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。
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。
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。
步骤3阵列
对扫描特征进行阵列,如下图所示。
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。
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。
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。
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。
步骤8 倒角
选取下图所示的边线进行角,设置如下图所示。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
然后单击“下一步”、“运行优化”开始优化求解。
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,。
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。