使用设计研究来证明SolidWorks模拟中的收敛性

使用设计研究来证明SolidWorks模拟中的收敛性
发表于:机械设计,,,,模拟与分析

在此博客中,我将向您展示如何使用设计研究来进行连续研究,以在感兴趣的领域中完善网格并获得收敛图。证明网格独立于解决方案是仿真的组成部分。如果您不熟悉网格的融合,我强烈建议您查看此博客”SolidWorks模拟:实现结果的收敛性。“有一些很棒的工具SOLIDWORKS模拟就像自动执行此过程的自适应网格和热点诊断一样,但是这些工具并非所有网格和研究类型都可以使用。使用这些工具,也很难控制精致的精确区域,网状尺寸的限制和避免奇异性。我将过程分为五个步骤,以方便参考和简单。

第一步|在所需的边界条件下成功进行研究

在此示例中,我正在测试具有三个不同尺寸连接的合规机制。最大应力位于最小的连接上,但我想同时证明一个操作中所有连接的网格收敛。在创建设计研究之前,我需要确保我的边界条件和网格可以解决,并给我直观的结果。在第一次运行中,我想在迭代进行研究之前对所有潜在问题进行故障。到流程结束时,我们将证明该解决方案独立于这些感兴趣的领域。查看下面的动画,这是一项静态研究的结果,我对机理对负载的反应感到满意。这使我对我的边界条件和组件交互充满信心。

仿真 -  convergence-blog-1-复制

模拟的结果以验证边界条件和相互作用。

步骤二|在您要证明融合的实体上创建传感器

为了监视应力值或您要证明收敛的任何模拟结果,需要在感兴趣的领域创建传感器。我喜欢在模型窗口中执行此操作,然后右键单击传感器文件夹和“添加传感器”。

模拟 - 连接博客2

通过右键单击功能树中的传感器文件夹来添加传感器。

对于传感器类型,请选择仿真数据和数据数量,请选择要分析的任何结果。在此示例中,这是冯·米塞斯(Von Mises)的压力。对于属性,我希望传感器能找到比选定实体的最大值,并选择连接的两个面。此选择只能监视连接的表面积,而不是整个卷。由于体积处于扭转状态,因此我可以期望最大的应力在外面。传感器属性经理可以在下面看到。模拟 - 连接blog-3

传感器的属性管理器用于监视1/4“连接。

如果我想监视连接的横截面,则必须将零件分为两个以创建可选区域,然后确保零件在接触区域处具有粘合的组件相互作用,以便它们作为刚性的行为身体。这可以在下面看到。模拟 - 连接blog-4

替代工作流程显示了连接横截面区域的von Mises应力的传感器。

现在,传感器已经完成,我将重命名它以使选择它更直观,并且因为它将是收敛图的轴的标题。这三个连接重复了此过程。传感器文件夹最终看起来像这样:模拟 - 连接blog-5

功能管理器设计树的传感器文件夹显示逻辑命名的传感器。

步骤3 |将网格控件链接到参数

为了进行设计研究,必须有一个参数,该参数是在研究中进行操作的变量。我想将网格控件链接到参数。我将在网格控制工具中执行此操作。我将通过选择文本框末端的下拉箭头来链接值,而不是元素大小的离散值,如下所示。模拟 - 连接博客6

显示链接值选项的网格控制属性管理器。

单击链接值将打开“选择参数”窗口,该窗口是空白的,因为我还没有参数。选择参数窗口可以在下面看到。模拟 - 连接博客-7

选择将参数链接到网格控制元素大小的参数窗口。

如果我单击编辑/定义参数窗口将打开我将创建参数的地方。我将其命名为“网格控制”,然后选择仿真类别,并将任意值设置为0.5英寸。参数窗口可以在下面看到。命中确定将创建参数。模拟 - 连接博客8

创建网格控制参数的参数窗口。

选择网格控制参数并再次达到确定将将元素大小链接到参数。我们知道这一切都解决了,因为选择框现在是灰色信号,表明它链接到参数。该参数是我们在设计研究中要操纵的参数,以更好地了解我们的网格如何影响解决方案。我们的目标是,当网眼变得更加精致时,没有改变压力。这将证明我们的解决方案与我们的网格无关,并且结果融合了。

步骤四|设置设计研究

在设计研究的内部,我们要操纵的变量是网格控制参数,该参数链接到爪网连接区域上网格控制的元素大小。在变量下击中下拉箭头列出了参数,我将选择网格控制参数。下一列确定如何操纵变量,我将选择离散值,因为这使我可以输入所需的数字。对于值,我将逐步减少网格控制参数,这将减少元素大小并在我感兴趣的领域中完善网格。我将从一英寸的全球最大元素大小开始,直到仅出于概念证明,直至达到0.05英寸和0.01的超级精制网格,但这很可能会过高。在此文本框中,我可以忽略单位并使用逗号分开离散值。您可以在下图中看到设计研究的变量。在“约束”部分下,我将选择传感器。在这里,命名传感器开始派上用场,因为我很容易告诉传感器是什么。我只想监视传感器,因此我将在下一个下拉列表中选择它。 I want to run the Mesh Control Simulation Study which I will select from the final dropdown. The Mesh Control Simulation Study is where the element size of the Mesh Control feature is linked to the Mesh Control Parameter. That was a mouthful, and I am beginning to regret my nomenclature. I will repeat this process for the two remaining Sensors so the Design Study looks like the image below and then run the Design Study.模拟 - 连接博客9

竞争的设计研究以逐步完善网格并证明传感器区域的应力收敛性。

步骤五|结果并创建收敛图

如下所示,查看“结果视图”选项卡上的结果,我可以看到这些值的波动大约为2%,我可以从值中得出相同的结论,无论网格如何。较小的连接将经历塑性变形,而不会恢复其原始形状,因为该区域的压力高于材料的屈服强度。模拟 - 连接博客10

设计研究的结果视图。

右键单击结果和图形文件夹,如下所示,我可以创建一个设计历史图表,其中场景在X轴上,传感器在Y轴上。图像清楚地显示了应力值的收敛性。水平线是一个很好的迹象,即随着网格的分辨率增加,应力值不会改变。这可能会使我得出结论,我在连接区域中的结果独立于我的网格,我可以使用一个粗网格,并且仍然获得准确的结果。模拟 - 连接博客11

定义设计历史图。

模拟 - 连接博客12

设计历史图表显示连接区域上应力值的收敛性。

结论

使用设计研究来创建收敛图是自动工具的替代方法扎实的作品。它不仅限于元素或研究类型,您可以在一个窗口中看到所有结果,而无需众多仿真研究选项卡,并且可以创建收敛地块,而无需从不同的研究中编译数据。查看我们的网站以获取有关更多信息SOLIDWORKS模拟如果您有任何疑问,联系我们今天在亚博全网首页登录鹰岭系统。谢谢阅读!

2021年4月13日
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