大家好,我是龙德以然,从不一样的角度讲解SOLIDWORKS。
装配体在设计的时候少不了紧固件,连接件等小零件,这些零件在装配力学仿真中往往有比较复杂的接触情况,如果按原始的设计把他们全部算到力学仿真中,那么计算量会呈几何倍数上升,所以SOLIDWORKS Simulation提供了各种接头条件,来减少装配体力学仿真的计算量。
装配力学仿真链接简介
链接功能主要是为了处理装配体零部件之间的关系,主要分为两大块。
接触关系:
- 主要指的是两个零部件是如何接触的。
连接关系:
- 主要应用在简化紧固件和连接件,通过这些功能,一些螺栓销钉就可以不用建模,以减少计算量。
力学仿真连接关系
连接关系是通过一些特殊的约束处理来定义两个零部件之间的联系关系。
替代一些零件:
- 弹簧、销钉、螺栓、轴承
模拟焊件:
- 点焊、边焊缝
直接建立连接:
- 连接、刚性连接
弹簧
使用弹簧连接,装配中就不需要建立弹簧的模型,一般来说,除非你是弹簧的制造厂商,需要研究特种弹簧才需要建立弹簧模型。
弹簧连接类型:
- 压缩与延伸(可拉可压)
- 仅压缩(压簧)
- 仅延伸(拉簧)
弹簧定义位置:
- 平坦平行面(两个面之间要有投影重合部分)
- 同心圆柱面(可用于扭簧)
- 两个位置(指定点与点之间)
弹簧参数设置
- 单位制
- 轴向刚度(弹簧K值)
- 切向刚度(防止横向错位)
- 周向刚度(扭簧)
- 预载力属性:压缩、张力
- 预载力大小
销钉
定义两个同轴的圆柱面的轴向关系。
新版本的销钉可以添加10个以内的同轴圆柱面,早期版本只能添加2个圆柱面,所以遇到三孔同轴的话,需要添加两个销钉,可能会影响一些计算。
链接类型:
- 使用固定环(销钉不会沿轴向滑动)
- 使用键(销钉不会转动)
高级选项(与弹簧类似)。
- 轴向刚度
- 扭转刚度
- 指定质量(如果影响大)
如果勾选强度数据,则会出现材料和强度参数选项。
- 材料:可以指定材料或直接指定力学属性。
强度数据
- 张力应力区域:A=3.14*d^2/4
- 销钉强度和安全系数是销钉是否复合设计要求的判断依据。
螺栓
螺栓在一些机械设备中使用量特别多,所以能够用螺栓简化,就可以大大减少计算量。
- 螺栓类型,五种类型根据实际使用的选择。
- 加载面注意看图标提示,有的时候选面,有的时候选边。
- 螺栓尺寸默认会根据所选的加载位置自动生成,也可以手动修改。
- 紧密配合根据实际情况选定。
如果本身计算螺栓的应力情况是非常复杂的接触问题。当然,这里要注意的是,这里都是简化设置,所以跟实际情况还是有差异,如果非常关心螺栓周围的应力情况,可能还需要用螺栓的简化模型来实际计算一下。
材料设置与销钉一样。
强度数据:
- 已知张力应力区域算法与销钉一样。
- 已计算的张力应力区域:At = [(d3 + d2) / 2)]2 * π /4(有点复杂,请看帮助文件)
轴承
定义轴面和孔面,定义刚度。
注意,指定承载面之前,要用分割线把轴或者孔的承载面分割出来。
点焊
- 定义两个面、要点焊的点和焊点的直径。
- 焊点直径不大于12.5mm。
- 适用于静态、扭曲、频率和动态算例。
- 板厚不超过3mm。
- 两板厚比不超过3。
边线焊
焊接类型
- 圆角,双边
- 圆角,单边
- 坡口,双边
- 坡口,单边
定义要焊接的边线或面。
强度什么的看标准吧。
链接
可通过在两端铰接的固定杆将模型上的任意两个顶点或参考点捆扎在一起。 这两个位置之间的距离在变形期间保持不变。
刚性连接
将一个实体中的面刚性连接到另一个实体中的面。 面只可作为组刚性变形。 面上任何两个位置之间的距离保持不变。
总结
链接中弹簧、销钉、螺栓使用的比较多,所以在定义的时候多多理解,有兴趣的可以把简化的零件做出来,通过无穿透或接合的接触条件,做一个力学仿真,对比一下与接头的差异,会发现有更多的文章。
点焊和边线焊其实一般可以通过接合来替代,如果在实际中焊缝断裂了,说明焊缝工艺有问题。焊接的强度一般要大于材料的强度,所以如果以材料的强度来计算不会失效,那焊接也应该没有问题。
两个连接的定义其实就是锁定,在实际案例中用到的还比较少,这里就不展开了。
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