装配体强度分析又失败了?解决办法看这里!

在使用SOLIDWORKS Simulation进行强度分析时,

你遇到过只能进行零件强度分析,
装配体分析总是得不到结果的情况吗?
但装配体和零件之间的受力是相互影响的,
只分析零件受力无法解决实际问题!

实际上装配体结构强度分析失败的结果无非两种,

一种是网格化分失败,

一种是求解过程中失败。
一起来看看为何会失败,以及其解决方法吧~

1
网格化分失败

如下图所示,在划分网格过程中,即网格填充过程中会出现网格划分失败,没能网格化的零件会有相应提示。

通过网格失败诊断,可以知道是零件哪些地方网格划分失败,如下图所示:

通常找到提示有问题的地方,进行局部网格控制,能解决大部分网格故障

有些仍然出错的情况,可能是在装配体接触关系中采用默认的“接合”接触,而接合接触的兼容网格划分容易导致网格划分失败,这个时候,采用不兼容网格会解决此问题。
如果还出错,那极有可能是模型的问题,模型转化成中间格式会出现小面以及破面,导致网格划分失败。
2
求解失败

在网格划分成功之后,设置好边界条件,开始运行求解,这个时候也容易出现求解失败。因为装配体静应力分析是线性的,如果出现大位移或大变形,SOLIDWORKS Simulation会提示你是否打开大位移,如下图所示:

如果没有打开,则视模型为线性分析,分析结果精度不高;如果确认打开,就相当于打开了非线性功能,求解有可能不收敛。这个时候是因为在求解过程中,网格发生畸变,或者接触不稳定导致求解不收敛
 
另外一个比较常见的是,出现了刚体位移,导致求解失败。出现刚体位移的原因一个是接触关系不稳定,所以在分析之前模型不要有间隙以及干涉(过盈配合允许有干涉,但是要采用冷缩配合的接触关系)。
有可能是边界条件设置错误,导致某一方向受力不平衡,这个时候就需要工程师自己进行判断边界条件是否设置合理。

因此,再遇到装配体静应力分析失败时
只需找出原因,针对性解决问题,
就能得到分析结果,指导设计啦!
此外,这类问题,
SOLIDWORKS Simulation 2021新版本
已给出了很完美的解决方案啦!
快去更新SOLIDWORKS 2021吧~
本文作者:达索系统SOLIDWORKS授权增值经销商(代理商)武汉高顿科技仿真工程师

SOLIDWORKS 仿真攻略丨带接头的装配体分析

从SOLIDWORKS Simulation的角度来看,装配体的零部件一开始都是分离的,直到定义了合适的接触条件或接头来描述装配体零部件之间的相互作用。

采用数学上的接头来替代创建一个真实的接头模型,会极大地加快分析的进程。因为这样会减少网格和接触的数量,因此求解速度也将提高很多。

当分析一个带接头的装配体时,通常并不需要分析接头本身,而只需对接头周围的部分进行分析。

SOLIDWORKS Simulation提供以下几种接头:

下面我们一起来进行一个实例分析,在这个实例分析中,我们将会运用到销钉这个接头,虚拟壁以及固定铰链这两类夹具。

【实例分析——升降架装配体】

剪刀升降架承受外部载重1800N水压柱筒作用,载荷均匀地传递到剪刀架的各臂上,我们需要分析架子各部位的位移和应力。

由于我们不关系基座的位移和应力,我们可以在仿真时将其不考虑在内,取而代之的是柔性【虚拟壁】来模拟滑块下表面和基座上表面之间的接触。

如上图是我们在做仿真时用到的模型及定义的边界条件及载荷:

1. 支撑架和基座之间的连接定义为【铰链】,会限制径向和轴向的位移;

2. 在四个支撑臂之间定义两个刚性【销钉】接头,在支撑臂和滑块之间定义两个刚性【销钉】接头,在所有销钉中,允许连接零部件之间的相对旋转,但相对平移是被约束的;

3. 为了模拟由水压柱筒提供的支撑,选择连接slider 的圆柱面并约束全局坐标X 方向平移 (朝活塞杆方向)。

我们可以看到四个支撑臂的四个承载端都发生了沿圆孔轴向的位移,这在实际结构中会发生吗?

实际结构中,这上面会有两个滚筒将两边的支撑臂相连,所以,下面我们在这四个圆孔处添加一个高级夹具,来约束他们的轴向位移。

我们在做仿真的时候,更重要的是对比分析我们的结果,通过结构来判断我们的边界条件有没有真实反应出我们的结构,从而才能更好的运用仿真结果来指导我们的设计。

接下来我们不仅可以看应力和位移结果,还可以提取接头力、反作用力、接触和摩擦力等等哦,大量的后处理操作等着你呢。

*视频教程,请点击链接进行查看:https://www.bilibili.com/video/av73696973/