначаться списки значений) в ходе расчета.
3. Подготовка исходных данных внутри заданного анализа:
– назначение материала детали или деталям;
– назначение кинематических граничных условий;
– назначение статических граничных условий;
– назначение контактных граничных условий, если рассчитывается сборка или деталь из нескольких тел;
– создание сетки.
4. Связывание, в случае необходимости, параметров из таблицы параметров с соответствующими анализами.
5. Выполнение расчета.
6. Обработка результатов:
– создание необходимых диаграмм;
– анализ диаграмм;
– экспорт результатов.
Процедура оптимизации базируется на результатах расчетов в линейной постановке (статического анализа, расчета на собственные частоты и на устойчивость). Усталостный анализ требует также выполнения как минимум одного статического расчета.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!