普通圆柱压缩弹簧
F=KXF = KX
F=KX
K=G∗d4/(8∗N∗Dm3)K = G * d^4 / (8 * N * D_{m}^3)
K=G∗d4/(8∗N∗Dm3)
G:剪切模量(Mpa),碳钢80000(如65Mn),不锈钢72000
d:线径(mm)
N:有效圈数
Dm:中径(mm)
K:弹簧系数
F:弹簧力(N)
X:拉压缩量(mm)
扭簧扭矩
T=P∗R=E∗d4∗α/(3660∗N∗Dm)T = P * R = E * d^4 * α / (3660 * N * D_{m})
T=P∗R=E∗d4∗α/(3660∗N∗Dm)
T:扭矩(N·m)
d:线径(mm)
E:弹性模量(Mpa)
α:扭转角度(°)
N:有效圈数
Dm:中径(mm)
分析模块
显示动力学模块
模型
通过slidworks建立模型并导入workbench中
材料
工程材料数据中添加steel 1006、结构钢材
设置子弹材料为结构钢,刚度行为:刚性
设置靶材料为steel 1006钢材,刚度行为:柔性
接触
使用默认接触
网格
设置网格4mm
初始条件
添加速度Y轴正向5e5mm/s,其余两方向速度0mm/s
设置靶周边固定约束
分析设置
设置结束时间:0.001s
求解
载荷的类型
载荷类型
相关说明
力/扭矩
对任何方向的面、边线、参考点、顶点和横梁施加均匀分布的力、力矩或扭矩,适用于所有结构算例
压力
对零件或装配体表面施加均匀或非均匀(可变)压力,适用于结构静态算例、频率算例、扭曲算例、非线性算例和动态算例
惯性力
对零件或装配体施加离心力或者重力,适用于静态算例、频率算例、扭曲算例和线性算例
远程载荷
将部分模型简化成质量点
轴承载荷
对圆柱面间或壳体边线施加正弦变化或者抛物线变化的载荷
夹具的类型
夹具分类
夹具名称
夹具说明
标准夹具
固定几何体
全自由度约束,比如焊接
滚柱/滑杆
释放一个方向的平移自由度,比如直线导轨
固定铰链
释放一个方向的转动自由度,比如销轴
不可移动(无平移)
释放三个方向的转动自由度,比如铰接
高级夹具
对称
对符合对称分析要求的模型进行的约束方式
周期性对称
对符合圆周对称分析要求的模型进行的约束方式
使用参考几何体
通过线、面对自由度任意方向进行的约束方式
在平面
通过平面对三个移动方向进行的约束方式
在圆柱面/球面
圆柱坐标系/球坐标系下对自由度进行的约束方式
计算结果精度的判定方法
网格无关性检查
通过网格加密方式判断前后计算结果是否趋于稳定的方法
位移结果对网格密度的敏感程度较低
应力结果对网格密度的敏感程度较高
在多数情况下,位移结果会比应力结果先满足网格无关性要求
判断应力区域是否趋于稳定(一般线性静力学要求的经验判定方式),即单元尺寸下降50%,结果变化同时满足以下两点:
位移结果的最大变形量波动在2%以内(有些时候,尤其是大型装配体中,可适当放宽要求到5%以内)
应力结果的关键位置有效应力波动在2%以内(有些时候,尤其是大型装配体中,可适当放宽要求到5%以内)
对任意结果都可以进行判定
有效最大应力区域完整覆盖两层单元
只能运用于在应力及应力相关结果的精度判定中
应力集中
固体局部区域内应力显著增高的现象
由于设计需要,应力集中问题无法避免
局部网格控制
有效利用计算机硬件资源的情况下确保结构件关键部位网格精度达到计算要求
网格控制参数
单元尺寸
设置指定元素(点、线、面)所在区域网格大小
过渡比率
网格过渡变化的速率
一般情况下,为确保计算精度和网格美观性,网格的过渡比率宜设置为1.1 ...
静应力分析
材料参数变化
只有在载荷和应力等边界条件才符合规律
材料密度、弹性模量、屈服强度的变化对von Miese应力结果没有影响
材料密度对算例所有分析结果均不发生影响
弹性模量的调整改变位移结果, 不改变安全系数的结果
弹性模量和位移结果的该变量成反比关系
屈服强度的调整改变安全系数结果,不改变位移结果和应力结果
载荷对计算结果影响
载荷大小和应力、位移计算结果均保持线性比例关系(这就是线性问题)