Σήμερα θα διερευνήσουμε πώς μπορούμε να μοντελοποιήσουμε ένα ατσάλινο βραχίονα χρησιμοποιώντας στοιχεία κελύφους στο SkyCiv Structural 3D:

Ξεκινώντας αλλάζοντας τις μονάδες σε χιλ δεδομένου ότι η δομή πρόκειται να είναι ένα μικρότερο στοιχείο, έτσι αυτό το σύστημα μονάδας θα είναι πιο εύκολο στη χρήση. Στη συνέχεια, μπορούμε να αρχίσουμε να βάζουμε στο πλαίσιο οριοθέτησης των διαφορετικών πιάτων, σε αυτό το μέρος του σεμιναρίου, Χρησιμοποίησα τις παρακάτω δυνατότητες:

• Εισαγωγή αριθμητικής – χρησιμοποιώντας μια έκφραση στην είσοδο, όπως 450/22.5 για να υπολογιστεί αυτόματα αυτή η τιμή
• Εργαλείο πένας – με κούμπωμα στα 10mm και απενεργοποίηση συνδετικών μελών, Μπορώ να σχεδιάσω κόμβους αρκετά εύκολα για να δημιουργήσω το πλαίσιο οριοθέτησης του πρώτου μου στοιχείου πλάκας
• Επισημάνετε τους κόμβους του κουτιού μου – κάντε δεξί κλικ – Προσθέστε πιάτο
• Προσθήκη μερικών στηρίξεων

Το στήριγμα διαμορφώνεται τώρα σε 2D:

Μετά την κατασκευή του μοντέλου εφαρμόστηκε ένα μικρό σημειακό φορτίο σε έναν από τους κόμβους. Αυτό γίνεται για τον υπολογισμό ορισμένων πρώιμων αποτελεσμάτων, αλλά η φόρτωση διερευνάται με περισσότερες λεπτομέρειες σε επόμενο σημείο αυτού του σεμιναρίου.

Η διαδικασία δικτύωσης είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό μέρος της μοντελοποίησης ενός βραχίονα. Η ποιότητα του πλέγματος σας και η συνδεσιμότητα μεταξύ των στοιχείων σας θα επηρεάσουν άμεσα την ποιότητα των αποτελεσμάτων σας.

Η ευαισθησία παίζει ένα αποτέλεσμα, αλλά το πιο σημαντικό είναι να διασφαλίσετε ότι τα στοιχεία σας είναι σωστά συνδεδεμένα από κόμβους. Αυτό διασφαλίζει ότι οι πλάκες είναι όλες συνδεδεμένες κατά μήκος των άκρων τους. Για να βεβαιωθείτε για αυτό, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε το MeshAll ή Δικτύωση όλων των πιάτων σας ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας το εργαλείο Mesh. Μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση σε αυτό επιλέγοντας τις πλάκες που θέλετε να δικτυώσετε (ή πατήστε CTRL + ΕΝΑ) και μετά δεξί κλικ – Διχτυωτές πλάκες:

Μετά το πλέγμα, it’s a good idea to inspect the mesh to ensure all plates are connected by adjacent nodes:

Once we have the model built, loaded, supported and meshed, we can run a quick analysis to get some results. After running a Static Analysis, I then selected the results for Από τον Μίζες under the red Πλάκες button on the left panel. There are a number of different plate results (Major/Minor Principal stresses, membrane, shear etc…), για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το διαφορετικό αποτελέσματα στοιχείων κελύφους που υποστηρίζουμε. Αλλά για τώρα, μπορούμε απλώς να αναθεωρήσουμε το Από τον Μίζες αποτέλεσμα:

Από εδώ γίνεται αντιληπτό ότι υπάρχουν πολύ υψηλά συγκεντρωμένα φορτία στα στηρίγματα και στη θέση του σημειακού φορτίου. Αυτό είναι σημαντικό να το παρατηρήσετε καθώς θα διερευνήσουμε πώς μπορούμε να βελτιώσουμε την ποιότητα αυτού του μοντέλου – καθιστώντας το πιο αληθινό στη ζωή (δεδομένου ότι τα φορτία σπάνια συγκεντρώνονται σε μια τόσο πεπερασμένη θέση).

It’s also helpful here to animate the displacement (Τώρα για να εφαρμόσουμε αυτό το ατσάλινο σχήμα στα μέλη που έχουμε ήδη σχεδιάσει μικρό and scroll your mouse) to make sure the bracket is deflecting in a way you’d expect it to. It’s also helpful to do a bite of a review in 2D before building your model out in 3D to save yourself time.

One of the issues is that the point load is concentrated at a single point, which is rarely the case.

Έτσι, you can either split the load into smaller components, or use άκαμπτους συνδέσμους to distribute the force to a number of nodes. Θα χρησιμοποιήσουμε τη δεύτερη στρατηγική, οπότε έχουμε μόνο ένα μόνο σημείο φόρτωσης που θα κάνει τις μελλοντικές τροποποιήσεις πολύ πιο εύκολες.

Κάνοντας κλικ και σύροντας μεταξύ των κόμβων που θέλετε να συνδέσετε. Σημείωση: όταν το κάνετε αυτό, σέρνω από ο κόμβος σημειακού φορτίου στον κόμβο πλέγματος για να διασφαλιστεί ότι ο κόμβος φόρτισης σημείου είναι πάντα ο Κύριος κόμβος.

Αυτό είχε επίσης ως αποτέλεσμα μια πιο ακριβή και καλύτερη κατανομή του σημειακού φορτίου. Το άγχος έχει φύγει από περίπου. 100MPa έως περίπου 50 MPa:

Once we’re happy with our 2D results, now is a good idea to build out the model in 3D. Να το πράξουν, we are making the most out of these modelling functions:

1. Αντιγραφή και επικόλληση – Copying the entire model (CTRL + ΕΝΑ) τότε (CTRL + ντο). When I go to paste (CTRL + Β) it will ask me to select a reference node. I used a reference node of 0,0,200 so it pasted the second bracket 200mm along the z axis:

2. Κάντε δεξί κλικ – Προσθέστε πιάτο – I then just added plates (the same way I did in step 1), using CTRL + drag to select the 4 corner nodes and then right clicking Προσθέστε πιάτο. After remeshing, we now have our model completed:

3. Προσθήκη άλλων εξαρτημάτων – δεν εμφανίζεται σε αυτό το σεμινάριο, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε λειτουργίες όπως Αποκοπές οπών και Καμπύλα στοιχεία για πιάτα με πιο σύνθετο σχήμα. Σημείωση: Αυτό συνήθως γίνεται προ-δικτυωτό.

1. Εισαγωγή DXF – You can start by importing a DXF of the cross section you wish to extrude
2. Add plate properties – Assign the plate thickness, cutouts and any other aspects to your model
3. Add Edges – add the outer edges of the brackets
4. Apply Loads and Supports – a single point load can be applied to a group of nodes, with no need for rigid members

• Τεκμηρίωση S3D
• Αποτελέσματα ανάλυσης πλακών
• Πλέγοντας το πιάτο σας
• Έγγραφα SkyCiv Shell FEA
• Άκαμπτοι σύνδεσμοι