Klasické zobrazení

Model Mania 2022: Postup ověření návrhu

    / 20. 4. 2022
             
SolidWorks-Model-Mania-2022-mockup-1

V druhé fázi soutěže Model Mania 2022 je nutné ověřit záměr návrhu pevnostní analýzou (FEM). V tomto návodu vám ukážeme, jak zadat uchycení, okrajové podmínky a simulovat zatížení v SOLIDWORKS Simulation Xpress.

Tento návod navazuje na model 20220308.SLDPRT. Postup modelování krok za krokem najdete v návodu Model Mania 2022: Postup modelování #1. Zadání výkresové dokumentace najdete v příspěvku Model Mania 2022: Soutěžní zadání. Před zahájením simulace se podívejte, jak je součást uchycena a jaké je silové zatížení a směr působící síly.

 

Ověření návrhu pevnostní analýzou

Otevřete si díl 20220308.SLDPRT.

120-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Ze záložky Nástroje → Produkty Xpress vyberte simulační nástroj SimulationXpress, který je dostupný pro všechny licence SOLIDWORKSu.

130-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Tip: Pokud nemáte tento produkt aktivovaný, postupujte podle našeho návodu Jak spustit a zaregistrovat produkty Xpress.

Po spuštění SimulationXpress se v pravé části grafické plochy zobrazí průvodce SOLIDWORKS SimulationXpress (1). Průvodce simulací zahájíte tlačítkem Další (2).

131-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

V následující záložce vyberte tlačítko Přidat uchycení.

132-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

PropertyManageru Uchycení vyberte do pole Norma (Fixní geometrie) plochy označené červenými šipkami (1). Výběr dokončete potvrzovacím tlačítkem OK (2).

133-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

V průvodci simulací pokračujte tlačítkem Další.

134-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Druhým krokem je definice zatěžující síly. Vyberte tlačítko Přidat sílu.

135-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

PropertyManageru Síla:

  • do pole Síla vyberte válcovou plochu, která je zatížena silou F (1),
  • vyberte možnost Vybraný směr (2),
  • malou černou šipkou v levém horním rohu grafické plochy rozbalte FeatureManager a vyberte rovinu Horní (3),
  • zkontrolujte, zda je vybraná možnost Na položku (4),
  • zkontrolujte směr zatížení (fialové šipky) a vyberte možnost Opačný směr (5),
  • do pole Síla zadejte velikost zatěžující síly 5 000 N (6).

136-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Zkontrolujte v náhledu fixní plochy (zelené šipky) a směr zatěžující síly (fialové šipky) a dokončete definici potvrzovacím tlačítkem OK (7).

V průvodci simulací pokračujte tlačítkem Další.

137-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

V další části se definuje materiál. Ten je již zadaný → Obyčejná uhlíková ocel (1). V průvodci můžete zkontrolovat Youngův modul pružnostimez kluzu (2). Pokud byste chtěli materiál změnit, můžete použít tlačítko Změnit materiál (3). Vzhledem k tomu, že je materiál zadaný z modelování první fáze (Obyčejná uhlíková ocel), pokračujte v průvodci tlačítkem Další (4).

138-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Nyní jsou zadány vstupní (okrajové) podmínky pro simulaci. Pokračujte tlačítkem Spustit simulaci.

139-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Na pozadí se spustí průběh simulace a zanedlouho můžete vidět průběh (animaci) simulace zatížení.

140-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Zkontrolujte vizuálně, zda simulace probíhá podle předpokladů. Pokud se deformuje díl podle očekávání, pokračujte v průvodci simulací tlačítkem Ano, pokračovat.

141-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

 

Hodnocení výsledků

Podle zadaných parametrů je nejnižším koeficientem bezpečnosti nalezeném v modelu 2,45 → viz pravý panel SOLIDWORKS SimulationXpress. Tato hodnota znamená, že model je navržený správně, jelikož snese zatížení 2,45× větší, než by došlo k trvalé deformaci.

142-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

V pravém panelu, do pole Zobrazit oblasti, kde je koeficient bezpečnosti pod: napište hodnotu vyšší, než je 2,45 – například 4. V grafickém náhledu se barevně zvýrazní plochy, kde dojde nejdříve k trvalé deformaci, pokud bude překročený koeficient bezpečnosti (zatěžovaná síla bude 2,45× vyšší).

146-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Zobrazte si výsledky napětí → v pravém panelu vyberte Zobrazit napětí von Mises.

147-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

 

Hodnocení velikosti napětí

Při hodnocení výsledků je nutné brát v úvahu měřítko (je zobrazeno v levém horním rohu grafické plochy), které má aktuálně hodnotu 236 (1). To znamená, že znázorněná deformace je 236× větší než ve skutečnosti.

143-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Velikost napětí na stupnici je 90 MPa (9,003e+07 N/m^2 ~ 90 MPa) – (2), což je významně menší, než je napětí mezi kluzu 220 MPa (hodnota na stupnici zcela dole – 3). Kontrolou jsme zjistili, že působení silového zatížení nepřekročí mez kluzu a nedojde tak k porušení nebo trvalé deformaci materiálu.

Pokud by byla hodnota vyšší (překročila by mez kluzu), musel by se změnit materiál vahadla nebo by se musela udělat konstrukční úprava (zesílení tloušťky prutů/zmenšení ostrůvku).

 

Hodnocení velikosti posunutí

Zobrazte si výsledky posunutí → v pravém panelu vyberte Zobrazit posunutí.

148-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Barevná mapa se hodnotí podobně, jako v případě výsledků napětí. K největšímu posunutí dojde v místě, kde je červený povrch. Opět je nutné brát v úvahu měřítko, které je 236× větší. Největší posunutí je 0,02 mm (2,107e-02 mm), což je hodnota vzhledem k rozměrům součásti zanedbatelná. V případě, kdy by byla hodnota posunutí vyšší, platí stejné opatření jako v případě napětí (konstrukční úprava modelu nebo volba pevnějšího materiálu).

144-SOLIDWORKS-2022-model-mania-modelmania-postup-zadani-tutorial

Podrobnější komentář k výsledkům, co znamenají barevné mapy na deformované geometrii a teorii ke statickým úlohám se dozvíte z Učebnice SOLIDWORKS.

Tip #1: Prostřednictvím tlačítka Přehrát animaci si můžete přehrát, jak se součást bude deformovat a podle barevné textury sledovat kritická místa.

Pokračujte tlačítkem Zobrazování výsledků bylo dokončeno.

Tip #2: Výsledky simulace můžete publikovat jako zprávu (tlačítko Generovat zprávu) nebo ve formě souboru eDrawings (tlačítko Generovat soubor eDrawings) – 1. Pokračujte tlačítkem Další (2).

Ukončete simulaci křížkem v pravém horním rohu okna SOLIDWORKS SimulationXpress. Pokud chcete simulaci uchovat pro další ověřování návrhu, uložte si ji.

Líbil se vám tento článek?
ANO (1) Udělit kladný hlasUdělit záporný hlas NE (0)
PŘEČTĚTE SI TAKÉ
KOMENTÁŘE K ČLÁNKU ( 0 )

Přidejte komentář

Přidávat komentáře k článku mohou pouze přihlášení uživatelé.
Chcete-li okomentovat tento článek, se nebo se zaregistrujte