Jump to content

Recommended Posts

Дополнительный модуль SOLIDWORKS Simulation позволяет проводить инженерные расчеты в деталях и сборках. В этой статье мы рассмотрим реализацию сварных соединений на примере небольшой части трубопровода.

 

Постановка задачи

Нам необходимо создать три твердотельных тела (рис. 1).


img-94-38_1_7c5a8a9335da262b71a25601399c

Рис. 1

 

Создаем новое исследование, выбираем Статический анализ.

Затем заходим во вкладку Детали. Здесь представлены три элемента, два из которых имеют значки, означающие твердотельный элемент, и один значок, означающий оболочку (рис. 2).

 


img-94-38_2_43e6d9433e28c1c8012c8d0f8d97

Рис. 2

 

Если щелкнем правой кнопкой мыши по этим оболочечным деталям и выберем Рассматривать как твердое тело, значок поменяется на твердотельный элемент, как и сама деталь (рис. 3).

 

    scale_2400
Рис. 3

 

Рядом с деталями расположены значки треугольников, которые показывают порядок элементов (рис. 4).

 

scale_2400
Рис. 4

 

Их кромки немного кривые. Это означает, что будет строиться сетка 2-го порядка (высококачественная сетка). Если щелкнуть правой кнопкой мыши по детали и выбрать Применить сетку чернового качества, значок изменится на треугольник с прямыми кромками (рис. 5).

  

scale_2400  
Рис. 5

 

Сетка элементов в данном случае станет 1-го порядка. Это значит, что сеточные элементы не будут иметь промежуточного узла и все элементы могут перемещаться и деформироваться, но не могут изменять свои стенки и ребра, то есть не изгибаются. Вернем сетку 2-го порядка.

Затем для примера преобразуем верхнюю деталь в оболочку. Это можно сделать двумя способами. Первый способ – воспользоваться вкладкой Менеджер оболочки, в которой выбираются необходимые тонкостенные детали или грани (рис. 6).

 

    

scale_2400
Рис. 6

 

Второй способ – использование функции Определить оболочку выбранными гранями. Устанавливаем тип Тонкая и выбираем переднюю грань. Пока указываем тип без предварительного просмотра. Толщину по умолчанию оставляем в 1 мм (рис. 7).

        

scale_2400
Рис. 7

 

Переходим во вкладку Смещения и видим, что выбрана Срединная поверхность. Если включить Полный предварительный просмотр, от выбранной грани в каждую сторону программа отложит по 0.5 мм. Поскольку нам нужна Нижняя поверхность, зададим значение толщины до 1.5 мм, чтобы достичь визуального соответствия (рис. 8).

 

scale_2400
Рис. 8

 

Значок изменится с «твердотельного» на «оболочку» (рис. 9).

 

scale_1200
Рис. 9

 

Теперь зададим одинаковый материал для всех элементов, для примера выберем оцинкованную сталь.

Следующий шаг – редактируем Глобальное взаимодействие, поскольку с версии 2021 года изменилась терминология контактов: теперь она логичней передает смысл оставшихся неизменными функций. Например, то, что раньше называлось Нет проникновения, сейчас носит название Контакт, а Проникновение допускаетсяСвободно. Таким образом, поскольку тип Связанные склеивает элементы, а Контакт не допускает проникновение, мы выбираем тип Свободно, когда проникновение допускается (рис. 10).

 

scale_2400
Рис. 10

 

Это сделано, чтобы увидеть только сварочные контакты. Правда, если удалить Глобальное взаимодействие, результат будет тем же.

 

Граничные условия

Создаем сварной шов на границе оболочки и твердого тела. Выбираем грань на оболочке, при этом не забывая, что нужно выбирать именно ту поверхность, через которую раннее была создана оболочка. Других граней программа «не видит», так как для созданной оболочки их нет. После выбора второй грани на твердотельном элементе появится подсветка нужной нам кромки, где будет проходить сварочный шов. Оставляем все по умолчанию, лишь укажем размер шва в 0.8 мм (рис. 11).

          

scale_2400

 

scale_1200
Рис. 11

 

Затем следует создать точечный шов. Для этого нужно указать две поверхности, которые будут свариваться. Выбираем две грани, между которыми будет построена в выбранных точках связь, как будто их уже проплавили и соединили. Если бы мы взяли внутренние грани, то прочность была бы ниже, потому что при этом толщина самого листового металла не участвовала бы. Указываем крайние точки прямоугольников. Диаметр точечного сварного шва будет равен 2.5 мм (рис. 12).

 

scale_1200

 

scale_1200
Рис. 12

 

Теперь задаем крепления. Зафиксируем нижнюю грань листового метала и верхнюю кромку оболочки. Не забывайте, какую именно кромку оболочки нужно закреплять (там, где ранее создали оболочку), в противном случае будет возникать ошибка (рис. 13).

 

scale_2400
Рис. 13

 

Задаем силу, выбираем внутреннюю грань центрального твердотельного элемента. Указываем направление, в качестве справочной геометрии выбираем грань, как изображено на рисунке, и параллельно выбранной плоскости задаем силу в 250 Н (рис. 14).

 

scale_2400
Рис. 14

 

Следующий шаг – это формирование сетки. Создадим Элементы управления сеткой, выберем места, где могут быть ошибки – это скругления и грани, где находятся сварные соединения. Задаем плотность сетки Высокое (рис. 15).

 

scale_2400
Рис. 15

 

Далее создаем сетку на основе кривизны (рис. 16).

 

scale_1200
Рис. 16

 

Сетка построена, правда она не совсем корректна (рис. 17). Поскольку узлы сетки не совпадают, одна сетка получилась крупнее, чем другая. Но не будем заострять на этом внимание. Рассмотрение данной проблемы требует отдельной статьи.

 

scale_2400
Рис. 17

 

Результаты

После запуска расчета взглянем на эпюру напряжения (рис. 18).

 

scale_2400
Рис. 18

 

Напряжения не достигли предела текучести. На эпюре видно, что сварочный шов отработал хорошо: есть лишь некоторые локальные концентраторы напряжений. Точечные сварные швы должны тоже содержать локальные возмущения. Шкала деформации равна 25, значит реальная деформация была увеличена в 25 раз. Выберем точную шкалу и поставим единицу измерений на легенде МПа.

 

scale_2400
Рис. 19

 

Видно, что максимальные напряжения находятся на креплениях. Сейчас лучше видны всплески напряжений в точечных сварных швах.

 

Вывод

Инженерный модуль SOLIDWORKS Simulation позволяет проводить расчеты на прочность, усталость и многое другое с помощью разных типов соединений. В этой статье мы рассмотрели сварные соединения.

 

Результаты максимальных напряжений показали, что концентраторы напряжений находятся в точечных сварных швах, представляющих собой точечные контакты. Математически они вводят сингулярность с бесконечными значениями напряжений. Поэтому дальнейшее уточнение сетки не приведет к более точному распределению напряжений. Точечные сварные швы могут быть использованы только для изучения глобальной деформации всего тела, что потребует детального их анализа.

 

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 сварные соединения в SOLIDWORKS Simulation.

 

Максим Салимов,

технический специалист

по SOLIDWORKS

ГК "СиСофт"

 

 

 

--

Читайте другие наши статьи, посвященные SOLIDWORKS:

 

 

Edited by CSoft
Link to post
Share on other sites


Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • malvi.dp
      Если это реализовать - будет очень полезно. Сам иногда попадал - после переименования файла забывал обновлять св-ва.
    • sloter
      Всё же можно применить "Болтовое соединение" и это ИМХО всё равно проще чем двойные массивы. 1. В первой детали всё так же. Оставляем эскиз с центрами отверстий видимым. 2.  В сборке создаём "Болтовое соединение" : Размещение - "В точке", в графе "Точки" кликаем на эскиз с центрами отверстий в первой детали. Настраиваем диаметр отверстия. Всё. Если добавляем отверстие в эскизе первой детали, то в сборке ПКМ на "Болтовое соединение" (оно будет со значком необходимого обновления) > "Редактировать с помощью мастера проектирования" и в графе "Точки" кликаем на добавившуюся точку. Что значит "не цепляет"? Что при проецировании кромок, что при проецировании грани всё равно нужно расставить точки. Это если проецировать эскизные точки, то будут точки и добавлять их уже не надо.    
    • Дмитрий2514
      Ну тогда нельзя, я думал это сарказм. Отверстие, выполненное в сборке, остается только в ней, увы.  
    • Genius_V40%
      Так еще на первой странице обсуждения написал, но Вам это было почему-то не интересно. ПОЧЕМУ КОНКРЕТНО. Без регистрации и смс...
    • Ветерок
      Я не знаю, я спрашиваю.
    • khanin_daniil
      Я так понимаю сходимость смотрим в момент расчета? Провел анализ возможных вариантов, где разница была - материал трубок. Вот что у меня получилось   измерял температуру твердого тела и также температуру в точке, разница есть, но небольшая, возможно и вправду теплопроводность материала так сильно не влияет?
    • Дмитрий2514
      Я не встречал такой функции, если знаешь - расскажи.  
    • Pomna4kar
      Здравствуйте! Интересует русскоязычная версия инструкции по эксплуатации системы ЧПУ OSP-P300S/P300SA (9-е издание) VTR-160A/350A.   
    • Ветерок
      Правда, что-ли? В Инвенторе нельзя сделать сборочный вырез с сохранением в детали?
    • Sergei
      Вот лично Вы для чего находитесь на форуме?   Да, я заметил что пользователи Creo очень закостенелые люди и даже какие то чудные. Раньше они гордились тем что работают в системе с очень красивым названием - Проинженер, ну типа они профессиональные инженеры :-)))))) и они могут выговорить термины типа салигнилось, сбьянчилось, револьв, экструд. Что их там привлекает сейчас непонятно. Ну это видимо как есть флексанутые, так и есть креотанутые. Но это ещё нормально, самое главное чтобы не были автокадонутыми :-)))))   Сам дурак (С).   Ну так я и хочу выяснить уже несколько страниц - ПОЧЕМУ конкретно?   А что за локализация для SW доступна на торрентах? Ничего не вижу. SWPlus платный недоступен. SWR-спецификация вместе с другими фишками SWR недоступны.   Компас смог бы быть лидером, если бы там лет 20 назад выгнали бы всех аналитиков :-)))) Они сами не понимают что создают.
×
×
  • Create New...