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SolidWorksSimulationXpress方向轮强度分析与优化实例,超实用

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发表于 2019-9-12 10:25:15 | |阅读模式
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1、考查重点

本文将结合下图的实例,对旋转、扫描、多实体、SimulationXpress等知识点进行分享。

LzS60XYGFX0e6Ff4.jpg

2、实例操作步骤(分两个部分)

一、模型创建

步骤1旋转基体

在前视基准面上绘制两个分离的轮廓,单击“旋转”创建两个实体,如下图所示。

EiW7zv7V4Ve8d87D.jpg

步骤2扫描轮辐

在前视和右视基准面上分别创建扫描路径和轮廓,然后进行扫描,创建轮辐,如下图所示。

nb466pn4mD2P7VT9.jpg

步骤3阵列

对扫描特征进行阵列,如下图所示。

ZOrRjm1loZ9r88Uo.jpg

步骤4拉伸切除键槽孔

在中心转轴下表面上绘制草图进行拉伸切除,如下图所示。

ZEx0eE77tJ0j4Qeq.jpg

步骤5创建通孔

在键槽孔平面上拉伸切除通孔,如下图所示。

FN0copxs8VTtCjn4.jpg

步骤6创建手柄安装座

在前视基准面上绘制草图,进行旋转,如下图所示。

f7V8j23n073hViZV.jpg

步骤7 圆角

选取下图所示的两个面以自动进行边线扩展,创建圆角,设置如下图所示。

nkK0jP0cfkZ8033i.jpg

步骤8 倒角

选取下图所示的边线进行角,设置如下图所示。

zrXxeC4a2f4rkAfB.jpg

第二部分 SimulationXpress分析

SimulationXpress作为Simulation的子集,是Solidworks为用户提供的简单强度分析工具,产品工程师利用它可以对当前的设计实际承载能力进行初步判断。

SimulationXpress采用向导式的引导操作,可以完成从“选项”设置到“优化”的全过程,并得到“安全系数”、“应力分布”、“变形形状/位移”这些结果。

常规分析步骤如下:

1)选项:设置通用的材料、载荷和结果的单位系统。

2)夹具:选择面、指定分析过程中零件的固定位置。

3)载荷:指定零件所受的外部力或压力。

4)材料:从标准库或自定义材料库中选择零件材料。

5)运行:开始运行分析程序,可设置网格的粗细。

6)结果:即后处理,显示安全系数、应力和变形。

7)优化:选择单一尺寸进行优化得到最优值。一次只能优化一个尺寸。

步骤9 启动SimulationXpress并设置选项

单击“工具”/“SimulationXpress”或在CommandManager中单击“评估”/“SimulationXpress”,启动后单击“选项”进行设置,单击“确定”,点击“下一步”,如下图所示。

bkEsS188064P1FP0.jpg

步骤10 添加夹具

单击“添加夹具”,选择键槽孔面与端面进行固定,单击“确定”与“下一步”,如下图所示。

PH0ba6h606W0t4aq.jpg
DM3rc5Is5CoXoXxO.jpg

步骤11 添加载荷

单击“添加力”,选择手柄座内孔面加力,方向与前视面垂直,力的大小为1500N,如下图所示。

k8u5j7mUe8cZFd4F.jpg
yNXx9xl9SjoZ9xOX.jpg

步骤12 选择材料

单击“选择材料”,弹出材料对话框,选择普通碳钢,单击“应用”、“关闭”、“下一步”,如下图所示。

rKH6smGhKaHm2kkk.jpg

步骤13 运行分析

单击“运行模拟”开始分析,也可先单击“更改设定”对网格粗细进行设置,网格一般选默认就好,然后进行求解状态,如下图所示。

tieF3K5AkoXWkpAa.jpg

步骤13 结果显示

求解完成后会自动显示结果动画,先单击“停止动画”,然后依次双击左下侧的应力、位移、安全系数查看相应的结果,右键选择“动画”可查看相应结果的动态效果,如下图所示。

Wj11wq7U11juL01C.jpg

此时的应力值为已超过了材料的屈服强度,需要进行优化以使设计达到强度要求,单击“是,继续”,显示出安全系数为0.85,如下图所示。

XmE009VdDsD0IEdv.jpg

步骤14 优化设置

单击“查问结果完毕”,出现下图所示向导,单击两个“下一步”,然后进入优化参数设置界面。

jAbaSEEPE72TZ38A.jpg

进入优化参数设置界面,自动弹出“参数”对话框,选择轮辐的轮廓的长轴尺寸15,单击确定。设置变量的最小值为15,最大值为18。约束为安全系数大于1,如下图所示。

kfi33oi91F4S331q.jpg

然后单击“下一步”、“运行优化”开始优化求解。

nIHhTcp2vVGd32Cx.jpg

优化求解完成后会显示最优解值和对应的强度结果,长轴最优解为17.26mm,在右侧向导框可以点选直接应用最优解到模型以更新模型,如下图所示,。

khEGpHnx1HXhxxH1.jpg

到此,SimulationXpress的主要操作就给大家分享完了,这只是solidworks的最基础分析模块,后续会带来Simulation的完整教程。当然如果想进行非常专业的CAE分析与优化,可能solidwokrs就不是最优选择了,这时可以选用MSC系列(Nastran、amdams)、达索的abaqus、ansys系列、hyperworks系列(opistruct优化很牛)等等软件。

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发表于 2019-9-12 10:25:43 |
谢谢楼主

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发表于 2020-1-10 18:59:13 |
很棒,继续加油

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发表于 2021-12-3 19:01:45 |
今天上网不回帖,回帖就回精华帖!
发表于 2021-12-3 20:13:32 |
关注一下!
发表于 2021-12-4 03:15:52 |
谢谢楼主的分享!
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