SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习(8):小特征对分析结果的影响

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如果压缩小特征可以导致局部上错误的应力结果,为什么在分析中常常要去除圆角等小特征、位移会由于压缩小特征而受到影响吗?下面我们一起去研究一下吧!

问题分析:安装在天花板上的支架支撑着其底部边缘上的招牌,受力大小为900N,计算支架的位移和应力。

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方法:

1.打开零件。

2.激活No Fillet配置,我们首先分析在不考虑圆角等小特征的情况下模型的应力和位移。

3.我们新建一个静应力分析的算例,如下图所示。

4.设置材料。我们需要为模型指定模型的材料属性。点击选中模型,鼠标右键选择“应用/编辑材料”。

指定模型的材料为合金钢(SS),如下图所示。

5.添加夹具。为了完成静态分析,我们在支架的上部添加固定几何体约束。点击夹具鼠标右键选择“固定几何体”。

在支架上部添加固定几何体约束。

6.添加外部载荷。模型约束好之后,我们需要向模型施加外部载荷。选择外部载荷,鼠标右键选择“力”。

在如下图所示的面上施加900N的垂直作用力。

7.划分网格。划分网格是进行有限元分析的基础。点击网格,鼠标右键选择“生成网格”。

点击勾号完成。

8.运行分析。选择无圆角静应力分析,鼠标右键选择“运行”。

我们得到最大von Mises为116MPa。虽然未达到材料的屈服极限,但是尖角处具有很高的应力集中。

最大的位移为1.23mm,如下图所示。

接下来我们研究应用网格控制对分析结果的影响。

9.通过复制的方法创建一个新的算例。

10.选择特征树中的网格,鼠标右击选择【应用网格控制】。

选择下面的支架的3个拐角,单元大小设置为1.915mm,比例设置为1.5。

重新划分的网格如下图所示。

11.运行分析。我们发现最大应力增加到129.7MPa,如下图所示。

12.在算例2的基础上创建一个新的算例。

选择控制1鼠标右键选择“编辑定义”。

将单元尺寸改为0.899mm。

重新划分网格。

13.运行分析。

我们可以发现最大的von Mises应力值相比前面算例粗网格控制所获得的von Mises应力值明显要高。尽管精细划分了网格,但是应力结果并不收敛。这都是尖角导致。

下一节我们将介绍带圆角的情况下对模型的结果的影响。

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  • 本文由 发表于 2020年4月7日 22:36:30
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