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[分享] 装配体静力分析(大变形接触分析)分享

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发表于 2020-5-26 14:32 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 22:08 编辑

最近在零部件公司实习了很久,研究了creo的simulation模块,论坛的朋友们提供了很多的帮助,现在把自己所学到的和所踩得坑分享给大家。
感谢那些在论坛里面提供学习资料和热心解答的朋友们。如果有问题的话希望能和大家一起讨论学习!!!

这里是一个简单的板子推导柱的模拟,这里的模型比较简单,因为公司里面的模型不能用。

(插一句,creo的仿真精度在简单零部件的定性分析中还是可靠的,用于简单的定量分析也可以,我们用同样的设置在ansys中进行了模拟,定性分析基本没问题,静力分析中模拟的数值有些许偏差, 最大在百分之10左右,最小的话结果很接近。

对于模态的仿真,单部件的话数值很接近,甚至在简单的装配体中各阶模态的趋势和数值基本相同,偏差在百分之5以内。)


这里的静力我做了两种

1.静力载荷
2.位移载荷

下面上模型
1-1.jpg
1-2.jpg

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 楼主| 发表于 2020-6-5 22:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-6-5 22:06 编辑

很抱歉呀,前几天实习离职了,然后返校了,坑没补上,这个模型我做的有点简单,然后我在做模拟的时候确实也出现了坛友的一些问题,我私下花了时间研究了下,应该是初步解决了。

问题1:接触区域中相对曲面上的两个面在突出显示的节点处连接。这可避免曲面在接触分析的过程中完全移开。。。。。。。
我发现这是因为精细模型中的界面设置的问题,具体咋说呢,俺也不是很清楚,我把我的解决方法放上去,仅供参考(避免推板和导柱在会在发生应力变形处接触)

问题2:我在解决问题1后,跑模拟会失败,提示虽然完成模拟但发生了严重的问题,提示约束不足,网格细化不足等问题
在经过我尝试后,发现是底板和导柱之前的间隙过大,这里我是随手画的,确实问题挺多。回想起来公司中的模拟中,两者的间隙很小,然后我就将底板和导柱设置了相切,问题也初步解决了。

!!!!!5-3的图片错了,旋转没有约束,现在不能修改了 !!!!!
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test3.jpg
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 楼主| 发表于 2020-5-26 14:41 | 显示全部楼层
1.材料选择及分配
这个根据自己的材料来选择。这里我就简单随便选取了一下。
有个很重要的tip:就是各向异性材料无法使用大变形接触分析。
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 楼主| 发表于 2020-5-26 14:50 | 显示全部楼层
2.接触面设置

这里对会发生相对位移且有接触的面进行设置。

这里的接触类型选择:接触。参考选择:曲面-曲面。
这里选择的分别是:推板和导柱基座的接触面&推板和导柱的接触面。

Tip:这里的摩擦可以选择,但如果是用于定性对比的话不建议选,基本上影响不大。记住这里的接触类型不能选择自由,不然就会穿模。


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 楼主| 发表于 2020-5-26 14:55 | 显示全部楼层
3.基座固定设置
这里约束了基座地面的6个自由度,实际使用的时候根据装配约束情况进行选取。
4-1.jpg
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 楼主| 发表于 2020-5-26 15:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 16:21 编辑

4.载荷设置
4.1静力载荷

在推板上施加一个如图所示的力(注意单位和方向的选择)。
同时在推板的上表面设置位移约束,这里释放x方向(推板受力的方向)的自由度,其余方向施加约束。


5-1.jpg
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 楼主| 发表于 2020-5-26 15:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-27 08:47 编辑

4.2 位移载荷施加

和4.1中给推板施加位移约束一样的,只是对x的自由度进行设置,其它自由度约束。这里x方向的自由度给0.1mm的位移。

(这里说的位移载荷和静力载荷是两个不同的实验方案,是分开设置的,两个同时设置的情况目前还没有用到,所以也没有做深入的研究)

5-4.jpg
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 楼主| 发表于 2020-5-26 15:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 16:29 编辑

5. 局部网格细化(添加块)
(creo 的局部网格细化功能是真的好用呀,给点赞。)
在进行仿真的时候,对需要精确模拟的部位实习局部网格细化,整体网格使用自适应网格,这样可以大大提高模拟的效率。
打开需要局部细化的实体,并进去起simulate中。
使用精细模型中的草图绘制功能,在导柱的顶部绘制草图(草图的范围可以略大于导柱的顶部投影面积),在后续的拉伸建模中,新生产的块只会建立在已有模型的基础上。
使用精细模型中的拉伸功能,对草图进行拉伸,拉伸高度根据自己得到实际情况选择。在下图中可以看出,拉伸出的块是和我们打开的这个实体相交的,这个块就位于该实体内。

(图片上传不了,后面再补)
6-2.jpg
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 楼主| 发表于 2020-5-26 15:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 21:43 编辑

返回到装配体的仿真功能中,选择精细模型-网格控制-最大元素尺寸。
参考选择体积块,然后就可以选取到我们刚才所建立的新建块,然后元素尺寸设置为1.5mm,点击确定。
其余的部分就默认网格了。

这里出了个乌龙,因为自己creo用的不多,忘了调单位了,用了英寸作为单位,这里重新画了下,所以外形有点差别。。。。。。。

从下图就可以清晰的看出,局部划分后的网格只有选定的块部分是细化的,其余部分为默认的网格划分。



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 楼主| 发表于 2020-5-26 15:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 22:00 编辑

6.建立静态分析

点击分析和研究——新建静态分析。然后按照如下图所示勾选。

非线性/使用载荷记录这个框里面勾选上,这里就打开了所说的大变形接触分析。如果使用各向异性材料的话,这里有个会变成灰色无法框选,具体是哪个记不清楚了。

约束为必选的,载荷的话在静力载荷的时候选上,位移载荷的时候不勾选,因为不存在静力(没有设置静力的话该选项也为灰色)

局部网格细化和检查检查接触力,勾选上,提高模拟精度。压入配合那个我也不是很清楚啥作用,估计是配合之类的需要的吧。
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 楼主| 发表于 2020-5-26 15:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 22:17 编辑

6.建立静态分析(先占坑)2

在输出中也做些简答的设置,便于后面的统计。
输出步长选择用户自定义的输出步长,主步长数我个人根据需要的选择11(11步其实就是0-10步,第一步位0,实际只有10步),然后点击用户定义的步长,如果简单粗暴的均匀平分的话可以选择等间距,这里因为材料都是线性材料,所以就等间距了。

然后对模拟存放的文件夹和运行使用的内存空间进行设置

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