CATIA计算分析吊车受力情况遇到问题总结:
一、简化模型。
1.备份原始文件。
2.从产品生成part(针对装配体):
如果原数模是装配体,则将该装配体生成零件几何体,目的是为了后面将各个零件统一添加为一个零件整体,便于分析;如果原数模是零件几何体则省去该操作。
3.去除小特征:
检查每个主要受力件(梁、底座、支腿等),去除小零件和无关紧要的小特征:如垫片、小孔、轴承、空洞、筋板缝隙、焊接倒角等,其目的是为了便于划分网格。具体操作如下:主梁如果是槽型梁,去除其圆角倒角等;焊接倒角删除;筋板如和焊接主体有缝隙,将筋板加长至于主体干涉;小孔、垫片等小特征零件均删除;大于M10以上螺栓可以暂时保留;轴承件简化为圆柱体实体,轴承挡圈删除。
4.合并零件几何体:
将每个主要受力件(梁、底座、支腿等)分别进行布尔操作,添加为一个整体。其目的在于,如果有多个零件体,在划分网格的时候系统无法同时对所有的零件体都划分网格,只默认对主零件体划分网格并进行分析。
5.去除参数,生成实体:
将步骤4中的.CATPart文件保存为STP文件,目的是去除参数,生成无参数的实体文件。之后再次打开STP文件,然后保存为.CATPart文件。
注意事项:如果保存的STP文件有破面时的解决办法:需要在创成式外形设计环境下,使用缝合命令,缝合“合并距离”调大点,调成0.1,然后选上stp或igs转化出来的曲面(几何图形集),缝合好后。再退回零件设计环境,使用封闭曲线命令,将缝合好的曲线封闭成实体,然后隐藏几何图形集。在进行计算
6.再次检查缺陷:
再次检查无参实体文件有没有缺陷和小的零件特征,如果还有,直接用草图拉伸、切割等操作将其消除。至此,简化模型操作基本完成。
7.根据工况,在行走梁上画出指定受力点,端部一个、梁中一个、(悬臂梁)根部一个。注意事项:该点必须在曲面环境下创建,否则后面施加集中载荷时无法选择该点。
二、网格划分及计算。
1.指定材料(常用STELL)。
2.网格划分:
系统自动选用四面体直线型网格进行计算,网格先选大网格计算,速度快些,大网格计算通过后再慢慢细化调整。Size表示每个单元的平均尺寸,Sag表示理论和实际的距离偏差。原则:二者取值越小,则分析精度越高,划分的网格越接近真实几何体。
注意事项:
1)如果模型较大,很难简化时,如桁架结构,如果网格划分太小,由于内存问题会导致软件会自动关闭;如果网格划分较大,因其结构复杂,节点较多,网格无法正确覆盖导致总有问题出现而无法解决,此时可以把桁架结构主要受力件(如主梁部分)单独简化进行求解。
2)可以在高级网格划分模块查看网格划分的质量,从QualityReport中显示其统计数据。绿色和黄色的网格求解器可以对其进行求解,红色网格不能正确求解,如果红色网格太多的话,可以再适当调整网格或调整模型。
3.施加约束(常用clamp夹紧约束)。
4.施加载荷。
查看主梁自重,1.1倍主梁自重均布载荷施加于梁底面,根据梁底面积,算出均布载荷大小(行走梁较整体结构较小时可忽略);1.6倍集中起升载荷施加于受力点(支持面为梁底面)。
5.计算。
三、计算改进时记录。
1、加筋板。
主要受力点加筋板。比较两次计算应力集中处的受力情况是否有改善。
2、查看最大应力点处,分析应力来源及改进措施。确定应力属于那种应力。接触应力单独考虑
3、综合因素考虑。加强了某处的强度,很有可能造成新的应力集中情况。应根据受力情况综合分析对某处局部的影响是否会造成其他点的应力集中。将应力集中在结构牢靠,热处理零件区域。
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