1、SW-Simulation基礎教程 第8章 殼網(wǎng)格分析,長沙凱士達信息技術開發(fā)有限公司 技術工程師：謝莉,學習內(nèi)容,創(chuàng)建殼網(wǎng)格 執(zhí)行結構分析并使用殼單元分析結果 評價網(wǎng)格對應力集中的適應性,知識點,前面我們學習了四面體的實體單元來劃分網(wǎng)格。當模型的截面不是薄壁結構時，這樣的網(wǎng)格劃分是合理的，然而當模型中的一個尺寸大大小于其他兩個尺寸時，實體網(wǎng)格會占用很長的求解時間。 如果要采用實體單元正確劃分網(wǎng)格，則在厚度方向至少要劃分2層四面體單元。這樣的網(wǎng)格需要采用非常小的單元尺寸，以滿足模型薄壁截面的網(wǎng)格數(shù)量要求。但在其他方向上，采用這么小的單元尺寸是完全沒有必要的。因此在求解精度足夠的前提下，網(wǎng)格劃分

2、器在這些方向上創(chuàng)建了很多不必要的網(wǎng)格。結果，數(shù)目巨大的單元導致網(wǎng)格劃分的時間大大提高。 利用殼網(wǎng)格可大大減少分析求解的時間,知識點,創(chuàng)建殼網(wǎng)格 鈑金。程序自動將厚度均勻（掉落測試算例除外）的鈑金視為殼體。軟件提取中間面并且在中間面生成殼體網(wǎng)格。 曲面幾何體。曲面幾何體被程序自動視為殼體。在表面上生成殼體網(wǎng)格（位于殼體的中間面）。 實體零件。實體零件不再使用殼體單元網(wǎng)格化。不過仍可從實體面生成曲面幾何體： 打開零件文檔并單擊插入 曲面 等距。然后選擇實體面進行等距并指定方向和等距距離 單擊插入- 曲面-中間面在一對面中插入中間面。,知識點,細殼 假設橫截面垂直于中面并保持平直，同時保證變形后橫截

3、面仍然垂直于中面。忽略了厚度方向的剪切變形及應力。適用于對長厚比大于20的薄膜結構。 粗殼 假設橫截面垂直于中面并在變形后保持平直，但不再垂直于變形的中面。,知識點,鈑金。程序自動提取并將鈑金厚度分配到殼體。不能修改厚度?？稍诒んw和厚殼體公式之間選擇。同時還可以直接利用實體模型來定義約束與載荷。 曲面幾何體。在默認情況下程序分配零厚度?？尚薷臍んw定義 PropertyManager 中的殼體厚度。也可在薄殼體和厚殼體公式之間選擇。所以模型的邊界條件及載荷必須加載在曲面上。,知識點,殼單元對齊 殼單元可以彎曲，因此在殼單元的上部和下部，應力結果通常不一樣。若模型中單元不一致，應力結果將出現(xiàn)錯誤

4、。沿著未對齊的邊線將平均化。因此應保證殼體對齊 殼體底部為橙色，頂部為模型色。 應力 頂部。頂面總應力（折彎與膜片） 底部。底面總應力（折彎與膜片） 膜片。膜片應力分量 折彎。折彎應力分量,案例分析,項目描述 分析對象：一個作為自動帶傳動導輪的模壓鋼滑輪， 分析目的：了解滑輪在0.2MPa載荷下的變形和應力情況,案例分析,模型準備 先選用實體網(wǎng)格對模型進行分析； 利用滑輪的一半進行分析，利用對稱邊界條件 操作步驟 打開零件“pulley” 處理模型，取其一半 設定選項：單位（公制）,案例分析,實體網(wǎng)格（默認大?。?創(chuàng)建算例 靜態(tài)類型 創(chuàng)建網(wǎng)格 高品質(zhì)，網(wǎng)格單元：0.3mm 添加固定約束 添加對

5、稱約束,案例分析,實體網(wǎng)格（默認大?。?添加壓力載荷 垂直于所選面，0.2MPa 劃分網(wǎng)格 運行分析,案例分析,實體網(wǎng)格（默認大小） VonMises應力圖解 外表面和內(nèi)表面最大VonMises應力為64.6MPa和82MPa 厚度方向只分布一層單元,案例分析,實體網(wǎng)格（精細網(wǎng)格） 新建算例 復制約束和載荷 劃分網(wǎng)格 高品質(zhì)，網(wǎng)格單元:1.1mm 查看網(wǎng)格細節(jié),案例分析,殼網(wǎng)格 前處理:提取中面,案例分析,殼網(wǎng)格 定義新算例 實體處理 不包括在分析中 定義殼體 添加固定約束和壓力，與上例一致,案例分析,殼網(wǎng)格 定義對稱約束 注意：殼網(wǎng)格需要人工定義對稱約束,案例分析,殼網(wǎng)格 應用網(wǎng)格控制 劃分

6、網(wǎng)格 運行 結果分析,下部的von Mises應力,上部的von Mises應力,總結,殼網(wǎng)格與實體網(wǎng)格、位移、應力及自由度數(shù)量比較,案例分析（鈑金支架殼分析）,兩種配置,無焊接,斜邊緣以焊接連接,案例分析（鈑金支架殼分析）,集成的分析 創(chuàng)建算例 殼體定義 材質(zhì)：電鍍鋼 添加固定約束 支架兩側(cè)固定 加載100lb力 網(wǎng)格劃分 運行,案例分析（鈑金支架殼分析）,無焊接配置,案例分析（鈑金支架殼分析）,無焊接配置 最大應力位于支架的尖銳凹角邊緣應力奇異性 大于電鍍鋼屈服強度：29579psi,案例分析（鈑金支架殼分析）,焊接配置,最大vonMises應力為2091psi，遠遠小于屈服強度29579

7、psi,總結,本專題介紹了殼單元，分別對鈑金及實體零件進行殼分析。 殼網(wǎng)格最想得到的就是中面位置。如果幾何體非常復雜，自動提取中面是不可能的。在這種情況下，殼網(wǎng)格也可以指定為實體模型的外側(cè)或內(nèi)側(cè)表面。考慮到殼網(wǎng)格適用于薄膜狀的結構，通常誤差不是很大，用戶可以對進行相應的對比來評判結果。,課后練習（擱柵吊件分析）,項目描述 分析一個支撐樓房地板擱柵的鈑金零件，每個地板擱柵在末端都由一個擱柵吊件相連接，因此只針對橫梁的一半，采用對稱的方法分析其中一個吊件。 擱柵吊件的背面釘入一塊木方中。每個擱柵的末端都由一個擱柵吊件支撐，并釘入相應的位置。,課后練習（擱柵吊件分析）,項目描述 計算擱柵吊件和擱柵的最大應力和位移,課后練習（擱柵吊件分析）,定義材料 2X10 beam(自定義) 電鍍鋼,課后練習（擱柵吊件分析）,連接 無穿透連接,課后練習（擱柵吊件分析）