Анализ сборки с соединениями в SOLIDWORKS Simulation

Дополнительный модуль SOLIDWORKS Simulation позволяет проводить инженерные расчеты в деталях и сборках. В этой статье мы рассмотрим некоторые соединения для сборок и покажем, чем они отличаются и как выбор соединения влияет на результаты перемещения.

Постановка задачи

У нас имеются две пластины с отверстиями, а также один штырек (рис. 1).

Рис. 1 Рис. 1

Произведем новое статическое исследование. Первый вариант соединения — болт. Исключим из анализа штырек, чтобы создать на этом месте болт (рис. 2).

Рис. 2 Рис. 2

Не забываем задать материал для наших деталей. Выберем для примера литую легированную сталь.

Затем во вкладке СоединенияВзаимодействие компонентов определим Глобальное взаимодействие. По умолчанию у нас указан тип взаимодействия Связанные: это означает, что элементы ведут себя как сваренные друг с другом. Нам же нужен тип Контакт, который означает, что выбранные детали не пересекаются друг с другом. Даже если во время моделирования деформация приводит к самопересечению, тела не пересекают сами себя. В этом окне также можно указать диапазон зазора для учета контакта (рис. 3).

Рис. 3 Рис. 3

Затем щелкаем правой кнопкой мыши на пункте Соединения, выбираем параметр Болт и указываем тип болта Стандартный (рис. 4). Здесь также можно поменять параметр соединения. Указываем первую кромку, где будет находиться головка болта, а вторую кромку обозначим как соответствующую гайке. Диаметр головки и номинальный диаметр определяются автоматически, исходя из диаметра кромки. Далее можно выбрать тип соединения Распределенные, что позволяет деформировать грани, прикрепленные к болтовым соединениям, и обеспечивает реалистичное поведение соединителя. При указании пункта Жестко мы получим обратный эффект. Также можно выбирать материал болта и различные параметры, определяющие силы зажима и т.д.

Рис. 4 Рис. 4

Теперь автоматически создадим штырек для второго отверстия: выберем грани, где будет прилегать штырек; зададим тип штырька С удерживающим кольцом (Нет смещения). Это позволит предотвратить относительное осевое перемещение между гранями, соединенными со штырьком. Тип С ключом (Нет вращения) предотвращает относительное вращение. В этом окне можно выбирать такие параметры, как Осевая жесткость и Жесткость вращения при некоторых условиях (рис. 5).

Рис. 5 Рис. 5

Граничные условия

В окне Крепление задаем крепления для пластин: выбираем Зафиксированная геометрия для одной грани на нижней пластине (рис. 6).

Рис. 6 Рис. 6

Зададим внешнюю нагрузку, которая тянет верхнюю пластину с силой 1000 Н (рис. 7).

Рис. 7 Рис. 7

Создаем сетку по умолчанию и запускаем исследование.

Результаты

В результате мы получили значения перемещений, отображенные на рис. 8.

Рис. 8 Рис. 8

Использование другого соединения

Скопируем это исследование (рис. 9) и переименуем его, добавив фразу жесткая связь.

Рис. 9 Рис. 9

Исключим из анализа болт (рис. 10) и включим в анализ третью деталь, штырек, чтобы добавить жесткую связь (рис. 11).

Рис. 10 Рис. 10 Рис. 11 Рис. 11

Жесткая связь добавляется через вкладку Соединения. Выбираем верхнюю грань штырька и прилегающую грань пластины (рис. 12). Жесткий соединитель соединяет поверхность одного твердого тела с поверхностью другого. Такие поверхности могут деформироваться только жестко, как группа. А расстояние между этими объектами остается неизменным.

Рис. 12 Рис. 12

После запуска анализа получаем результаты перемещения, которые практически совпадают с предыдущим примером (рис. 13). Для таких соединений, как болт и жесткая связь, результаты получаются похожими.

Рис. 13 Рис. 13

Вывод

Инженерный модуль SOLIDWORKS Simulation позволяет проводить расчеты на прочность, усталость и многое другое. Если вы хотите смоделировать нелинейный статический или нелинейный динамический расчет, вам будет необходим наивысший пакет модуля — Premium.

Если вы предпочитаете изучать новый материал по видео, добро пожаловать на наш YouTube-канал «Школа SOLIDWORKS». Перейдя по ссылке, вы сможете посмотреть видеоролик, в котором мы учимся задавать разные соединения для сборки в SOLIDWORKS Simulation. Здесь мы вычисляем результаты перемещения для разных соединений и сравниваем их; определяем соответствующее глобальное взаимодействие деталей; создаем болт, штырек и используем соединение «жесткая связь».

Остались вопросы?
Проконсультируем по вопросам конфигураций, приобретения платных и бесплатных лицензий, внедрения и обучения - оставьте свои контакты и мы свяжемся с вами в ближайшее время
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.

Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.