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, είναι καλή ιδέα να επιθεωρήσετε το πλέγμα για να βεβαιωθείτε ότι όλες οι πλάκες συνδέονται με παρακείμενους κόμβους:

Μόλις κατασκευάσουμε το μοντέλο, φορτωμένος, στηριγμένο και δικτυωμένο, μπορούμε να κάνουμε μια γρήγορη ανάλυση για να έχουμε κάποια αποτελέσματα. Μετά το τρέξιμο α Στατική Ανάλυση, Στη συνέχεια επέλεξα τα αποτελέσματα για Από τον Μίζες κάτω από το κόκκινο Πλάκες κουμπί στον αριστερό πίνακα. Υπάρχει ένας αριθμός διαφορετικών αποτελεσμάτων πλακών (Σημαντικές/Μικρές κύριες πιέσεις, μεμβράνη, διάτμηση κλπ…), 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).

Είναι επίσης χρήσιμο εδώ να ζωντανεύει η μετατόπιση (Τώρα για να εφαρμόσουμε αυτό το ατσάλινο σχήμα στα μέλη που έχουμε ήδη σχεδιάσει μικρό και μετακινήστε το ποντίκι σας) για να βεβαιωθείτε ότι το στήριγμα εκτρέπεται με τρόπο που θα περιμένατε. Είναι επίσης χρήσιμο να κάνετε μια μικρή ανασκόπηση σε 2D πριν δημιουργήσετε το μοντέλο σας σε 3D για να εξοικονομήσετε χρόνο.

Ένα από τα ζητήματα είναι ότι το σημειακό φορτίο συγκεντρώνεται σε ένα μόνο σημείο, πράγμα που σπάνια συμβαίνει.

Έτσι, μπορείτε είτε να χωρίσετε το φορτίο σε μικρότερα εξαρτήματα, ή χρήση άκαμπτους συνδέσμους να κατανείμει τη δύναμη σε έναν αριθμό κόμβων. 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:

Μόλις είμαστε ευχαριστημένοι με τα δισδιάστατα αποτελέσματά μας, τώρα είναι μια καλή ιδέα να δημιουργήσετε το μοντέλο σε 3D. Να το πράξουν, αξιοποιούμε στο έπακρο αυτές τις λειτουργίες μοντελοποίησης:

1. Αντιγραφή και επικόλληση – Αντιγραφή ολόκληρου του μοντέλου (CTRL + ΕΝΑ) τότε (CTRL + ντο). Όταν πάω να επικολλήσω (CTRL + Β) θα μου ζητήσει να επιλέξω έναν κόμβο αναφοράς. Χρησιμοποίησα έναν κόμβο αναφοράς του 0,0,200 έτσι κόλλησε το δεύτερο στήριγμα 200 mm κατά μήκος του άξονα z:

2. Κάντε δεξί κλικ – Προσθέστε πιάτο – Μετά πρόσθεσα απλά πιάτα (με τον ίδιο τρόπο που έκανα στο βήμα 1), χρησιμοποιώντας CTRL + σύρετε για να επιλέξετε το 4 γωνιακούς κόμβους και μετά δεξί κλικ Προσθέστε πιάτο. Μετά την ανανέωση, έχουμε πλέον ολοκληρωμένο το μοντέλο μας:

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 – Μπορείτε να ξεκινήσετε εισάγοντας ένα DXF της διατομής που θέλετε να εξωθήσετε
2. Προσθέστε ιδιότητες πλάκας – Ορίστε το πάχος της πλάκας, εγκοπές και οποιεσδήποτε άλλες πτυχές του μοντέλου σας
3. Προσθήκη άκρων – προσθέστε τις εξωτερικές άκρες των στηρίξεων
4. Εφαρμογή φορτίων και υποστηρίξεων – μπορεί να εφαρμοστεί ένα μόνο σημειακό φορτίο σε μια ομάδα κόμβων, χωρίς να χρειάζονται άκαμπτα μέλη

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