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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -例 1 螺栓连接件分析如下列图为一螺栓连接的法兰连接件简图,法兰一端及内侧面固定约束；载荷 1 为螺栓预应力 1000N 载荷 2 为螺栓预应力 1500N 载荷 3 为螺栓预应力 2000N 依据实际情形,自己设定接触类型,其中摩擦类型接触对时,摩擦系数为 0.1 为便利设置,材料均取钢材,求其变形及应力；边界条件细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - -
2、 - - - - - - - - - -螺栓连接件分析 1 导入几何模型,进入 DS 模块 2 材料设置 挑选默认的材料： Structural Steel 3 设置接触 螺栓与螺母的接触类型为 Bonded 螺栓杆与法兰的接触类型为Frictional,摩擦系数为 0.1 螺栓杆与垫片内壁的接触类型为 Frictional,摩擦系数为 0.1 其余接触类型为 No Separation 4 网格划分 5 挑选分析类型 在“New Analysis” 中挑选结构静力学分析“Static Structural” ；6 施加约束与载荷1）施加固定约束 点击“Static Structural”,在
3、“Supports” 中挑选固定约束“Fixed Support” 挑选法兰一端及内侧面固定约束；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2）施加载荷 挑选载荷 1 处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“ Bolt Pretension” 大小为 1000N 挑选载荷 2 处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“ Bolt Pretension” 大小为 1500N 挑选载荷 3 处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“ Bol
4、t Pretension” 大小为 2000N 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5 设定求解类型 1）求解变形 点击“solution” ,点击“Deformation” 挑选“Total” ,求解变形 点击“Stress” ,挑选“Equivalent Von-Mises”,求解等效应力6 单击“Solve” 求解 7 观看求解结果 点击“Total Deformation” 查看变形 点击
5、“Equivalent Stress” 查看应力分布例 2 卡紧散热片的不锈钢扣件受力分析扣紧件是一个不锈钢的卡子, 由于散热片同功率部件之间的接触力同最终的 散热有很大关系,因此讨论力的大小是很有意义的；1. 导入几何模型,进入DS 模块 第 4 页,共 22 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2. 设置材料：选用的不锈钢材料；3. 划分网格 使用六面体划分添加了一个 Size,大小为 0.4mm 细心整理归纳 精
6、选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -4. 添加静力分析5. 添加约束将下部两个很窄的面设置为 Fixed；6. 添加载荷细心整理归纳 精选学习资料 将扣件接触面设置为位移载荷；位移大小为0.25 毫米； 第 6 页,共 22 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -7.
7、 设置求解类型 在 Solution 里添加一个 Force Reaction（insert-probe-force reaction ）在 Force Reaction的设置里,Location Method 设置为 Boundary Condition 设置为 Displacement 只讨论 Y 向 设置为 Single Time Point 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -8. 进行求
8、解例 3 芯片组热分析如图为一芯片装配体： 黄铜散热片, 陶瓷芯片,黄铜终端连接器； 陶瓷芯片产热,陶瓷芯片外表面及黄铜散热片一对流方式向环境散热；250W/m 2 k,温度为 27,陶瓷芯片的对流系数为 当芯片产热为 25W时 20s 后产生的温度变化；边界条件黄铜散热片的对流系数为 100W/m 2 k,温度为 27；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1 导入几何模型,进入 DS 模块 2
9、材料设置 散热片和终端连接器选黄铜 芯片编辑材料为杨氏模量 =1.124e11pa 泊松比 =0.25 密度 2.33e-6kg/mm 3热膨胀系数 1.2e-6 比热 200J/kg 0c 热导率 =0.124 3 设置接触细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -接触类型为 Bonded 4 网格划分 5 挑选分析类型 在“New Analysis” 中挑选稳态热分析 6 施加约束 点击“conve
10、ction” ,挑选芯片,设置对流系数为2.5e-4W/mm 2 ,温度为 27 点击“convection” ,挑选连接器,设置对流系数为1e-4W/mm 2 ,温度为 27 点击“ heat” ,挑选“ internal heat generation”,设置芯片 magnitude为 25/1417 5 设定求解类型 1）求解变形 点击“temperature” ,求解温度场 点击“total heat flux”,求解热流6 单击“Solve” 求解 7 观看求解结果例 4 壳分析.问题描述 : 模型由一个表示掌握盒的外壳的Parasolid 文件组成 见图 ；外壳受外压作用 1 Mp
11、a,即施加 1MPa 压力载荷作用在外壳 cover 的 17 个外表面在沉孔施加约束,壳的底部面,内表面使用无摩擦支撑约束；材料为铝合金；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 1-1 .分析步骤 : 1.1 进入 DS 模块,设置单位 : 从主菜单找到“Units Metric mm, Kg, MPa, C, s 1.2 材料设置挑选“Material” ,然后挑选“Aluminum All
12、oy ”1.3 网格划分 挑选“Mesh” ,单击右键,挑选“Generate Mesh” 自由划分网格 也可使用映射分网 1.4 挑选分析类型 在“New Analysis” 中挑选结构静力学分析“Static Structural” （如图 1-2所示）；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 1-2 1.4 施加约束与载荷1）施加约束 挑选“Supports” ,点击“Frictionle
13、ss Support” 施加无摩擦支撑约束 约束面为 4 个沉孔表面 如图 1-3 所示 相同方法为壳的内表面（图 如图 1-4 所示 1-4）,底部面（图 1-5）施加无摩擦支撑约束细心整理归纳 精选学习资料 图 1-3 图 1-4 第 12 页,共 22 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 1-5 2）施加载荷 点击 “ Loads” ,挑选 “ Pressure” 施加压力载荷 加载面为外壳的 17 个外表面 大小为 1 Mpa（如图
14、1-6 所示）；图 1-6 由于显现了非绑定接触的无摩擦支座约束,DS 在求解过程中将会打开“ Weak Springs” 使用开关；如没有完成此项设置,将会导致求解；点击“ Analysis Seting”,在明细窗中选项 “ Weak Springs” 的设置从“ Program Controlled” 切换为“Off” ； 第 13 页,共 22 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 1-7 1.5 设定求解类
15、型 1）求解变形 点击“solution” ,点击“Deformation” 挑选“Total” ,（如图 1-8 所示）；2）求解等效应变 点击“Strain” ,挑选“Equivalent Von-Mises”（如图 1-9 所示）；3）求解等效应力 点击“Stress” ,挑选“Equivalent Von-Mises”（如图 1-10 所示）；图 1-8 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - -
16、 -图 1-9 图 1-10 1.6求解Solve” 求解,如图 1-11 所示单击“如图 1-11 1.7 观看求解结果 点击“Total Deformation” 查看变形； 点击“Equivalent Strain” 查看应变分布； 点击“Equivalent Stress” 查看应力分布；例 5 叶轮泵分析.问题描述 : 一个由 5个零部件组成的叶轮泵的装配体； 我们主要的目标是对此预带 100N皮带轮载荷的装配体进行分析,并加以验证： 在加载后,叶轮变形不会超过 0.075mm. 环轴孔的塑料泵的外壳在使用中不会变形超出其材料的弹性极限 . 假设：细心整理归纳 精选学习资料 - -
17、- - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -泵外壳材料为 Polyethylene；叶轮为 Aluminum alloy ；其余为 Structural Steel .泵的外壳被紧紧地固定在泵体的尾端,因此可在固定面上施加“ 无摩擦支座约束 Frictionless Support”,来模拟其约束；.在相对轴孔的固定孔上施加“ 无摩擦支座约束 模拟紧固螺栓的接触；Frictionless Support” ,用于.在滑轮上施加螺栓载荷 （
18、x=100N, 以模拟由皮带驱动的载荷； 螺栓载荷将为分布在与皮带接触的滑轮的表面（Compression Only 图 1-1 图 2-2 .分析步骤 : 2.1 进入 DS 模块,设置单位 : 从主菜单找到“Units Metric mm, Kg, MPa, C, s 2.2 材料设置 泵外壳材料为 Polyethylene 叶轮为 Aluminum alloy 其余为 Structural Steel 2.3 接触设置接触栏中挑选前 3 个接触对,接触类型设置为”No Separation” 第 16 页,共 22 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - -
19、- - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2-3 图 2-4 .相同方法将其余的接触域设置为“Bonded” . 2.3 网格划分 挑选“Mesh” ,单击右键,挑选“Generate Mesh” 自由划分网格2.4 挑选分析类型 在“New Analysis” 中挑选结构静力学分析“Static Structural” （如图 2-5所示）；图 2-5 2.4 施加约束与载荷1）施加约束 挑选“Supports” ,点击“Frictionless Support” 施加无摩擦支撑约束 约束
20、面为泵外壳 part 1上相对应的面细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2-6 .相同方法在如下列图的（Frictionless Support”2）施加轴承载荷8 个安装孔上的沉孔部分施加” 无磨擦约束图 2-7 点击 “ Loads” ,挑选 “ Bearing Load” 施加螺栓载荷 加载面为如下列图的滑轮表面细心整理归纳 精选学习资料 在明细表中将“Components” 设置为“
21、X = 100 N” （如图 2-9 所示）； 第 18 页,共 22 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2-8 图 2-9 由于显现了非绑定接触的无摩擦支座约束,DS 在求解过程中将会打开“ Weak Springs” 使用开关；如没有完成此项设置,将会导致求解；点击“ Analysis Seting”,在明细窗中选项 “ Weak Springs” 的设置从“ Program Controlled” 切换为“Off” ；图 2-10 2
22、.5 设定求解类型 1）求解变形 点击“solution” ,点击“Deformation” 挑选“Total” ,（如图 2-11 所示）；2）求解等效应力细心整理归纳 精选学习资料 点击“Stress” ,挑选“Equivalent Von-Mises”（如图 2-12 所示）； 第 19 页,共 22 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2-11 图 2-12 2.6 求解 单击“Solve” 求解,如图 2-13 所示图 2-13 2
23、.7 观看求解结果 点击“Total Deformation” 查看变形； 点击“Equivalent Stress” 查看应力分布；2.8 单个零件分析 1）点选“ 求解” 命令条,并将挑选模式切换到“ 体（Body）” 挑选模式样,挑选叶轮 part 2. .插入等效应力 equivalent von Mises .插入“ 整体形变（ Total Deformation 2）点选“ 求解” 命令条,挑选泵外壳 part 1 .插入等效应力 equivalent von Mises .插入“ 整体形变（ Total Deformation 2.9 再次求解 .并查看结果 2.10 敏锐面分析
24、 第一隐匿滑轮与叶轮部分细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 20 页,共 22 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -挑选滑轮,然后“RMB Hide Body ”图 2-14 .重复对叶轮的操作 . 点击“Solution” 命令条,将挑选模式切换为“ 面（Face）” 挑选模式选中如图 2-15 所示泵外壳的 5 个面 part 2,插入等效应力 “RMB Insert Stress equivalent von Mises”图 2-15 .挑选如图 2-16 所示的背面,插入等效应力细心整理归纳 精选学习资料 “RMB Insert Stress equivalent von Mises” 第 21 页,共 22 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2-16 2.11 再次求解 .并查看结果细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 22 页,共 22 页 - - - - - - - - -