SOLIDWORKS Simulation高级教程:模拟生产力工具–自由度(DOF)分析和联系可视化图

原创|Solidworks资讯|编辑:李燕|2019-12-17 10:41:30.917|阅读 162 次

概述:过去您可能遇到过这样的情况,即SOLIDWORKS Simulation求解器给出了如下错误消息,该错误消息是关于约束自由度不足或必须检查模型边界条件的模型。那么怎样才能诊断仿真设置问题呢,请看下文。

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过去您可能遇到过这样的情况,即SOLIDWORKS Simulation求解器给出了如下错误消息,该错误消息是关于约束自由度不足或必须检查模型边界条件的模型。

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通常,这是由于一个或多个实体几何形状能够在X,Y,Z方向上自由移动或绕X,Y,Z轴自由旋转。在简单的设置中,这可能很容易找到。但是,在大多数情况下,几何形状可能很复杂,并且进行故障排除可能会导致时间浪费和生产力损失!

SOLIDWORKS Simulation具有一个内置工具,称为“查找不受约束的实体”,可在特征树中的“ 联系人”,  “找到不受约束的实体”下找到。参见下图。

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这个简单而强大的工具可以帮助您诊断仿真设置问题,从而确保您充分应用了边界条件,以防止在整个几何体上发生任何刚体运动。

在属性管理器对话框中,只需单击“计算”按钮,如下所示。这将执行简化的分析(称为自由度分析或DOF),以识别未完全约束的物体,并提供有关特定自由度的反馈。

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焊件结构的示例用于说明其工作原理。以下视频显示了该工具如何在每个身体上提供视觉反馈以及特定的自由度。选择任何不受限制的自由度都会使屏幕上的身体动起来,从而不仅对问题所在以及发生的位置提供清晰的反馈。

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如您所见,此模型中有很多物体可以完全自由移动!原因是零件之间存在焊接间隙以考虑公差,如下所示。仿真无法理解此功能意图,因此需要使用适当的边界条件来传达!

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另一个工作原理相似且位于同一对话框中的出色工具称为“显示联系人”。两种选择之间的主要区别在于“查找不受约束的实体”有助于解决夹具/边界条件的问题。在“查看”有利于接触定义排除问题。

通常,接触条件用于描述装配零件之间或多实体零件的实体之间的物理相互作用。虽然“仿真”提供了一种易于使用且直观的选项来定义接触条件,但在较大或复杂的模型中(其中在变形过程中可能会接触到多个零部件),很容易错过其中一个条件。而且,如果接触是防止物体发生任何刚体运动的唯一方法,则这些接触会在求解器中突然出现,从而出现在求解器中。

在下面的视频中,使用制动钳示例来说明“显示联系人”工具如何帮助解决联系人定义问题。

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现在,在幕后,求解器使用约束方程式来连接接触定义中的指定几何形状。如果选中“包括求解器生成的联系人”复选框,则也将在视觉上映射和显示该对象。请注意,您必须先对模型进行网格划分,然后才能选中此选项。否则,它会变灰!上面的接触检测基于接触定义中使用的几何形状。并且对于确保所有联系人定义均已到位以进行仿真非常有用。

您可能遇到的问题我们为什么如此重要?  通过能够可视化求解器使用的接触区域,可以立即获得有关接触区域中网格粗度的反馈。它是是否需要在接触区域中进行网格细化的理想指标,以便通过求解器获得更好的接触区域分辨率,从而获得准确的结果!如以下示例所示,以说明基于几何的接触和基于求解器的接触之间的差异。

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请继续关注SOLIDWORKS Simulation中有关技巧和窍门以及生产力工具的更多近期讨论。


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