CAXA CAE 材料設(shè)置等技巧_第1頁
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文檔簡介

1、CAXA CAE材料使用技巧1) 概述1.1) 操作指導概述本文將使用很多例子實例介紹CAXA CAE中的可用選項,內(nèi)容包括按步設(shè)置實例、實例討論和提示等。因此本文比F1幫助文檔提供的信息更多。這里還包含出現(xiàn)常見錯誤對話框的例子,展示了錯誤產(chǎn)生的原因和處理方法。本文使用足夠多的屏幕截圖,因此用戶不需將此文作為教程重現(xiàn)各例的設(shè)置。為方便有的用戶想使用自己的模型按照本文進行設(shè)置分析,本文中多數(shù)命令、菜單選擇和按鍵名稱已加粗,用戶可以容易的了解操作過程。為簡化篇幅,規(guī)定:未標明“右鍵”的單擊或拖動表示使用鼠標左鍵的操作。 小字筆記提供操作的更多信息。1.2) 材料操作方式指導CAXA 模型中的各零件

2、可使用不同的材料。注意,相鄰零件不會重疊,但是它們可有公用表面。這篇指導包含2) 建立獨立的CAXA零件,這樣它們可用不同的FEA材料,3) 處理零件重疊區(qū)。復(fù)制重疊區(qū)域中要保留的零件,并用另一個零件減去它,4) 向FEA模擬(SIM)添加新FEA材料,5) 改變材料參數(shù),以及添加編輯過的材料至FEAMaterials.csv 文件, 6)如果已分配材料的零件交換所用材料會怎么樣,展示如何再次分配零件至不同的材料, 7) 各向異性材料展示了如何定義和使用各方向性質(zhì)不同的材料(比如有紋理的木頭),8) CAXA 文件>另存為命令(和FEA模型)展示了如何使用另存為同時保存CAXA模型和FE

3、A模擬,此外,這里也展示了如何創(chuàng)建較小的分析文件,這樣可以把文件壓縮并發(fā)送給其他有CAXA CAE的同事, 9) 熱分析(和相關(guān)值) 展示了如何創(chuàng)建包含熱膨脹的熱模型,以及如何為熱膨脹改變參考溫度。2) 建立獨立的零件(拖動和釋放)2.1) 創(chuàng)建5x3x2 長方體在本文中我們使用最基本的模型,我們創(chuàng)建一個5英寸乘3英寸乘2英寸的長方體。把長方體從設(shè)計元素庫用鼠標拖動(使用鼠標左鍵)到場景中,再單擊(未提右鍵的單擊表示左鍵單擊)長方體,這樣紅色的拖動把手出現(xiàn)了,再從把手上右鍵,從菜單中選擇編輯包圍盒。在編輯包圍盒對話框中,輸入長度為5,寬度為3,高度為2。2.2) 把圓柱作為獨立的零件添加到長方

4、體上若使用右鍵從設(shè)計元素庫把零件拖出,在釋放鼠標后會出現(xiàn)一些選項,包括“作為零件”等。如果選擇了作為零件選項,來自元素庫的新條目會成為獨立的零件,分析時可使用不同的材料。 注意:從設(shè)計元素庫中拖出、未釋放在現(xiàn)存零件上的條目會自動成為獨立的零件,而不需使用右鍵拖動的方法。使用鼠標右鍵從設(shè)計元素庫中拖出一個圓柱體,在代表長方體頂面中部的點處釋放(見下圖)。釋放后會彈出一個對話框,選擇作為零件: 這里不需使用編輯包圍盒命令改變圓柱尺寸,我們使用默認的直徑1.575 英寸和高1.969 英寸。 設(shè)計環(huán)境顯示添加了獨立的零件,且圓柱在正方體之上。 3) 處理重疊零件 在圓柱長方體例子中,我們想把圓柱伸入

5、長方體1英寸。我們可以使用三維球命令,把圓柱向下移動1英寸(長方體高度的一半),這樣圓柱就進入長方體1英寸:有限元分析不能接受這樣的構(gòu)造,因為長方體和圓柱體有部分重疊。帶隱藏邊的線框視圖展示了長方體頂部、圓柱進入處的洞無邊緣線:若嘗試網(wǎng)格化模型,會得到以下警告:在本例中,單擊Ok后網(wǎng)格生成器會完成網(wǎng)格化。重疊區(qū)域的分配非常模棱兩可,因為它同時屬于圓柱和長方體。在本例中,重疊區(qū)域被分配給了長方體。這不是我們想要的結(jié)果。即使這是我們想要的結(jié)果,我們不能保證每次網(wǎng)格生成器都會把模棱兩可的區(qū)域分配給長方體。我們可以通過復(fù)制圓柱,再使用布爾減操作從長方體中減去復(fù)制的零件來解決問題。3.1) 復(fù)制圓柱體

6、在模型視圖中右鍵單擊圓柱或在設(shè)計環(huán)境中選擇復(fù)制。再右鍵單擊選擇粘貼。設(shè)計環(huán)境中應(yīng)當有兩個零件2 (圓柱體):3.2) 布爾減運算選擇長方體 (零件1) 再單擊特征工具條修改部分的布爾選項 (或通過CAXA菜單的修改>布爾)。操作類型選擇減,再單擊圓柱體(零件2)作為減去的實體:正確的面板顯示為:單擊綠色的對號完成減運算。設(shè)計環(huán)境只有一個零件2(圓柱),因為其中一個已用于減操作。帶隱藏邊的線框視圖展示了長方體頂端洞的邊緣:這次如果我們再次網(wǎng)格化模型,警告將不會顯示。我們可以隱藏圓柱的網(wǎng)格并確認長方體有洞。4) 添加新材料如果您已創(chuàng)建長方體-圓柱模型,應(yīng)先保存模型,再單擊FEA主工具條上的添

7、加FEA圖標: 。在彈出的選擇分析類型對話框中選擇靜態(tài)/穩(wěn)態(tài)分析,單擊確定。這樣就在CAXA主窗口右部彈出了FEA樹狀選項卡。單擊模型標簽已去除雙問號(在確認單位后),單擊? 默認材料標簽來觀察默認材料的名稱。 注意:默認材料是AFEMaterial.csv (逗號分隔值) 文件的第一個材料,這個文件在CAXA.bin 目錄下。用戶可編輯這個文件(或AFEMateial.xlsx Excel 文件,如果有Excel) 來添加材料。在“碳鋼,AISI 1040 退火碳鋼,.” 行前添加材料會使新添加的材料成為默認材料(假定這種退火碳鋼就是文件中的第一個材料)。有限元樹圖為:接下來我們想添加一個新

8、的材料(聚合物ABS)并把圓柱分配給這種材料。此外,我們會把長方體的材料由鋼1040改為銅H90。但是首先,我們要改變零件的名稱,用圓柱和長方體來替換零件1和零件2。改變零件名稱并同步在設(shè)計環(huán)境中單擊零件1,再次單擊來編輯文字,輸入長方體。同樣的,把零件2改為圓柱體。這不會改變Multiphysics FEA樹內(nèi)的名稱。名稱會在下次單擊同步按鈕后改變,但是當前同步按鈕未被激活。若想現(xiàn)在就看到改變,需要讓CAXA標記模型已發(fā)生改變(這會打開同步鍵)。一種方法是右鍵單擊一個零件,選擇“隱藏所選”,再單擊CAXA取消操作按鈕。這樣我們就激活了同步按鈕,單擊同步完成向FEA選項卡更新模型的信息,包括零

9、件名稱的變化。我的FEA樹圖為:注意:FEA樹圖的零件名會在每次讀取CAXA模型時更新。所以若不使用之前提到的隱藏/取消/同步的方法,下次讀取模型后FEA樹圖的零件名會與設(shè)計場景中的零件名一致。注意:FEA樹圖中長方體前的2_和圓柱體前的8_是CAXA分別給各零件分配的獨特的值。它們也在邊界條件列表中顯示,來幫助區(qū)別相同名稱的不同零件。注意這些數(shù)字不隨零件名的改變而改變。4.1) 創(chuàng)建新的材料葉為了為聚合物ABS創(chuàng)建材料葉,單擊FEA樹圖的模型 inch葉來顯示模型頁 (藍色橢圓),再單擊添加新材料鍵(紅色橢圓):這個方法用默認材料(碳鋼1040)創(chuàng)建新的材料葉,并顯示新材料的材料頁面。在新的

10、對話框中,使用類別下拉菜單中找到聚合物。這樣就選擇了聚合物ABS,名稱下拉菜單可用于選擇其他聚合物。繼續(xù)并單擊綠色對號來保存材料改變:4.2) 把零件(實體)添加給材料現(xiàn)在沒有材料與新材料相關(guān)。單擊添加實體鍵進入零件添加模式,再從圓柱上單擊。再單擊接受鍵(藍色橢圓處,原添加實體鍵處):單擊接受后,接受鍵下面的零件計數(shù)變?yōu)?,頁面出現(xiàn)綠色的對號和紅色的差號,表示這個頁面已經(jīng)改變。單擊綠色對號圖標,F(xiàn)EA樹圖會更新,表明一個零件與與碳鋼1040相關(guān),一個零件與聚合物ABS材料相關(guān)。4.3) 將長方體的材料改為銅H90單擊FEA樹圖s-碳鋼 AISI 1040 退火碳鋼葉彈出這種材料的材料葉。使用類

11、別下拉菜單選擇有色金屬,使用名稱下拉菜單選擇銅 H90。再單擊綠色對號接受改變。注意: 1) 當單擊一個材料后,所有與這種材料相關(guān)的實體在模型窗口和設(shè)計環(huán)境都被突出??梢杂眠@個方法確認實體被分配給了正確的材料。2) 在材料名稱前的 (1) 表示有一個實體與這種材料相關(guān)。如果沒有實體與某種材料相關(guān),向去除這種材料的話,可使用模型頁面的移除未用材料鍵。3) 在材料名稱前的材料葉文字有s-。表明這種材料的應(yīng)力物理性被激活。在材料頁面有材料使用的物理性的勾選框。在多物理性模型中,若材料應(yīng)力、熱、電物理性均被激活, s- 變?yōu)?ste-。5) 改變材料性質(zhì)參數(shù)這部分展示了編輯材料參數(shù)和向AFEMater

12、ials.csv文件添加用戶自己常用材料的方法。在改變材料參數(shù)之前,我們先固定模型的一邊并向圓柱的頂端施加外力。我們把視角調(diào)為TFR,接著固定模型左邊(約束>位置和旋轉(zhuǎn)),再向圓柱頂面沿施加大小為100 lbs、x方向的外力(載荷-源>力):分析完后,我們得到了結(jié)果,圓柱頂端的最大位移為0 .00127英寸。5.1) 編輯材料參數(shù)假設(shè)我們使用一種特殊的“軟”聚合物,它的多數(shù)性質(zhì)與聚合物ABS相同,但是它的楊氏模量僅為后者的1/10,我們單擊(1) s-聚合物 ABS 葉,再單擊材料對話框頂部的編輯材料命令:這樣彈出材料編輯對話框。我們把材料名稱改為聚合物軟ABS,而它的楊氏模量E為

13、29007(移去5)。材料編輯對話框變?yōu)椋鹤⒁獠牧暇庉媽υ捒蛏系囊恍l目為灰色不可用。它們對應(yīng)于這種材料當前不允許的物理性。單位系統(tǒng)的下拉菜單可改為 SI (mks)。許多表格提供了SI單位的材料性質(zhì)。事實上,CAXA CAE內(nèi)部使用SI單位儲存材料的參數(shù)。 單擊綠色對號接受在材料編輯對話框中進行的改變。注意這種材料的源和類別均變?yōu)镋dited(已編輯)。它強調(diào)了當前材料與原AFEMaterial.csv文件中的材料不一致。如果我們忘記改變“聚合物 ABS”的名稱,這里我們依然可知我們用了不同的材料。樹圖葉中的材料名稱已變?yōu)?(1) E s-Polymer ABS Soft。同樣這里開始處的

14、E 表示這是一種從AFEMateial.csv文件中編輯過的材料。單擊自動求解會使用新材料再次分析模型。新的最大變形是0.0121 英寸。 變形變化的主要原因是使用了新的材料,“軟聚合物”的變形大約為原更硬聚合物變形量的十倍。5.1) 向AFEMaterial.csv文件中添加新材料在本例中,我們將把聚合物軟ABS添加到AFEMaterials.csv 文件中。打開CAXA的bin文件夾,我們會找到AFEMaterials.csv 文件和AFEMaterials.xlsx 文件。 提示:如果您桌面上有CAXA的快捷方式,可以右鍵單擊它的快捷方式,在彈出的菜單中選擇打開文件位置。如您正在使用CA

15、XA2015,這應(yīng)當打開CAXA2015bin 文件夾。最好在編輯這些文件前備份一下??梢詮?fù)制原文件,并將復(fù)制的文件命名為AFEMaterials - Copy.csv ,而原文件命名為 AFEMaterials Orig.csv。如果您有Excel,特別是如果您所在國家使用“;”作為分隔符而“,”作為十進位符號,那么對于您編輯.xlsx文件會更容易,再此基礎(chǔ)上使用“另存為”再把文件類型選為CSV (Comma delimited) (*.csv) ,即可創(chuàng)建新.csv文件。如果要使用Unicode字符(如中文),您需要直接編輯.csv文件。5.1a) 編輯 .csv 文件備份好文件后,在bi

16、n文件夾中右鍵單擊 AFEMaterials.csv,選擇使用Notepad打開 (或其他ascii 編輯器)。文件末尾為以下行:聚合物, 聚合物 ABS ,2.00E+09,0.394,0.00E+00,1.02E+03,0.00E+00,1.39E+03,0.23,復(fù)制這行并粘貼到下一行(在Notepad,選擇要復(fù)制的行,按下Ctrl-C,單擊該行的末尾按下Enter另起一行后,再按下 Ctrl-V ,把內(nèi)容粘貼到新行中)。我們在ABS前添加“軟”,并把2.00E+09 改為 2.00E+08。我們的原行和新行如下:聚合物, 聚合物ABS ,2.00E+09,0.394,0.00E+00,

17、1.02E+03,0.00E+00,1.39E+03,0.23,聚合物, 聚合物軟ABS ,2.00E+08,0.394,0.00E+00,1.02E+03,0.00E+00,1.39E+03,0.23,然后保存文件。 5.2) 使用新的AFEMaterials.csv文件我們需要重啟CAXA來觀察改變,我們退出并再次打開CAXA。再次打開長方體圓柱體模型,單擊聚合物軟ABS葉顯示與這種材料相關(guān)的材料頁面。把材料源下拉菜單改回AFEMaterials,并在以下警告中單擊確定:注意:警告出現(xiàn)是因為之前的(編輯過的)材料信息會被材料庫中的材料覆蓋。事實上,用戶單擊確定后還有一次機會找回這些信息。如

18、果用戶后來單擊了紅色的差號來取消材料更改(在單擊綠色對號接受改變),材料不會有更改而編輯過的聚合物軟ABS值會被保存。現(xiàn)在從類別下拉菜單中選擇聚合物,從名稱下拉菜單中選擇聚合物軟ABS。單擊綠色對號FEA選項卡顯示為:單擊自動求解鍵進行模擬求解和最終檢查,新的位移應(yīng)該與之前結(jié)果相同(約0.0121 英寸)。5.1b) 編輯.xlsx 文件 (如果有 Excel 且不使用Unicode)因為這會改變AFEMaterials.csv 文件和AFEMaterials.xlsx文件,我們應(yīng)先備份再編輯。雙擊bin文件夾中的AFEMaterials.xlsx ,這樣會打開Excel進行編輯。Excel

19、用列顯示數(shù)據(jù),這樣會更加容易編輯材料數(shù)據(jù)。例如我們將復(fù)制聚合物ABS行再創(chuàng)建新的“聚合物軟ABS”行。在聚合物聚合物 ABS的行序號上右鍵,從彈出的菜單中選擇復(fù)制。在相同的位置再次右鍵,選擇插入復(fù)制的單元。這部分英文 Excel顯示為:編輯第72行(實際上71行也可) ,把名稱(第二列)改為聚合物軟ABS,并把2.00E+9 改為2.00E+8 (若顯示2000000000 ,編輯這行移除一個0即可)。英文的電子表格顯示為:在把電子表格保存為CSV版本前,單擊保存圖標(左上部)來用新值更新AFEMaterials.xlsx。 選擇左上部菜單的另存為,保存類型下拉菜單選擇CSV (Comma d

20、elimited) (*.csv) 。具體如下:單擊保存鍵,再單擊確定代替原有AFEMaterials.csv 文件。接下來的對話框會詢問是否在csv格式中保存工作簿。當不想保存時請輸入否。這可能引起另存AFEMaterial.csv文件對話框再次出現(xiàn)。用戶可取消保存并關(guān)閉工作簿。如果提示再次出現(xiàn)也不需再次保存。接下來可重復(fù)之前的5.2) 使用新的AFEMaterials.csv 文件步驟,并在聚合物列表中選擇聚合物軟ABS。注意: 如果從AFEMaterials.csv 中讀取了某材料,而這種材料已不在這個文件中,名稱下拉菜單會變空白。如果在這種情況下按照5.1a) 和 5.2) 的步驟把材

21、料改為聚合物軟ABS,原來的AFEMaterials.csv 文件 (有聚合物軟ABS) 會被5.1b 部分的AFEMaterials.xlsx 保存得到的AFEMaterials.csv 覆蓋掉。當一種材料已經(jīng)不在當前庫、且材料值被存在模擬中時,舊的模擬依然可以使用這種材料進行分析,此時材料名稱行為空。如果您從其他人那里得到了使用不同AFEMaterial.csv 文件中材料的模型,材料名稱行也可為空。 若您想把這種材料添加到AFEMaterials.csv中,您可以從有材料參數(shù)值的.csv文件中復(fù)制這些值,再把他們復(fù)制到AFEMaterials.xlsx 或 AFEMaterials.cs

22、v 文件中。5.3) 恢復(fù)原來的AFEMaterials 文件如果您把這篇文章當做教程并按照它修改您的系統(tǒng),您會想刪除您AFEMaterials 文件中的假聚合物軟ABS材料?,F(xiàn)將使用備份文件還原原來的AFEMaterials.csv 和 AFEMaterials.xlsx 文件。如果之前忘記了備份,您可以編輯修改過的文件,并刪除添加的聚合物, 聚合物軟ABS行。下次打開CAXA(會再次讀取AFEMaterials.csv),再重新加載長方體圓柱體模型,在分析樹中還有聚合物軟ABS。若單擊這個分析葉,材料對話框中名稱下拉菜單為空白,因為聚合物軟ABS不在當前AFEMaterials.csv文件

23、中。 如果您沒有閱讀這部分之前的注意部分,可現(xiàn)在閱讀這部分。6)如果已分配材料的零件交換所用材料會怎么樣當前模型有一個軟聚合物棒固定在硬銅長方體上。因為FEA很容易回答做出改變后模型會怎么樣,這里我們將觀察已分配材料的零件交換所用材料會怎么樣。我們繼續(xù)進行之前的分析,并在分析中做些修改。右鍵分析葉,從彈出的菜單中選擇復(fù)制模擬。這樣我們就在FEA選項卡下面有了Sim2標簽,而且Sim2標簽已被激活。為了改變零件的材料,直接單擊銅 H90葉,單擊對話框底部的添加實體,選擇圓柱后單擊接受,再單擊出現(xiàn)的綠色對號。分析樹顯示零件與銅 H90相關(guān):單擊聚合物軟ABS葉,單擊長方體后單擊接受,再單擊綠色對號

24、。每個材料都有一個跟它們相關(guān)的零件。單擊自動求解,結(jié)果顯示最大位移模量為0.028 英寸,它發(fā)生在軟聚合物構(gòu)成的長方體上。 7) 各向異性材料各向異性材料的性質(zhì)在各空間方向不一致。CAXA CAE支持沿三個垂直方向性質(zhì)不同的材料,又稱為正交各向異性材料。有些材料各方向性質(zhì)不同,如木頭(因為它的紋理)和層狀材料(性質(zhì)沿層方向不同)。例如我們復(fù)制之前的SIM2 創(chuàng)建SIM3。 SIM3 有軟聚合物構(gòu)成的長方體和硬一些的銅構(gòu)成的圓柱體。我們把聚合物改為非線性/各向異性材料,它在X方向比Y向和Z向要軟的多。為創(chuàng)建SIM3首先確保SIM2 標簽被激活,右鍵分析葉(頂級葉),從彈出的菜單選擇復(fù)制模擬。從彈

25、出的選擇分析類型對話框中選擇靜態(tài)/穩(wěn)態(tài)分析的分析類型,單擊確定。7.1) 設(shè)置各向異性材料單擊聚合物軟ABS葉,彈出這種材料的材料對話框。單擊非線性/各向異性勾選框(下面藍色橢圓處),以啟用非線性和各向異性材料:單擊編輯材料鍵打開非線性/各向異性材料編輯器。忽略未在材料庫找到材料的對話框(我們之前在AFEMaterials.csv 文件中添加了聚合物軟ABS材料,然后恢復(fù)了原AFEMaterials.csv 文件,現(xiàn)在材料庫中已沒有聚合物軟ABS材料)。注意: 如果您有CAXA CAE的基本版證書,您無法使用非線性/各向異性材料。您依然可以查看這些對話框,但是會出現(xiàn)一些關(guān)于證書的警告。非線性材

26、料編輯菜單提供了所有參數(shù)的非線性乘數(shù)的選項,并在左邊包含特殊材料模型。左下部為各向異性材料選項。單擊各向異性應(yīng)力(下面藍色橢圓)或各向異性應(yīng)力鍵,彈出各向異性/正交材料定義對話框:各向異性材料定義對話框的起始參數(shù)與主對話框的楊氏模量,泊松比和可求的剪切模量一致。在本例中,我們通過移去小數(shù)點,把Eb 和Ec 增大十倍(見藍色橢圓)。畢竟這是虛擬的材料,我們不改變泊松比或剪切模量。同時為了更好的展示,我們把Ea 值改為29007.6。對話框變?yōu)椋涸陔x開這個對話框之前,注意在頂部確定a 向量和b 向量。本例中Va 沿X 方向而Vb 沿Y 方向。 Vc 垂直于Va 和 Vb,所以 Vc 沿Z 向。這里

27、只使用 Vb 垂直于Va 的分量。本例中如向b方向向量添加X分量也會被忽略,因為X分量與Va平行。材料性質(zhì)參考這里的Va, Vb 和 Vc 坐標系?,F(xiàn)在單擊確定關(guān)閉各向異性對話框,并保存更改。 注意主頁面德爾楊氏模量被改為29007.6,與各向異性應(yīng)力的Va分量一致。如果我們改變了第一個泊松比,Vab,它們也會顯示在非線性材料主對話框中。如想查看其它值,您需要單擊各向異性應(yīng)力鍵。單擊確定關(guān)閉各向異性對話框,單擊綠色對號保存對話框的更改。 注意葉圖上的材料名稱前多了 E NL 。這表示材料已經(jīng)過編輯,且使用非線性/各向異性的版本。單擊自動求解鍵解決SIM3和查看結(jié)果。剛度的改變造成的變化很少。模

28、型多數(shù)延展是沿X方向的,因為力也是沿X方向施加的。如有興趣,我們可以回到各向異性應(yīng)力對話框,并把較軟的方向改為Y方向。我們可以通過把Va 向量改為 (0,1,0) ,Vb 向量改為(0,0,1)。Vc 方向 (另一個較硬方向) 就成了(1,0,0)。各向異性應(yīng)力對話框如下:單擊確定后單擊綠色接受對號,可使用自動求解鍵求解模型。顯示變形(相同比例)結(jié)果如下: 這次位移量少了十倍,因為模型在X方向剛度增大了十倍。 8) CAXA 文件>另存為命令 (與 FEA 模型一起)這與材料不相關(guān),但我們可用另存為把模型按照另一個名稱保存,順便介紹一下這樣做的影響。在更改模擬前最好使用文件>保存命

29、令。我們將用原模型進行熱分析,并刪除一些我們不感興趣的模擬。如果我們在使用文件>另存為前就刪除了SIMS ,它們會從我們原模型中消失,我們應(yīng)盡量避免這種操作。8.1) 在使用文件>另存為命令前使用工具條上FEA保存鍵, 在使用文件>另存為命令前保存FEA是一個很好的習慣。我們單擊工具條上保存FEA鍵實現(xiàn)。如果忘記保存FEA,會彈出FEA: 保存修改對話框 (與改變FEA后未保存而想關(guān)閉CAXA彈出的對話框相同) 。但是您會得到一個確定模擬保存好的對話框,以及另外一個確定FEA信息的對話框,用戶可以更改文件名并選擇跳過復(fù)制網(wǎng)格和輸出。因此分開這兩個操作是很有必要的。8.2) 在

30、作出改變前使用文件>另存為命令現(xiàn)在使用CAXA文件>另存為命令,把模型命名為長方體圓柱熱保存。這次在模擬復(fù)制給新名字后,下面的對話框顯示復(fù)制了模擬的全名,允許我不保存網(wǎng)格和輸出文件(下面藍色箭頭):8.3) 何時不保存網(wǎng)格,輸出或同步為什么我不想保存網(wǎng)格,輸出或同步文件?一些模型包含了太多元素,它們的網(wǎng)格和輸出文件會太大。有時上千步的多步或動態(tài)分析的這些文件會大于1G。這時無法把這些文件發(fā)送給有CAXA和CAXA CAE證書的同事。有時每個模擬的壓縮CAD模型文件(.ics),模擬信息文件(.ASims)和數(shù)據(jù)文件(.#?.AData ,其中#為模擬編號,?由分析類型首字母代替)只

31、有幾兆大。您的同事可以用這些文件再次得到網(wǎng)格和輸出文件(可能要花些時間,但是可以得到)。所以如果您想發(fā)送帶FEA模擬的模型給您的同事,可使用文件>另存為,把文件存到另一個文件夾,在按下Shift鍵單擊確定,這樣網(wǎng)格、輸出和同步文件不會復(fù)制到新文件夾中。若您這里啟用了空文件夾,保存后就可以壓縮并發(fā)送了。您的同事可以單擊自動求解按鈕得到網(wǎng)格和輸出。9) 熱分析(以及相關(guān)值)我們已保存模擬,并使用文件>另存為得到了使用不同名稱的模型和模擬的備份。我們將刪除模擬,然后建立新的模擬。在這里,我們將對模型進行熱分析,觀察它熱膨脹的現(xiàn)象。FEA中有許多與FEA材料相關(guān)的性質(zhì)無法在材料表格中找到。

32、包括無膨脹的溫度和材料的恒產(chǎn)熱。此外,殼元素還與殼的厚度相關(guān)。.我們將保留第一個模擬,刪除其他所有模擬。首先在最后一個模擬中, 右鍵分析葉,從菜單中選擇刪除模擬,在單擊確定確認刪除(刪除后無法還原)。重復(fù)這步直到只剩下第一個模擬。如果您按照這個文章制作模型,您將剩下應(yīng)力模擬,其中長方體使用銅 H90,圓柱使用我們編輯的聚合物軟ABS。我們刪除施加在圓柱頂端的外力,這樣模型的所有變形都來自熱膨脹。 刪除原外力右鍵外力100 lb葉從彈出的菜單中選擇刪除。單擊確定確定刪除(刪除后無法恢復(fù))。模型變?yōu)椋合旅娴牟襟E可以為模型建立應(yīng)力和熱分析,并為約束面添加固定溫度和為前表面添加熱。9.1) 在分析頁面

33、啟用熱分析單擊分析葉顯示分析對話框。再單擊熱啟用熱分析(見下圖藍色橢圓):9.2) 為材料啟用熱物理性本例中,我們啟用所有材料的熱物理性。單擊銅 H90葉,勾選熱物理性勾選框(藍色箭頭):再單擊綠色接受對號保存更改。單擊自動求解后查看結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)整個零件為0 Kelvin (或-459.67 F) 。位移模量的結(jié)果更加有趣:因為這種材料熱膨脹的參考溫度是0 F (比-459.67 F高很多,請看之前材料頁面的設(shè)定相關(guān)值鍵部分Tref = 0 F) ,長方體因冷收縮。對模型使用55倍比例因子夸張變形后為:9.3) 為模型施加固定溫度約束為固定模型的左面為0 F,單擊約束葉,再單擊熱溫度約束:為

34、選擇在當前視角被擋住的左面,我們同時按下Ctrl,Alt 和 Shift,再從左面上單擊 。這樣就彈出了可以選擇單擊處面的菜單。把指針移到被擋住的平面的選項處單擊,這個平面出現(xiàn)綠色邊緣: 默認溫度是0 F,我們不做修改。固定溫度對話框如下:注意: 實體列表中的F 1表示所選的是第一個平面 , 2_Block 表示包含上面平面的零件叫做長方體,它在CAXA中的編號為2。 多數(shù)情況下,我們僅關(guān)注第一個字母,它表示所選實體種類: F = 面, E = 邊, V=點,“空”表示整個實體被選。 若選錯了種類(或條目),可以在實體列表中單擊名稱名選擇確定來把條目從列表中移除。單擊綠色接受對號來接受改變。單

35、擊自動求解再次求解模型。使用相同的55倍比例系數(shù),變形如下:注意:圓柱的小變形是因為長方體中更小的變形 (1e-8 英寸) 。這里變形被模型幾何放大。圓柱材料(聚合物軟ABS)未開啟熱物理性。事實上,聚合物軟ABS的熱膨脹系數(shù)等于0,所以它不隨溫度變化而膨脹。單擊結(jié)果頁面的圖解設(shè)置后從圖解顯示對話框做的下拉菜單中選擇溫度可以觀察溫度圖解。我們得到了以下結(jié)果圖解:長方體的溫度是0 F ,因為我們把溫度約束為這個溫度、而沒有其他的熱邊界條件。僅在圓柱上的節(jié)點(不與長方體公用的)溫度為0 K (或 -459.67 F)。因為我們沒有勾選圓柱材料的熱物理性,圓柱的溫度未使用。 圓柱圖解看起來像是溫度在

36、與長方體接觸處由-459.67 F變?yōu)? F。這其實是認為的結(jié)果,它基于僅使用節(jié)點溫度顯示溫度的圖解算法。9.4) 增加另一個溫度邊界條件為了得到更有意義的熱結(jié)果,我們需添加其他熱邊界條件。我們可以明確模型另一平面的溫度或者我們可以為模型的一面添加熱流。這里我向右面添加熱流。單擊載荷-源葉,單擊熱部分的熱流鍵。單擊模型的右面(下圖藍色箭頭)熱輸入處鍵入入1 BTU/s 每平方英寸。單擊綠色接受對號后單擊自動求解計算模型。以下顯示了溫度圖解,和夸大39.7倍的變形:正如預(yù)期,我們看到施加熱流部分形成了熱端并產(chǎn)生大膨脹,這里溫度為1070 F。9.4) 改變熱膨脹參考溫度假設(shè)長方體本來為500 F時固定住它的左端,再向右端添加熱流。那么熱膨脹參考溫度應(yīng)該是500 F。這樣長方體冷于500 F 的地方會收縮,高于500 F 的地方會膨脹。單擊銅 H90葉編輯材料性質(zhì)。單擊設(shè)置相關(guān)值鍵(見藍色橢圓): 在相關(guān)值菜單上把T (no 無膨脹) 值改為500 再單擊綠色對號:現(xiàn)在單擊綠色對號接受改變,再單擊自動求解按鈕。 以下展示了溫度圖解和39.7倍的變形:結(jié)果顯示冷于500 F 的地方會收縮,高于500 F 的地方會膨脹。9.5) 向圓柱材料添加熱物理性我們將向所有材料添加熱物理性。我們復(fù)制SIM 1建立新

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