Creo-Simulate培训-1

CreoSimulate-培训-12•利用“机构载荷”，可以导入机构组件中模型的载荷。•“机构动力学”是一款用于分析刚体运动的工具。“机构”可以计算作用于组件中各个主体的加速度、动量和力。但是，由于它在分析刚体，因此无法评估变形或应力。•利用“Simulate结构”中的机构载荷，用户可以将作用于组件元件的载荷导入到Simulate中。这些载荷不会组成新的载荷类型，但会表现为重力载荷(以模拟加速度)、离心载荷(以模拟旋转)和接头反作用中力/力矩载荷的形式。创建机构载荷3•在“机构”中，必须定义要进行载荷导出的主体和零件。不能导出整个组件的载荷。还要指定是应当针对特定时间索引导出载荷，还是针对“机构动力学”分析的整个过程最大化载荷。•特定零件打开时，会将载荷导入到Simulate中。创建的任何力/力矩载荷都需要进行编辑，以使其与曲面相关联。•“机构”可执行动态分析来确定作用于模型的所有力。对于任何具有移动零件的组件，惯量都是一个重要的力。如果组件中有未指定材料属性的零件，则这些零件的密度将为公称密度1.0。这会导致错误的结果。使用由“机构”报告的值时，需复查由Parametric报告的所有材料属性和密度，因为与Simulate不同，当您未指定材料属性时，“机构”不会停止您的操作。创建机构载荷4•多通道收敛方法(MPA)和单通道收敛方法(SPA)是在Simulate中使用的两种方法。•多通道自适应收敛方法(MPA)是在Simulate中证明收敛的经典方法。它提供了最高精度和用户控制，但是它耗费的资源和时间也最多。如果从通道n到通道n+1所选数量的变化低于用户定义的百分比，则满足收敛条件。•单通道自适应(SPA)收敛算法是Simulate中比较新的收敛方法。这是在结果精度、计算时间和资源之间折中的一个好方法。建议用于含有相似属性材料的零件和装配分析。SPA使用单个p通道的结果，模型中的所有边初始都设置为3阶。应力使用全局技术平滑。平滑应力也称为超收敛，与原始应力或每个元素的各个点计算得到的应力直接进行比较以计算误差。如果此应力误差超出公差(内部默认值为8%)，误差的大小用于计算在元素中需要多少附加函数的预估值。利用元素中需要的函数数量，Simulate确定每条边多项式阶的增加。因此对于高误差元素，其边的p阶会从3跳至高达9阶。收敛方法5•快速检查模型行为有两种不同方法：•迅速检查(QC)-这不是收敛方法。Simulate将所有p级设置为3并运行一个通道。输出信息以与SPA相同的方式传送。•在MPA中将p级限制为1-可将最大p级限制为1并只运行此通道。尽管在此情况下的结果质量很差以至于不应该解释任何数字，但是这是检查模型及其粗略位移/变形行为和约束/载荷检查的非常快速的方法。•要获得稍小一些的粗略位移行为或对可能的建模问题进行更好的检查，也可以将最小和最大p级设置为2，这样分析时间仍然很短。模型检查6线性静态分析•静态分析用于从不随时间变化的载荷中分析变形、应力或应变。标准的线性静态分析将载荷应用于未变形的结构并分析所产生的位移和应力。与整个结构尺寸相比，位移必须始终非常小，才能使分析类型保持有效状态。•惯性释放–此选项可用于分析不受约束的模型。可将该选项仅用于线性静态分析。使用该选项，Simulate将分析您的模型，好像其正在空间中自由浮动而不受任何约束，只是应用了载荷一样。7线性静态分析•绘制栅格-Simulate将每个元素细分为更精细的绘制栅格以进行后处理。在绘制栅格的相交处，节点位于评估位移、应力和应变结果的位置。通过在元素中插值来计算绘制栅格节点的位移。绘制栅格没有定义分析精度，只定义结果显示精度。•绘制栅格可在“静态分析定义”对话框中的2和10之间调整。高绘制栅格会明显增加计算时间和硬盘资源使用量。为此提供以下建议：•–“绘制栅格”设置为等于4(默认值)：用于静态分析中具有体积块元素的模型。•–“绘制栅格”设置为等于6：用于应力静态分析中的壳/梁。•–“绘制栅格”设置为等于2：用于具有体积块的模态分析。8•定义线性静态分析需要执行以下步骤：•选择分析类型并分配名称-为分析分配一个有意义的名称。为提供更有用的参考信息，请输入说明。•选择约束和载荷集-从列表中选择约束集和载荷集，并在必要时合并约束集或累计载荷集。•选择收敛方法-使用MPA时，在%中输入收敛值，定义最小和最大的多项式次数。•定义输出-始终计算并储存位移。可根据需要分析应力、旋转(不包括体积块元素)和反作用(在模型的合成加载和约束上的力/力矩)。也可选择“局部应力误差”以便在后处理器中获得每个元素的RMS应力误差信息。定义合理的绘制网格。•必要时在“运行设置”对话框中检查并调整运行设置。•运行分析。定义线性静态分析9•可以使用“模态分析”确定零件或装配的振动特性(自然频率和振型)。通过运行以下任一动态分析，还可查看模型在受到随时间变化的载荷和/或振荡/振动载荷时对其自然频率的响应：动态时间、动态频率、动态随机或动态冲击。模态分析是动态分析的先决条件。•模态分析输入：•模式是结构的固有属性，它们依赖于材料属性(质量、结构阻尼刚度)和边界条件。每个模式均由两个模态参数表征：频率与形状。这些模态参数随系统刚度和边界条件的改变而更改。•“模态分析”不需要载荷。运行“模态分析”时，会忽略所有载荷或规定的位移约束。•可对模型进行约束(曲面、曲线/边和/或点)，也可以不约束。“模态分析”可从指定的最小频率开始或者在特定的频率范围内评估模态参数(包括刚性模式)。模态分析10•模态分析输出：•“模态分析”得到的结果可在摘要报告和条纹图中标识。摘要报告报告每个模式的频率值，条纹图则可用于显示振型。•注意，没有要选择的“约束”。Simulate默认为“无约束”并会选中“使用刚性模式搜索”选项。在模型要展示自由主体运动时，会使用此选项。通常在运行无约束“模态分析”时使用此选项。此外，当不能确定模型是否具有足够的约束时，也可以在约束的“模态分析”中使用此选项。模态分析11•在静态分析中，假定载荷随时间恒定不变。在静态载荷下分析模型时，通常涉及应力的确定，以及输出与模型的屈服极限或其他失效准则之间的比较。薄金属元件(例如电线或钣金件)在反复来回折弯作用下会发生损坏。不过，对于受间断或振荡载荷作用的模型，即便应力未超过弹性极限，也会发生失效。此失效模式即称为疲劳。要在疲劳过程中检测材料行为中的任何渐进性变化，几乎是不可能的，因此，通常会在没有任何预兆的情况下发生失效。此外，载荷停止作用时(疲劳应力消除)，也不会导致任何明显的恢复。•多种工程应用均涉及疲劳失效。安装在轴上的齿轮会施加可造成轴发生折弯的法向力(该法向力位于其他力之中)。如果轴在旋转，那么折弯的拉伸面与压缩面会随每次旋转而发生颠倒。飞机起飞时，机身受高空低压作用，降落时又恢复至大气压力。对于绝大多数工程应用，疲劳是需要关注的主要要素。疲劳是材料、表面光洁度、模型几何以及作用于模型的载荷的函数。为了在Simulate中进行疲劳分析，不仅需要创建疲劳分析，还需要输入所用材料的疲劳属性。疲劳研究和属性12•定义材料的疲劳属性时，需要以下信息：•-抗拉极限强度：需要输入材料的“极限抗拉强度”。需要获取所用特定合金的此信息。•-材料类型：可从非合金钢、低合金钢、钛合金和铝合金中进行选择。•-表面光洁度：定义模型的表面光洁度。对于钛合金和铝合金，只有表面光洁度选项为“抛光”时，结果才可靠。疲劳研究和属性13•-疲劳强度衰减因子：如果零件中包含可导致应力集中的未建模特征(例如，焊缝)，则可在该处对其加以说明。此因子在外部参考中通常称为Kf。凹槽、槽和坡口等特征不包括在此因子内，因为它们是模型几何的一部分。如果没有可导致应力集中的未模型化特征，则输入值1。疲劳研究和属性14•在Simulate中定义“疲劳分析”时，可使用以下选项：•-所需强度：输入元件失效前预期可承受的循环数。确定零件所需强度时，通常将遵循公司内部或行业标准。•-“载荷集”：选择要在疲劳分析中使用的载荷集。疲劳研究和属性15•-恒定振幅载荷：载荷振幅恒定时使用此选项。可以选择“峰值-峰值”或“零值-峰值”。“峰值-峰值”适用于载荷方向将完全反转的情况，例如，受折弯作用的旋转轴。“零值-峰值”表示载荷为间断载荷；施加载荷，然后移除载荷，尔后再次施加载荷。•-可变振幅载荷：可逐个步骤定义单个载荷循环的分布。应对值进行归一化处理，以使最大值为1。•-计算安全因子：当模型的疲劳寿命大于所需强度时，Simulate会计算出一个因子，在达到所需强度前，载荷可以按此因子进行增大而不会发生失效。疲劳研究和属性16•完成对某些载荷和约束下模型的初始检查后，您可能希望改变初始设计以便满足某些结构/热要求。设计变量使您能够指定要改变的尺寸和参数。•设计变量使Simulate能够修改模型形状和属性以便获得满足某些结构/热要求的设计。调查通常通过改变设计变量及监视其对所关注量(例如，最大应力或位移、质量、模态频率等等)的影响来完成。创建这些设计变量后，可使用“敏感度”、“可行性”和“优化”研究来完全了解改变模型上设计变量的效果。•可为下列各项创建设计变量：•-尺寸，指角度或线性尺寸。•-CreoParametric参数-在选择带负值的CreoParametric参数作为设计变量时，必须确保该值是有效的。例如，不能将长度指定为负数，但可以将角度指定为负数。•-材料属性。了解设计变量17•设计研究可确定某些尺寸或CreoParametric参数等设计变量对模型行为的影响。设计研究始终参考一个或多个可由“模拟”支持的任何分析类型。要研究设计变量的影响，可使用局部或全局敏感度研究。全局和局部敏感度设计研究是可在您运行优化研究之前预检查您的设计的强大工具。利用这些研究，您可以限制设计范围，或为优化确定良好的起点。通过比较由多个变量引起的更改率，您可以确定对结果影响最大的变量。•如果您的设计必须遵循特殊要求，可输入这些要求作为设计限制(例如，vonMises应力150MPa)，并定义一个目标(例如，最小化模型质量)，然后运行“优化研究”。没有特定目标的“优化研究”称为“可行性研究”。优化/可行性设计研究是最强大的设计研究。只有这样才能调用优化程序。请注意，“模拟”优化器是一种通常可优化CreoParametric模型尺寸以达到某些目标并满足某些设计限制的参数优化器。尽管“模拟优化器”是参数优化器而不是形状优化器，通过灵活地使用CreoParametric尺寸和草绘元素，您可以优化零件的形状。例如，草绘椭圆而非圆形凹槽，并选择两个尺寸作为设计变量。定义设计研究18•要创建设计研究：•-定义一个或多个“模拟”来分析设计研究参考，例如，静态或模态分析。这些分析可定义您要检查或优化零件设计的加载条件。•-定义设计研究自身。•必须为所创建的每一个设计研究重新选择设计变量。随后，Simulate将在已定义的域内改变这些变量；这就是将Simulate优化程序被称为“参数优化程序”的原因所在。选择合适的设计变量很重要，否则不会发现设计的显著改进。最好使用影响零件形状的尺寸。定义设计研究19•有以下设计研究可用：•标准设计研究-在此研究中，可以将已定义的设计变量定义为一个特定值，然后使用完全结果输出运行模型。在原始模型中，变量的初始值不会被更改。对于分析，CreoParametric将重新生成已输入新尺寸的研究模型。•敏感度设计研究-有两种敏感度研究类型：全局和局部。•–全局敏感度研究-该研究使能够为一个或多个不同的参考分析定义设计变量，并研究其在步骤或间隔中对某个特定变量域的影响。对于每个变量值，系统将在CreoParametric中重新生成模型，并有选择地进行网格重划和分析。仅提供测量输出。因此，必须使用后处理器来研究测量与参数更改。执行附加标准设计研究来获取特别关注的参数值的完全输出。始终只在所关注的域中改变一个参数，以便能够了解其影响。如果您选择多个变量，“模拟”将同时更改这些变量，因此您不知道是哪个更改导致了