Меню

Autocad inventor 2011 анализ напряжений два цилиндра

Расчет на прочность в Autodesk Inventor (анализ напряжений)

Inventor позволяет выполнять расчет деталей на прочность. Расчет выполняется методом конечных элементов.

Видеокурс по этой теме

Видеокурс «Уроки Autodesk Inventor для повышения мастерства»

Обучающий видео курс «Уроки Autodesk Inventor для повышения мастерства» — это 30 эксклюзивных практических видео урока о том, как из новичка превратиться в профессионала в области 3D проектирования и…

В данном видео уроке создадим деталь «стержень» и будем выполнять анализ напряжений для него. Создадим новый материал с необходимыми для расчета физическими свойствами и зададим его для детали.

Рассмотрим среду анализа напряжений. Создадим новое моделирование, зададим зависимости фиксации и нагрузку на деталь. Узнаем, каким методом выполняется расчет в программе. Зададим свойства сетки для повышения точности результата.

Выполним моделирование нагружения и просмотрим результаты расчета: напряжения, смещения и другие. Научимся повышать точность расчета путем задания локальной сетки меньшего размера.

Посмотрим анимацию нагружения. Научимся определять значение нагрузки в любой точке поверхности детали, а также расположение минимального и максимального значения.

Выведем отчет по проведенному моделированию, в котором будут указаны все результаты расчета.

Итак, смотрим видео:

Inventor позволяет выполнять расчет детали на прочность. Расчет выполняется методом конечных элементов.

Создадим новую деталь. Нарисуем окружность диаметром 20 мм с центром в начале координат. Принимаем эскиз.

Выполним операцию Выдавливание. Введем значение 300 мм. Нажимаем ОК. Назовем деталь Стержень и сохраним ее.

Для более точного выполнения расчета рекомендуется создать новый материал с подходящими физическими параметрами.

На вкладке Управление откроем Редактор стилей и создадим новый материал на основе материала Сталь низкоуглеродистая.

Выбираем Сталь низкоуглеродистая и нажимаем Создать.

Введем Имя – Сталь 3 пс. Укажем Плотность – 7,85, Модуль Юнга – 210, Коэффициент Пуассона – 0,3, Предел текучести – 245, Временное сопротивление (окончательный предел текучести) – 450 и сохраним данный материал.

Закроем Редактор стилей.

Правой кнопкой мыши нажмем на названии детали и откроем Свойства Inventor. На вкладке Физические выберем созданный материал Сталь 3 пс, применим и закроем.

На вкладке Среды выбираем Анализ напряжений.

На ленте становится доступным меню анализа напряжений.

Нажмем Создать моделирование, назовем его Расчет на изгиб. Остальные настройки оставим пока без изменений.

Нажимаем ОК.

Для начала проверяем, правильно ли назначен материал для расчета. Откроем Назначить материал, видим, что действительно назначена Сталь 3 пс.

Здесь же можно переопределить материал для расчетов на любой из доступных.

Нажимаем ОК.

Далее укажем зависимость для расчетов. Выберем Зависимость фиксации. Укажем на торцевые плоскости стержня.

На панели Нагрузки выберем Сила. Положение силы укажем на поверхности стержня.

Поставим галочку Использовать векторные компоненты. Введем точное значение силы – 1000 Н по оси Y. Поставим -1000 (минус), чтобы выбрать обратное направление силы.

В браузере отображаются соответствующие папки с зависимостями и нагрузками и можно в любой момент их отредактировать.

Теперь, когда заданы нагрузки и ограничения фиксаций, разберемся со способами разделения детали на конечные элементы.

Метод конечных элементов заключается в разделении объемного тела на конечное число фигур – тетраэдров.

На панели Подготовка есть пункт Вид сетки.

Для более точного получения результатов желательно настроить сетку. Нажмем значок Настройка сетки. Здесь можно задавать средний размер элементов. Введем 0,05, максимальный размер введем 0,1, коэффициент разнородности оставим без изменений, максимальный угол поворота – 20°.

В зависимости от мощности компьютера, можно задавать и меньшие значения – от этого будет зависеть точность расчетов.

Читайте также:  Чем снимают предохранители под напряжением

Для выполнения расчета нажмем Моделировать. Нажимаем Выполнить.

Трехмерные напряжения и нагрузки образуются в нескольких направлениях. Эти многонаправленные напряжения суммируются для получения эквивалентного напряжения, которое также называется напряжением по Мизесу.

Результат расчета представляется именно напряжением по Мизесу.

Результат представляется в виде окрашивания детали различными цветами. Каждому цвету соответствует напряжение. Синий – минимальное. Красный – максимальное. В левой части экрана в виде графика показано соответствие цвета определенному числовому значению.

В браузере двойным щелчком мыши можно также выбирать другие полученные результаты.

Также в раскрывающихся папках можно просматривать напряжение, смещение и деформацию в каждом направлении.

Если нажать Вид сетки, то можно увидеть, что деталь разделилась на меньшие элементы.

С помощью функции Управление локальной сеткой можно задавать меньшие значения сетки для определенных участков детали. Это повышает точность расчетов.

Укажем торцевые плоскости стержня и зададим для них размер сетки 2 мм. Еще раз выполним моделирование. Можем увидеть, что сетка на данных гранях стала более мелкой. Результат расчета немного изменился.

На панели Результат можно просматривать анимацию нагружения.

Также можно указывать точку для Датчика и просматривать результат расчета для любой точки на поверхности детали.

На панели Отображение можно включить отображение минимального и максимального результата расчетов.

С помощью отображения Корректировки смещения можно выбирать множитель для более наглядного просмотра результатов.

На панели Отчет можно создавать отчет по всем результатам расчета. Он сохраняется в HTML файле. В отчете указываются все данные по расчету.

Показаны все нагрузки, зависимости, материал, а также все результаты расчетов.

Завершим анализ напряжений и сохраним деталь.

Источник

Inventor

Не удалось извлечь оглавление

Выполнение анализа статических напряжений

Автор:

Используйте среду анализа напряжения для анализа конструктивных особенностей сборки или детали и быстрой оценки различных параметров. Анализ модели можно выполнять при различных условиях с использованием разнообразных материалов, нагрузок и зависимостей (также называемых граничными условиями). По завершении можно просмотреть результаты. Можно выполнить статический анализ или анализ резонансной частоты (также называемый модальным) с использованием соответствующих форм колебаний. После просмотра и оценки результатов можно изменить модель и повторно провести анализ, чтобы посмотреть, какое воздействие оказали изменения.

Типовой рабочий процесс анализа напряжения

  1. Создайте моделирования и задайте их свойства.
  2. Исключите компоненты, которые не требуются для моделирования.
  3. Определение материалов. Если было определено модальное моделирование, то но на этом этапе его можно запустить. Сейчас имеется достаточно информации для наблюдения естественных частот.
  4. Наложите зависимости.
  5. Добавьте нагрузки.
  6. Задайте условия контакта (необязательный шаг).
  7. Настройте и просмотрите сетку (необязательный шаг).
  8. Запустите моделирование.
  9. Просмотр и интерпретация результатов

При изменении модели или вводе различных данных для моделирования может потребоваться обновление данных сетки или других параметров анализа. Значок красной молнии возле узла браузера используется для идентификации областей, которые необходимо обновить. Щелкните правой кнопкой мыши по узлу и нажмите «Обновить», чтобы установить для них актуальные значения в соответствии с внесенными изменениями. Для обновления результатов в узле «Результаты» выполните команду «Моделировать».

Источник

Inventor

Не удалось извлечь оглавление

Общий обзор анализа напряжения

Автор:

В процессе анализа напряжения вы определяете материал, пограничные условия (включая нагрузки и зависимости), указываете условия контакта и, при необходимости, предпочтения для сетки. Сразу после ввода критериев можете запустить процесс моделирования и увидеть поведение модели в определенных вами условиях.

Анализ напряжения в Inventor подразумевает быстрое выполнение различных видов моделирования с помощью революционной адаптивной технологии h/p. Вы можете выполнить исследование параметрических размеров моделей, чтобы выяснить, какое влияние на ваши проекты может быть оказано геометрическими переменными. Моделирование помогает идентифицировать проблемы при работе и подобрать для проектов наилучшие альтернативные решения.

Читайте также:  Предел пропорциональности материала это напряжение

Ключевые функции анализа напряжения

  • Структурный статический и модальный анализ одного или нескольких моделирований.
  • Автоматические адаптивные элементы для контроля точности результатов.
  • Широкий выбор пограничных условий (нагрузок и зависимостей)
  • Фиксация сборки/детали/элемента/размера в модели Inventor для наилучшей визуализации модели и параметрического анализа («Что, если?»).
  • Моделирование различных условий контакта (включая пружинные) между различными частями сборки.
  • Оценка и сравнение различных альтернатив проектирования. Влияние изменений геометрии на функциональное поведение продукта.
  • Использование оптимизации по множеству критериев и утверждение альтернатив проектирования в ходе работы.
  • Доступное определение различных локальных и глобальных зависимостей перед и после моделирования.
  • Элементы управления локальной и глобальной сеткой.
  • Библиотека материалов Autodesk; кроме того, можно определить дополнительные материалы с помощью редактора материалов.
  • Экстенсивные функции, используемые после обработки, для просмотра 3D, исследования результатов и отчетов для публикации в сети Интернет.

Среда анализа напряжения

Интерфейс «Анализ напряжения» разделен на три основные зоны: обозреватель моделирования, область графики и параметрическая таблица. В этих областях отображаются данные, относящиеся к активному моделированию. Неактивные моделирования имеют серый фон.

Отображает детали или сборки, задействованные в моделировании, а также иерархическую структуру параметров моделирования с уровнями информации по элементам и атрибутам. Пользователь может:

  • Копировать все моделирование целиком или объекты из разных моделирований.
  • Нажать правой кнопкой мыши узел для вывода опций контекстного меню.
  • Раскрыть папки, выбрать узлы и увидеть выделение выбора в графической области.

Отображает геометрию модели и результаты моделирования.

  • Обновляется для показа текущего статуса моделирования.
  • Включает инструменты для управления видом.

Данная таблица имеет два режима для показа критериев зависимостей проекта, включая значения и лимиты, а также диапазоны параметров. В режиме показа модели приводится список зависимостей проекта. После моделирования цветами выделяются области внутри и снаружи указанного диапазона. Вы можете изменить отображаемые результаты, настроив значения в таблице.

  • Отображает параметрические значения и зависимости проекта при показе модели.
  • Вы можете получить оптимизированные значения при просмотре как моделей, так и результатов.

Другие общие аспекты интерфейса включают:

  • Диалоговые окна без возможности выбора режима для удобного выбора геометрии.
  • Фильтры для выбора.
  • Анимация 3D с предварительным просмотром расположения модели.

Процедура анализа напряжения

Для высокого уровня типичная процедура анализа напряжения представляет собой следующее:

  1. Определение ожиданий: оценка физического поведения с помощью концептуальной модели.
  2. Предварительная обработка:ввод значений физических свойств в цифровую модель и определение вида анализа.
  3. Решение: расчеты в рамках математической модели.
  4. Последующая обработка: отображение и оценка результатов.
  5. Проверка ожиданий: сравнение результатов с начальными ожиданиями.
  6. Заключение (усовершенствование): определяем, соответствуют ли результаты вашим ожиданиям?
  7. Если ваш ответ НЕТ, проверьте и измените вводимые данные, чтобы улучшить результаты. Модификации могут включать следующее (не ограничиваясь перечисленным): снижение геометрической сложности, удаление сомнительной геометрии, изменение нагрузок или зависимостей, изменение типа анализа и т.д. Имеется много средств, которые вы можете исследовать для улучшения результатов анализа, чтобы привести их в соответствие со своими ожиданиями. Отметим, что усовершенствование — это процесс с множеством повторяющихся действий.
  8. Если ваш ответ ДА, то ваша работа по анализу завершена. Вероятно, результатом все же будет уточнение и усовершенствование вашего проекта.

В ходе анализа напряжения в Inventor выполняются процедуры предварительной обработки, последующей обработки, редактирования и усовершенствования введенных данных в данном процессе.

Читайте также:  Подключение стабилизатора напряжения в частном доме 220 вольт своими руками

Процедура анализа напряжения Inventor

Чтобы начать анализ напряжения, выберите для детали подходящий материал . Материал должен соответствовать требованиям к моделированию; например, для параметров «Модуль Юнга», «Плотность» и «Предел текучести» должны быть установлены ненулевые положительные значения. Значение коэффициента Пуассона должно находиться в пределах от 0,0 до 0,5. В программе Inventor предлагаются различные материалы. Можно задать дополнительные материалы с помощью редактора материалов.

Далее приведен пример типичного рабочего процесса анализа компонента с выполнением анализа напряжения в Inventor. Указанные здесь шаги не являются исчерпывающими, и это не единственные шаги, которые можно применять при анализе.

Откройте компонент, деталь или сборку.

  • Войдите в среду анализа напряжения
  • Выберите команду «Создать моделирование».
  • Задайте параметры моделирования.
  • Исключите компоненты, которые вы не хотели бы применить в моделировании.
  • Определите материал для всех деталей, участвующих в анализе.
  • Определите и наложите зависимости. Для модального анализа это действие не является обязательным.
  • Определите место и величину нагрузок. Для модального анализа это действие не является обязательным.
  • Оцените контакты и задайте их, при необходимости.
  • При необходимости: задайте грубое или точное зацепление для сетки.
  • При необходимости: просмотрите сетку, чтобы убедиться в ее соответствии потребностям вашего проекта.

    Просмотрите результаты.

  • Внесите необходимые изменения для усовершенствования своей детали или сборки. Изменения могут включать добавление новых элементов или подавление проблематичных.
  • Повторно запустите моделирование, чтобы обновить результаты.
  • Выберите параметр сходимости результатов и проведите расчеты для достижения максимально точных результатов. Функция сходимости результатов недоступна для расчета реакции опоры с помощью нескольких временных шагов, а также модального анализа с предварительным напряжением.
  • Повторяйте процесс до тех пор, пока компонент не будет оптимизирован.
  • После завершения создайте отчеты на основе результатов.
  • Параметры анализа напряжения

    Для каждого документа применимы свои настройки анализа напряжения. Данные настройки определяют значения по умолчанию для любого нового моделирования. Если вы измените настройки в ходе работы с моделированием, это никак не повлияет на данное моделирование. Влияние оказывается только на моделированиях, создаваемых после изменения настроек.

    Руководство по анализу напряжения

    Для подготовки модели и интерпретации результатов моделирования используется Руководство по моделированию. В нем содержатся интерактивные инструкции по выполнению процедур моделирования. Руководство содержит ссылки на другие учебные материалы, например справку, учебные пособия и Skill Builders, и отличается от них следующими особенностями:

    • Исходное содержимое является контекстно-зависимым. Например, при открытии Руководства в процессе применения нагрузок к модели откроется раздел, посвященный определению нагрузки.
    • Содержимое организовано в виде дерева решений с отражением соответствующих операций моделирования. Сначала в руководстве появляется запрос о необходимой информации. После этого пользователь делает выбор, щелкая соответствующие ссылки.
    • Содержит раскрывающиеся разделы, ссылки на страницы внутри Руководства, и текст с возможностью запуска команд по щелчку.
    • Окно руководства можно перемещать и закреплять.

    Предупреждающие сообщения диалогового окна

    Сообщения о статусе могут отображаться в диалоговых окнах «Моделирование», «Сетка», «Контакты» и «Создание конфигураций». Значки в диалоговых окнах указывают, является ли связанное сообщение информационным сообщением, предупреждением или сообщением об ошибке.

    Значки информационного сообщения , предупреждения и сообщения об ошибке , связанные с сообщениями, определяют возможность продолжения процесса без внесения изменений. Например, при запуске моделирования статического напряжения для модели с неназначенными материалами в диалоговом окне «Моделирование» отображается следующее сообщение:

    [Моделирование: XXX] Не может быть запущено. Некоторые материалы определены некорректно.

    Это сообщение не позволяет продолжить моделирование без внесения исправлений. В данном случае материалы должны быть назначены для всех деталей.

    Источник

    Adblock
    detector