Дистанционные силы – это силы, приложенные в местах снаружи модели. Эти функциональные возможности иллюстрированы решением консольной балки, изготовленной из двух деталей, используя два метода. В первом методе консоль решена в качестве обычной сборки. Во втором методе деталь с силой не учитывается и приложено усилие в качестве дистанционной силы.
В настоящем упражнении вы изучите следующее:
· Приложение дистанционной нагрузки
· Просмотр и вывод списка напряжений и перемещений
4.1. Открытие сборки
Открыть файл сборки RemoteLoad.SLDASM (файл находится в папке C:\Program Files\SolidWorks Corp\SolidWorks\Simulation\Examples\).
Готовое исследование включает:
· Статическое исследование с сеткой на твердом теле
· Все компоненты из легированной стали
· Ограничение Фиксированный на задней консоли
· Сила 1000 фунтов на поверхности передней консоли, как показано:
4.2. Создание сетки сборки и запуск исследования
Чтобы создать сетку сборки и запустить исследование:
1. В дереве исследования Simulation нажмите правой кнопкой мыши значок Сетка и выберите Создать сетку
.
2. В PropertyManager (Менеджере свойств) установите следующие параметры.
3. В разделе Параметры выберите Запуск (решение) анализа.
4. Выберите , чтобы принять величины.
Сетка создана и анализ выполнен.
5. Нажмите кнопку Нет, при запросе перезапуска анализа с установленным флажком Большие перемещения
4.3. Просмотр нормальных напряжений
Чтобы просмотреть нормальное напряжение в глобальном направлении X:
1. В дереве исследования Simulation нажмите правой кнопкой на папку Результаты и выберите Определить эпюру напряжения
.
2. В окне PropertyManager в разделе Отобразить:
a. Выберите SZ: нормальное напряжение z в Компонент .
b. Выберите ф/кв.дюйм в меню Единицы измерения .
3. Снимите флажок Деформированная форма.
4.4. Вывод списка нормального напряжения на границе раздела (интерфейсе)
Получите список SZ на верхней кромке поверхности сопряжения.
Чтобы вывести список нормального напряжения:
1. Нажмите правой кнопкой мыши Напряжение (-Нормаль Z-) в папке Результаты и выберите Зонд
.
2. В окне PropertyManager (Менеджера свойств), в разделе Параметры, выберите Для выбранных объектов.
3. В разделе Результаты:
a. Выберите верхнюю кромку поверхности сопряжения двух консолей для Грани, Кромки или Вершины .
b. Нажмите Обновить.
В окне Сводка появится среднее нормальное напряжение 59 999 ф/кв.дюйм. Положительное значение означает натяжение.
4. В разделе Результаты:
a. Нажмите правой кнопкой мыши в Грани, Кромки или Вершины и выберите Сбросить выбор.
b. Выберите нижнюю кромку поверхности сопряжения двух консолей для Грани, Кромки или Вершины .
c. Нажмите Обновить.
В окне Сводка появится среднее нормальное напряжение -60 004 ф/кв.дюйм. Отрицательное значение означает сжатие.
4.5. Просмотр вертикального перемещения
Постройте эпюру вертикального перемещения в направлении глобальной оси Y (UY).
Чтобы построить эпюру UY:
1. В дереве исследования Simulation нажмите правой кнопкой мыши на папку Результаты и выберите Определить эпюру перемещения
.
2. В окне PropertyManager в разделе Отобразить:
a. Выберите UY: Y-перемещение в Компонент .
b. Выберите дюймы в меню Единицы измерения .
3. Снимите флажок Деформированная форма.
4.6. Вывод перемещения прогиба на границе раздела
Получите перемещения UY на поверхности сопряжения.
Чтобы вывести вертикальное перемещение:
1. Нажмите правой кнопкой мыши Перемещение (-Расположение Y-) в папке Результаты и выберите Зонд
.
2. В окне PropertyManager (Менеджера свойств), в разделе Параметры, выберите Для выбранных объектов.
3. В разделе Результаты:
a. Выберите грань задней консоли для Грани, Кромки или Вершины . Используйте Выбрать другой, при необходимости.
b. Нажмите Обновить.
В окне Сводка отобразится средний вертикальный прогиб -0,32754 дюйма.
5. Сохраните документ сборки.
4.7. Использование дистанционной силы
Замените Переднюю_Консоль (Front_Cantilever) и силу, приложенную к ней, на дистанционную силу. Вы моделируете только Заднюю_Консоль (Back_Cantilever).
В дереве конструирования FeatureManager нажмите правой кнопкой мыши на деталь Заднюю_Консоль и выберите Открыть деталь.
Частичное исследование содержит:
· Статическое исследование
· Материал – легированная сталь
· Ограничение Фиксированный на задней консоли
4.8. Приложение дистанционной силы
Приложите дистанционную силу 1000 фунтов на фактическое местонахождение, как показано на рисунке.
Чтобы приложить дистанционную силу:
1. Нажмите правой кнопкой мыши на папку Внешние нагрузки исследования Partial(Частичное)-BearingLoad и выберите Удаленная нагрузка/масса
.
2. В окне PropertyManager в разделе Тип:
a. Выберите Нагрузка (Прямой перенос).
b. Выберите показанную грань для Грани для удаленной нагрузки .
3. В окне Местонахождение:
a. Выберите дюймы в меню Единицы измерения .
b. Введите 0,5, 0,5, и —20 для Положений X, Y, и Z соответственно.
X, Y и Z определяют фактические местоположение силы относительно глобальной системы координат.
4. В окне Сила выполните следующие действия:
a. Выберите фунты в меню Единицы измерения .
b. Выберите Y-направление , введите в окне 1000 и выберите Реверс направления.
4.9. Создание сетки детали и запуск исследования
Создание сетки модели и запуск исследования:
1. В дереве исследования Simulation нажмите правой кнопкой мыши значок Сетка и выберите Создать сетку
.
2. В поле Параметры сетки:
a. Введите 0,27151 в поле Глобальный размер .
b. Введите 0,013575 в поле Допуск .
3. В разделе Параметры выберите Запуск (решение) анализа.
5. Нажмите кнопку Нет, если запрошен перезапуск анализа с установленным флажком Большие перемещения.
Используйте одинаковые параметры и размер сетки, как в анализе сборки для того, чтобы сделать четкое сравнение результатов.
4.10. Просмотр и вывод напряжения по нормали
· Создание эпюры нормальных напряжений в глобальном Z-направлении (SZ).
· Перечень SZ на верхней кромке свободного конца детали. Среднее нормальное напряжение равно 60 382 ф/кв.дюйм.
4.11. Просмотр и вывод вертикального перемещения
· Эпюра вертикального перемещения в направлении глобальной оси Y (UY).
· Отображение UY на свободном конце консоли. Среднее значение вертикального перемещения равно -0,32754 дюйма.
4.12. Вывод списка сил на границе между двумя консолями
Чтобы вывести список сил на поверхности сопряжения между двумя консолями:
1. В дереве исследования Simulation правой кнопкой мыши на папку Результаты и выберите Вывести результирующие силы
.
2. В PropertyManager (Менеджере свойств) в разделе Параметры выберите Сила интерфейса удаленной нагрузки.
3. Выберите хвостовик свободного конца консоли для Грани, Кромки или Вершины .
4. Нажмите Обновить.
В окне Сила интерфейса удаленной нагрузки просмотрите сумму сил в X-, Y-, и Z-направлении, действующих на всю поверхность, а также равнодействующую силу.
4.13. Сравнение с аналитическими результатами
В следующей таблице сравниваются результаты обоих исследований с аналитическими результатами.
Тип результата | Аналитическое решение | Результаты всей сборки | Результаты дистанционной силы |
Среднее напряжение по нормали в глобальном Z-направлении (ф/кв.дюйм) | +60,000 (верхняя кромка, натяжение)-60,000 (нижняя кромка, сжатие) | +59,999 (верхняя кромка, натяжение)-60,004 (нижняя кромка, сжатие) | +60,382 (верхняя кромка, натяжение)-60,400 (нижняя кромка, сжатие) |
Средний вертикальный прогиб в направлении глобальной оси Y (дюймы) | -0,32827 (грань) | -0,32754 (грань) | -0,32754 (грань) |
В таблице показано, что результаты обоих методов близки к точному решению.