БГТУ ВОЕНМЕХ. Цифровизация высокотехнологичных отраслей. Упражнение 1.1: Основы Mechanical

Выполнено Упражнение 1.1: Основы Mechanical по дисциплине "Цифровизация высокотехнологичных отраслей"

Цели

Используя подготовленный для этого примера помощник, настроить и произвести прочностной расчет, определив напряжения, прогибы конструкции и коэффициент запаса. Помощник поможет Вам привыкнуть к интерфейсу и расположению основных элементов. Постановка задачи:

− Модель представляет собой CAD геометрию в STEP файле и является корпусом устройства (см. рисунок). На корпус действует внешнее давление 1.1 МПа.

− Корпус выполнен из алюминиевого сплава.

− Наша цель – проверить работоспособность конструкции в заданных условиях эксплуатации.

Схематика проекта

1. Из панели инструментов выберите систему Static Structural (путем перетаскивания в схематику проекта, двойным щелчком или по щелчку ПКМ).

2. Щелкните ПКМ на ячейке Geometry и выполните Import Geometry. Укажите файл “Cap_fillets.stp”.

Подготовка модели

3.Дважды щелкните ячейку “Model”, чтобы открыть приложение Mechanical. Когда Mechanical откроется, в его графическом окне будет отображаться сама модель, а в правой части окна – помощник Mechanical Application Wizard.

4. В меню “Units” (единицы измерения) проверьте: −Единицы измерения проекта (Project units) установлены “Metric (mm, kg, N, s, mV, mA).

5. Выберите подходящий материал для детали :

a. В Mechanical Wizard выберите пункт Verify Material.

b. Обратите внимание на появившуюся подсказку о том, что свойства материала можно поправить в приложении Engineering Data, доступном в схематике проекта. 

c. Вернитесь в Project Schematic (окно Workbench) и дважды щелкните по ячейке “Engineering Data”

6. Включите Engineering Data Sources, выберите General Materials, и щелкните «+» напротив алюминиевого сплава (Aluminum Alloy). 

7. Вернитесь в Project Schematic. • Обратите внимание что ячейка Model требует обновления.

8. Обновите ячейку Model (ПКМ > Refresh), затем вернитесь в окно Mechanical.

9. Выберите деталь “1,” щелкните на поле Material —> Assignment и присвойте детали материал Aluminum Alloy из выпадающего меню. 

10. Добавьте нагрузки: a. Выберите «Insert Structural Loads» в помощнике. b. Следуйте указаниям и добавьте нагрузку Pressure. c. Теперь в дереве появится ветка Pressure в разделе Static Structural.

11. Приложите нагрузку к поверхностям: a. Выделите одну из внешних поверхностей детали. a) Используя инструмент “Extend to Limits”, выберите оставшиеся 16 внешних поверхностей (все 17 поверхностей таким образом будут выбраны). b) Щелкните “Apply” для принятия изменений. c) Введите значение давления “Magnitude” 1.1 MPa.

12. Приложение граничных условий для фиксации детали : a. Выберите пункт “Добавьте граничные условия” в помощнике. b. Проследуйте подсказкам и добавьте компонент “Frictionless Support”. c. Выделите 4 поверхности в отверстиях и нажмите “Apply”.

13. Повторите шаги 12a. и 12b. и добавьте компоненты “Frictionless Support” на внутренний буртик (не забудьте про инструмент extend to limits, позволяющий выбирать соседние поверхности автоматически).

14. Повторите шаги 12a. и 12b. и вставьте компонент “Frictionless Support” на упор буртика.

15. В помощнике Mechanical Wizard выберите: a) Добавьте нужные результаты (подсказка укажет на панель инструментов Solution). b) Вставьте Deformation > Total. c) Вставьте Stress > Equivalent (von-Mises). d) Добавьте Tools > Stress Tool.

Решение

16. Решите задачу: a. Выберите пункт “Solve” в помощнике. b. Проследуйте подсказке и щелкните кнопку “Solve”.

Просмотр результатов

17. Запросите результаты: a. Выберите пункт “View Results” в помощнике b. Проследуйте подсказкам системы к ветви “Solution” дерева проекта 

Отчет по расчету

18. Создание html-отчета: a. Сначала оформите графические иллюстрации, которые хотите включить в отчет, и добавьте для каждой из них элемент figure (число представлений и разнообразие графического материала в отчете – на Ваше усмотрение). b. В панели инструментов выберите “New Figure” или “Image” для вставки рисунка в дерево. c. Повторите шаги 20a и 20b для других результатов.

19. Далее a. Выберите View Report в меню помощника. b. Через некоторое время отчет появится в новой вкладке Report Preview. Просмотрите полученный отчет.