首页 理论教育SolidWorks上机实践经典40例:梁的优化和分析

SolidWorks上机实践经典40例:梁的优化和分析

【摘要】:单击标准工具栏上的“新建”图标按钮→“零件”→“确定”。图6-69 编辑长和宽的几何关系单击特征凸台-拉伸命令,在特征属性对话框中的深度填入4000mm,单击“确定”图标按钮,得到梁的三维模型图。图6-70 Simulation Xpress的调用过程图图6-71 约束面的添加过程单击下一步添加载荷,在弹出的力的属性管理器中,面选择梁的上表面、力的大小填入10000N,如图6-72所示,单击“确定”图标按钮。

一悬臂梁的长度L=4m、线性载荷q=10kN/m,梁的截面为矩形,长宽之比为3∶2且长度为300mm,梁的材料为合金钢,E=2.1×1011N/m2泊松比μ=0.28。

(1)单击标准工具栏上的“新建”图标按钮978-7-111-46352-8-Chapter06-138.jpg→“零件”→“确定”。

(2)单击978-7-111-46352-8-Chapter06-139.jpg978-7-111-46352-8-Chapter06-140.jpg978-7-111-46352-8-Chapter06-141.jpg978-7-111-46352-8-Chapter06-142.jpg,绘制矩形,然后利用智能尺寸命令978-7-111-46352-8-Chapter06-143.jpg标注,长为300mm,宽为200mm,并通过工具→方程式→编辑,宽等于三分子二倍的长,如图6-69所示。

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图6-69 编辑长和宽的几何关系

(3)单击特征凸台-拉伸命令978-7-111-46352-8-Chapter06-145.jpg,在特征属性对话框中的深度978-7-111-46352-8-Chapter06-146.jpg填入4000mm,单击“确定”图标按钮978-7-111-46352-8-Chapter06-147.jpg,得到梁的三维模型图。

(4)单击菜单工具→SimulationXpress后界面的右侧出现如图6-70所示的欢迎使用SolidWorks SimulationXpress对话框,单击对话框中的下一步,进入约束的添加阶段,单击“添加夹具”把梁的左侧端面固定,如图6-71所示。

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图6-70 Simulation Xpress的调用过程图

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图6-71 约束面的添加过程

(5)单击下一步添加载荷,在弹出的力的属性管理器中,面选择梁的上表面、力的大小填入10000N,如图6-72所示,单击“确定”图标按钮978-7-111-46352-8-Chapter06-150.jpg

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图6-72 载荷的添加

(6)进行材料的选择,单击选择材料978-7-111-46352-8-Chapter06-152.jpg弹出软件的材料库,选择合金钢后单击“应用”后再单击关闭,如图6-73所示。

978-7-111-46352-8-Chapter06-153.jpg(www.chuimin.cn)

图6-73 材料的添加

(7)选定材料后,单击SimulationXpress菜单中的运行模拟978-7-111-46352-8-Chapter06-154.jpg,此时界面弹出如图6-74所示的等待提示的对话框,不做任何处理程序自动运行,直到屏幕出现梁的振动动画,如图6-75所示,同时屏幕右侧出现分析特征树的结果分支后,单击菜单的停止动画,选中978-7-111-46352-8-Chapter06-155.jpg单击右键可以显示应力云图,选中978-7-111-46352-8-Chapter06-156.jpg单击右键可以显示合位移云图,如图6-76所示。

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图6-74 分析过程图

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图6-75 分析结果图

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图6-76 应力和合位移云图

(8)单击分析对话框中的“6优化978-7-111-46352-8-Chapter06-160.jpg弹出选择优化尺寸的对话框,选择300作为优化的尺寸,如图6-77所示。变化范围为[100,500],最小安全系数为5,如图6-78所示。单击运行进行优化结果得到安全系数为8.06,截面的长度为150mm,体积减小为原来的近一半,如图6-79所示。

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图6-77 优化模型尺寸的选择

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图6-78 约束条件的添加

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图6-79 优化结果图