Creo-Simulate培训-2

CreoSimulate-培训-22•质量理想化可将质量集中于某点来表示而无需模型几何。质量理想化3•“弹簧理想化”会在Simulate分析模型中的两点间添加平移或扭转阻力。可在模型上连接两个点或在模型上将一个点接地。弹簧理想化4•梁理想化可启用沿一维图元的横截面属性的应用。•要定义梁，需要定义梁的：梁理想化5•热分析通常用于计算模拟模型对于热载荷和边界条件的热响应。•热传递过程中，由于两个曲面间的温度差异或梯度，能量会穿过边界进行传递。•实现热传递的模式有三种：•传导-实体中热传递的主要模式。•对流-曲面与移动流体间的热量传递。对流热传递有两种类型：自然(热量通过浮力传递，与热曲面相邻的加热流体上升，同时较冷流体流入以取代其位置)和强制(流体移动受风扇或泵控制)。例如，汽车散热器的热传递。热量必须从散热器的内部曲面传导到外部曲面之后，才能通过与移动空气对流来传递。•辐射–在此模式下，热量以电磁辐射的方式从某一主体的曲面传递到另一主体。•在Simulate热模型中，热载荷将用来提供局部热源或散热装置。另外，“热载荷”也可用来定义热生成的内部源。而且，热边界条件可与模拟模型交互，从而实现现实生活中外部环境的模拟。了解热分析6•在结构分析中，可将结构载荷(如压力载荷和力载荷)和结构约束(如位移约束和镜像约束)分配给分析模型。热载荷为结构载荷的热当量，而规定温度、对流条件，循环对称则为结构约束的热当量。•如果未针对某一参考定义任何边界条件，则Simulate将假定该参考为绝热的(隔热的)，且在其中未发生任何热传递。•可以使用Simulate评估随时间变化(瞬态热分析)或不随时间变化(稳态热分析)的热载荷下的温度和热通量。此类载荷包括：对流、恒定温度、单位面积和体积上的热流。典型应用可包括制动系统、电子元件和排气导管。了解热分析7•热载荷用来模拟局部热源、散热装置以及内部发热源。在创建热载荷时，必须指定值和单位，例如瓦特。正值表示热源，负值表示散热装置。热载荷是结构载荷(例如压力和力载荷)的热当量。•热载荷会被应用到几何参考，例如曲面、边、曲线、点或整个元件。也可以将热载荷应用到模拟参考，例如曲面或体积块区域。热载荷被作为总载荷(其中，总载荷沿着图元的长度或面积分布)或单位热量(其中，载荷被根据模型类型以及为载荷选择的图元类型，施加到每个单位长度、面积或体积)施加。•热载荷可在空间发散。使用“空间分布”工具来分布热载荷。数学分布可以是线性的，也可以使用任何可通过符号或表格表达的分布函数。缺省分布为“均匀”分布。•热载荷可随时间而变化。可通过将“时间变化”字段设置为“时间函数”来输入变化，该设置可使用符号表示或是表格将载荷表示为时间的函数。创建热载荷8•规定温度边界条件可模拟所选参考上保持的恒定温度。它将在条纹图中以与指定温度相对应的恒定颜色显示。此边界条件只能应用至几何参考。规定温度约束可使用以下三个空间变化之一加以应用：统一变化、坐标函数或在整个图元上插值。•规定温度不能随时间变化。创建规定温度边界条件9•对流边界条件可模拟模型和流体上指定参照之间的热交换。•创建对流边界条件时，需要指定以下项：•参照-对流条件可应用于任何几何参照(如点、曲面、曲线和边)。•对流系数(h)-该参数指定每单位面积、时间和温度从参照传递的能量大小，并且可使用符号表示式、表或外部文件数据随空间变化。•体表温度(Tb)-该参数指定热量被传递到的模型周围的流体温度。此参数可使用符号表示式、表或外部文件数据随空间变化。可使用符号表示式或表随时间变化。创建热对流的边界条件10•热循环对称边界条件通常用于模拟两个边界上的相同温度分布。其最佳用法是使用轴对称模型，其中载荷和边界条件不围绕模型进行角度变化。•要定义热循环对称边界条件，必须指定以下项：•约束的名称。•现有或新约束集的成员。•第一侧和第二侧参照。可以选取点、边、曲线和曲面作为参照。•对称轴。通常，Simulate会为您确定对称轴，但如果非常模糊，则需要您指定对称轴。创建热循环对称边界条件11•Simulate可以为移动热载荷(例如焊接过程中的热载荷)建模。在热焊接过程中，焊接位置和周围相邻区域将经历不同的加热和冷却率，以及不同的膨胀和收缩。这将导致热应变。由于热应用的局部性质，由这些应变产生的膨胀将受相距施热位置较远的冷却材料的约束。•Simulate可通过以下方式为这些移动热荷载建模：•通过空间和时间的组合函数为移动载荷建模。选定此选项后，可定义一个同时取决于时间和空间两种变量的单一函数，其中空间变量可以为长度或坐标。•在复合曲线上为热载荷建模。•定义热载荷为弧长的函数。施加移动热载荷12•MEC/T温度载荷使用来自CreoSimulate热分析的结果。如果使用用户定义的输出间隔创建稳态热分析或瞬态热分析，则可将计算出的温度分布作为温度载荷应用于“结构”模式中。它与全局温度载荷不同，对于全局温度载荷，模型上的温度可能并不一致。定义MEC/T温度载荷需要下列信息：•设计研究或分析-从下拉列表中指定要使用的热分析。•步长(仅适用于瞬态热)–指定应使用瞬态热分析中的哪个时间步长。•参考温度–为模型指定参考温度。然后将基于模型温度和参考温度的差异来评估热膨胀。将温度载荷应用到Simulate结构模型13•在稳态热分析中，假定温度和热流不随时间变化。•为了求解稳态热分析，必须应用适当的边界条件以获得解。诸如恒定温度、恒定热通量或边界处的对流之类的边界条件均用于解决此类热问题。此形式的分析并不随时间评估更改。•热传递过程中，由于两个曲面间的温度差异或梯度，能量会穿过边界进行传递。实现热传递的模式有三种：传导、对流和辐射。执行分析前必须充分了解热传递的不同机制。实际上，热传递问题可包括这三种模式的任意组合。稳态热分析14•瞬态热分析计算模型中指定时间段内的温度和热通量。可使用此类分析来确定以下项：•模型加热或冷却所需的时间。•模型对于随时间而定的边界条件的响应方式。•因模型中温度变化而产生的热应力。•此分析类型可用于评估指定时间间隔内的全部结果或温度载荷。运行瞬态热分析后，在为多个间隔选取全部结果的情况下，您可以通过为演示条纹图制作动画来查看各间隔处的结果。•通常，应仅在外部载荷/边界条件随时间变化时运行瞬态热分析。•如果是瞬态热分析，请确保初始温度与约束集中所有的规定温度值相匹配。瞬态热分析15•可以使用“大变形静态分析”计算Simulate模拟模型的几何非线性静态结果。这些结果可以是应力、变形和应变。•当使用基于线性假设的软件程序时，您将发现载荷加倍会导致位移和应力加倍。此技术非常适合于悬臂梁，这种梁的特点是相比其长度而言，位移非常小。另一方面，如果考虑可强烈弯曲的钓鱼竿，则弯曲的鱼竿对递增载荷的响应与最初的未弯曲鱼竿相比，差别很明显。回形针也经常被来回弯曲，而汽水罐头经常受挤压力的作用(失稳)。在所有这些情况下，模型均表现出大变形。•“大变形分析”的输入可以是载荷和边界约束的任意组合。但不允许使用“承载”载荷。不允许使用随温度变化的材料，并且此类分析不支持“梁”和“壳”元素。大变形分析16•“加载间隔”-例如，如果载荷为5N，则Mechanica将在施加的载荷为该载荷的25%(1.25N)、50%(即2.5N)等时分别报告应力/变形/应变。通过使用此“间隔数”选项，能够检测模型在发生几何非线性变形时的行为。此处将显示载荷间隔，这样您就可以熟悉“间隔数”的定义过程。在现实的示例中，这一数字可能会因应用程序的不同而有所变化。Simulate将此选项限制为99个间隔。顺便提一下，如果您只关心完全施加载荷的模型的应力和变形，则应使用缺省值1作为“间隔数”。大变形分析17•“预应力静态分析”用于分析其上所施加的现有载荷会改变模型刚度的模型。•Simulate中的静态分析(无接触或大变形)为线性求解工具。线性求解的特性之一就是输出和输入成正比。另一个特性是线性解可通过叠加进行合并。因此，当模型具有多个载荷集时，Simulate可通过合并模型上各个载荷的结果来确定解。•此求解方法的问题是，有时载荷会在施加另一载荷前改变模型的刚度。某些情况下会有意为之，例如，在折弯中将预应力混凝土板设计为具有刚性。也可能是无意为之，例如，钻孔轴延伸一百米，其自身重量会使其受到应力作用。•预应力静态分析的关键是了解何时需要进行此分析。有些情况下，将特意使用预应力来为元件提供更多刚性。而有时，预应力并不明显。如果一个简单支撑梁受温度下降的影响，将会尝试进行收缩，如果收缩失败，则会处于拉伸状态。即使在同一载荷集中同时施加折弯载荷和温度载荷，静态分析也不会报告正确的解。预应力静态分析18•定义预应力静态分析可指定以下各项：•“使用来自前一设计研究的静态分析结果”选项使您能够读取先前的静态结果而不是新执行的结果。您可以检查预应力影响，而不必返回不同载荷级别的先前静态分析。•在“载荷比例因子”字段中，可键入载荷比例因子，该因子将与先前静态分析的解相乘，用于计算应力和应力刚度。如果先前静态分析中的载荷大小发生变化，您不必对其进行重新定义。•如果选中“将结果与前一静态分析的结果组合”选项，则先前静态分析的位移和应力将与实际预应力分析结果相加。如果不选择此选项，则可分别检查这两种结果。预应力静态分析19•静态载荷可导致产生一种可修改模型刚度的应力状态。模型的模式或自然频率通常为其刚度和质量分布的函数。因此，建议在模型受到静态载荷作用时使用此分析。•乐器为了解有关预应力如何影响模式的最常见示例。诸如钢琴或吉他等乐器均使用绷紧的弦来发声。每次拉动或扰动琴弦时，由其振动引起的声音即处于该弦的自然频率。绷紧弦(增大应力)可产生高音，而放松弦(减小应力)可产生低音。•预应力模态分析只能用于3D模型。•与预应力静态分析不同，先前静态分析中的位移和应力不能叠加到预应力模态分析结果中。预应力模态分析20•预应力模态分析的最佳做法是识别何时需要进行此分析。例如，当重力为所有存在的静态载荷时，并不意味着所有模型都需用进行预应力模态分析。除非材料的密度比其刚度大得多(例如，铅制的细长轴)，否则重力不会导致主体刚度发生任何大的变化。另一方面，经常就振动问题对高速涡轮机进行分析(例如，转子失衡、未对齐的管接头等等)，且经常会忽略离心力的作用。当转子以几千rpm的转速旋转时，离心力可能会使零件的刚度发生改变。此外，该分析将考虑施加了离心载荷的模型的旋转软化效应。预应力模态分析21•在动态时间分析中，用户定义时域内的载荷或激励，Simulate将计算时间从属响应。换句话说，如果载荷只存在片刻，则应运行此分析。如果用户正在分析的持续载荷组合了来自多个输入的频率，则动态频率分析更为适合。•动态分析与静态分析的区别在于模型受到可变载荷作用。随着载荷变化，模型会建立其自身的惯量并存储每个周期的应变能。而静态分析可通过胡克定律(F=kx)进行求解，振动问题则求解方程：•任何动态分析都需要先运行模态分析。模态分析的目的在于确定模型的自然频率和模型在这些频率处振动所处的“模式”。当激励频率等于某个自然频率时，振动加载可导致极端应力和位移。动态分析22•“动态时间分析”可解决“时域”中的振动问题。•已知振源(外部载荷或基础激励)的时间历史记录时，可使用动态时间分析。结果也将会相对于时间进行报告。在“动态时间分析”中，用户可定义：•加载：当前这个分析的加载定义可选取为“载荷函数”或“基础激励”。“载荷函数”使您能够选取模型中的现有载荷集，并为其定义时间历史记录。“基础激励”需要输入加速度向量及其时间历史记录。“基础激励”通常用于缺少明显外部载荷时模型会振动的情形。•时间函数：无论使用的是“载荷函数”还是“基础激励”，均可为载荷定义用户自己的时间历史记录。可使用时间的符号函数或时间-振幅表格来定义时间函数。动态时间分析23•模式：所有动态分析都要求运行“模态分析”。缺省情况下，动态时间分析将采用所有模式，但可通过本选项限制所用的模式数。•阻尼系数：此阻尼系数为相对阻尼的百分比值，是系统中阻尼与