Введение в инженерный анализ методом конечных элементов. Реализация в Solid Edge Simulation/Express

и сил реакций от приложенных статических нагрузок
Динамический анализ: … от нагрузок, зависящих от времени и порождающих инерцию или демпфирование.
Анализ устойчивости: определение нагрузки, при которой конструкция становится неустойчивой
Модальный анализ: вычисление собственных частот и форм колебаний

Анализы на механические воздействия (структурные анализы)

одного или нескольких элементов при равновесии (в стационарном состоянии).

При проектировании электрики и электроники можно:
Рассчитать электрический нагрев разных компонентов.
Смоделировать радиаторы охлаждения.
Определить необходимые расстояния между критическими деталями.
Определить области рециркуляции воздуха и места перегрева.
Прогнозировать температуру, при которой компонент или печатная плата могут перегреваться и выходить из строя.

Анализ тепловых режимов

Дополнительные сценарии использования теплового анализа:
Естественная или принудительная конвекция от передней и задней поверхностей.
Проводимость от краев печатной платы до стенок корпуса.
Проводимость через жесткие или гибкие контакты с другими печатными платами.
Проводимость между печатной платой и монтажной рамой.
Проводимость радиатора охлаждения.

на печатной плате

График распределения температуры радиатора и источника тепла

данных для другого типа анализа (например, влияние тепловых режимов на структурные напряжения и перемещения в детали).

Связанный анализ

Стационарный теплообмен + Линейная статика
Стационарный теплообмен + Линейная устойчивость

Расчет стационарного теплообмена (1)

Связанный анализ

Расчет перемещений (2) и напряжений (3), вызванных температурной нагрузкой

или сборки с изменением геометрии, выбранной для анализа.

Оптимизация конструкции

Минимизация веса детали (целевой проектный параметр) при обеспечении уровня напряжений меньше предела текучести (проектное ограничение) в условиях изменения одного или нескольких размеров (проектные переменные).

Примеры:
Найти решение линейного статического анализа и затем использовать команду "Оптимизировать" для оптимизации напряжений, перемещений и запаса прочности для геометрии.
Найти решение анализа стационарного теплообмена и затем оптимизировать его для минимизации теплоотдачи.
Найти решение модального анализа и затем оптимизировать его для нахождения максимальной и минимальной резонансной частоты.

Simulation по сравнению с Simulation Express:
Встроенная поддержка пользователя в виде справочной системы и средств самообучения.
Полный набор функций КЭ-анализа на специальной вкладке "Симуляция" в ленте команд Solid Edge, а не отдельная команда, чтобы "сделать все".
Множество вариантов анализа для одной модели, а не единственный анализ.
Полный набор структурных, тепловых нагрузок и нагрузок на тело для расчета разных типов напряжения, включая силу, давление, перемещение, силу тяжести, вращение, температуру, излучение и тепловыделение.
Полный набор ограничений для симуляции многих граничных условий для детали, включая фиксацию, запрет перемещения и вращения, скольжение вдоль грани и цилиндр.
Постоянная видимость нагрузок и ограничений в модели, а не только при определении анализа. Нагрузки и ограничения можно посмотреть в любое время и создать картинки и отчеты, показывающие их.
Экспорт в Femap с помощью команды "Сохранить файл модели Femap".
Уникальная встроенная среда "Результаты симуляции" для оценки данных, представления результатов и генерации отчетов.
Результаты остаются после расчета, и их можно открыть и посмотреть в среде "Результаты симуляции" в любое время.
Широкое множество вариантов графического представления результатов напряжений, перемещений, приложенных сил и ограничений в модели.
Можно использовать пробу, чтобы отобразить данные в узлах модели и координаты областей напряжений. Эта команда также автоматически добавляет координаты в таблицу пробных значений.
Можно выбрать отображение исходной, деформированной и недеформированной модели для анимации в приложении Разнесение-Закраска-Анимация. Выходная документация включает HTML-отчеты, картинки и фильмы.

тепловой, связанный.

Задание типа сетки

Задание дополнительных параметров (опция)

Параметры выполнения анализа (процессора) и параметры обработки результатов (постпроцессора).

Выбор геометрии для анализа

Выбор геометрии для включения в анализ в зависимости от типа модели и типа сетки.

Упрощение модели

Идеализация/упрощение модели для облегчения проведения анализа.

Задание единиц измерения

Проверка/задания единиц измерения для анализа, используемых по умолчанию.

Задание нагрузок

Приложение механических (тепловых) нагрузок.

Наложение ограничений

Наложение ограничений, лишающих детали/сборки определенных степеней свободы.

Задание типа сетки: тетраэдральная, поверхностная, общие тела.

геометрии для анализа

Задание единиц измерения

Задание нагрузок

Задание ограничений

Задание нагрузок

Вкладка «Симуляция»

Задание типа сетки

для анализа

Использование упрощенной модели

Задание нагрузок

Задание ограничений

Дерево симуляции

параметры

Анализ;
Команда Изменить материал контекстного меню дерева симуляции;
Команда Переопределить свойство из группы Геометрия.

выбора геометрии зависит от:

тетраэдральная, поверхностная, смешанная, объединенные тела…

Группа команд Сетка

Цилиндрическая опора
Момент (для сетки типа Балка)

В группе Структурные нагрузки

Температура тела
Вращение
Сила тяжести

В группе Нагрузки на тело

Температура
Тепловой поток
Тепловыделение
Конвекция
Излучение

В группе Тепловые нагрузки

1. Выбрать тип нагрузки

Конструктивные элементы или рабочие тела
Узлы (только для сетки Балка)

Можно выбрать:

2. Выбрать объекты модели или элементы для приложения нагрузки

3. Ввести нужное значение нагрузки в динамическом поле ввода

4. Задать направление нагрузки:

с помощью колеса управления направлением нагрузки
с помощью меню команды нагрузки