分析

Solid Edge Simulation – 檢視網格品質結果 – 2020/08/25

Posted by Monica
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透過Solid Edge Simulation我們將分析一個簡單零件設置「負載」及「約束」條件,建立二個研究相互檢視「網格品質」粗糙和精細二種設定,觀察對「應力」及「位移」結果有一定的影響。

使用的研究參數為:

  •  研究類型=線性靜態
  •  網格類型=四面體
  •  負載類型=力
  •  約束類型=固定
  •  建立二個研究=複製新建研究
步驟1 步驟2 步驟3 步驟4 步驟5 步驟6 步驟7 步驟8 步驟9 步驟10 步驟11 步驟12 步驟13 步驟14

開啟零件名稱為 FE_bearing_surf_size.par 的檔案。
分析模型在 \Program Files\Siemens\Solid Edge 2020\Training\Simulation 資料夾中提供。
設置Solid Edge分析選項單位。
選項分析預設值,「力」單位mN 設置為 N。「應力」單位kpa 設置為 MegaPa。

新建靜態研究,研究類型「線性靜態」,網格類型「四面體」

套用材質屬性,從材質表指定材料Aluminum1060合金。

定義幾何體。

新增外部負載,在所選表面指定垂直的「力」,力大小為500N。

新增約束條件,對4個沉頭孔的螺栓孔新增「固定」條件。

產生網格,調整網格大小的滑塊控制值於「1-較粗糙」,目標網格大小預設尺寸為9.31mm。
點擊「網格劃分與求解」執行計算。

顯示Von Mises應力結果。觀察到模型最大值應力在約為156MPa。
顏色列圖示會出現一個紅色箭頭指出材料的屈服應力數值,很明顯有些區域的應力值已經超過材料的屈服應力27.6 MPa。

顯示位移結果。觀察到模型最大位移約0.978mm。

建立新的靜態研究。
左側工具列分析,複製「靜態研究1」→ 點擊「同步建模」欄位貼上 → 得到一個新的研究。
「靜態研究2」會將研究1中的設置一併複製,包括材料、幾何體定義、負載、約束、網格和結果。

變更「靜態研究2」目標網格大小。
使用滑塊(拖曳)將該值變更為”7”,目標網格大小預設值尺寸為2.79mm。
產生後的網格,我們發現網格對模型幾何有顯著對應。點擊「網格劃分與求解」執行計算。
※ 注意:增加”單元個數”會提高分析的精度,但是您必須權衡以增加”處理時間”為代價,來提高精度是否對等。

顯示Von Mises應力結果。
「研究1」最大Von Mises應為156MPa提高到「研究2」248MPa,這些都高於材料的屈服強度27.6 MPa。改變量大約37%,觀察到顏色列圖示最大應力值出現在支架特徵的尖角處會有應力奇異點。

顯示位移結果。
「研究1」位移為0.978mm提升到「研究2」位移為1.24mm。改變量大約20%。
位移是有限元素分析中的主要未知量,比應變與應力來得更加準確,相對粗糙網格大小也可以得到滿意的位移結果,然而要得到滿意的應力結果,就需要產生更精細的網格大小。...(完成)

林耀贊 Andrew Lin

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