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Inventor 中级 教程 应力 分析

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InventorInventor专业模块专业模块 应力分析应力分析 应力分析基础应力分析基础 材料的设置材料的设置 工况加载工况加载 分析和结果的解读分析和结果的解读 应力分析设置应力分析设置 模态分析模态分析 优化设计优化设计 分析报告 结果的输出分析报告 结果的输出 综合练习综合练习 应力分析 即有限元分析 将一个工程系统由连续的系统转换应力分析 即有限元分析 将一个工程系统由连续的系统转换 成有限元系统 离散系统 对工程问题进行求解和计算 成有限元系统 离散系统 对工程问题进行求解和计算 InventorInventor中应力分析的处理规则 中应力分析的处理规则 线性变形规则线性变形规则 小变形规则小变形规则 温度无关性温度无关性 应力分析的基本过程 应力分析的基本过程 创建几何模型 赋予其材料属性从而确定其物理和力学特性创建几何模型 赋予其材料属性从而确定其物理和力学特性 施加工况 载荷 约束等边界条件 施加工况 载荷 约束等边界条件 创建接触创建接触 划分网格划分网格 分析计算分析计算 后处理 处理计算结果后处理 处理计算结果 能够对零件及部件进行应力分析 在建模环境下切换到 应力能够对零件及部件进行应力分析 在建模环境下切换到 应力 分析 环境分析 环境 环境 菜单 环境 菜单 应力分析 应力分析 将模型划分有限个小的单元结果 即网格化 网格数量越多 将模型划分有限个小的单元结果 即网格化 网格数量越多 计算结果越精确 但计算机处理越慢 计算结果越精确 但计算机处理越慢 设置网格大小设置网格大小 网格均匀过渡及曲面网格 网格均匀过渡及曲面网格 局部网格是对指定面与线的网格单元局部定义局部网格是对指定面与线的网格单元局部定义 局部网格控制是局部网格控制是 优化网格的重要工具 优化网格的重要工具 网格划分原则 对工况进行细致了解 再进行网格划分 分析中每个零部件及特征均为必要 默认划分网格 进行网格细化 局部网格划分 应力集中部分需要进行网格的细化 注意 创建网格前首先了解受力情况 在零件应力分析中设置网注意 创建网格前首先了解受力情况 在零件应力分析中设置网 格选项尤其重要 将默认网格划分作为参考进行网格优化 格选项尤其重要 将默认网格划分作为参考进行网格优化 当进入 应力分析 前没有修改零件的材料 即材料为 默当进入 应力分析 前没有修改零件的材料 即材料为 默 认 进入环境后首先要求用户修改成有效的材料 认 进入环境后首先要求用户修改成有效的材料 在 应力分析 下也可在浏览器中修改材料 在 应力分析 下也可在浏览器中修改材料 双击可编双击可编 辑材料辑材料 样式编辑器中编辑材料属性及参看材料属性参数 样式编辑器中编辑材料属性及参看材料属性参数 将零件某部分固定 才能使零件添加载荷后发生应力和应变 将零件某部分固定 才能使零件添加载荷后发生应力和应变 工具面板中单击工具面板中单击 固定约束固定约束 此约束只能添加到圆柱表面 限制圆柱体径向 轴向 切向的此约束只能添加到圆柱表面 限制圆柱体径向 轴向 切向的 运动 运动 若不勾选 固定径向 圆柱体会变粗变细 若不勾选 固定轴若不勾选 固定径向 圆柱体会变粗变细 若不勾选 固定轴 向 圆柱体会被拉长或压缩 若不勾选 固定切向 圆柱向 圆柱体会被拉长或压缩 若不勾选 固定切向 圆柱 体会沿切线方向扭转变形 体会沿切线方向扭转变形 工具面板中单击工具面板中单击 销约束销约束 此约束应用于表面后 可使零件在表面的切线方向上自由变形 此约束应用于表面后 可使零件在表面的切线方向上自由变形 而在表面的法线方向上不会变形 而在表面的法线方向上不会变形 工具面板中单击工具面板中单击 无摩擦约束无摩擦约束 在零件的面 边 点上添加外力 在零件的面 边 点上添加外力 工具面板中单击工具面板中单击 在一个面的一定区域内添加力的方法参见在一个面的一定区域内添加力的方法参见视频演示视频演示 添加 力 添加 力 在零件的面上均匀的添加压强 方向总是面的法向 适合进行在零件的面上均匀的添加压强 方向总是面的法向 适合进行 压力容器类零件的分析计算压力容器类零件的分析计算 工具面板中单击工具面板中单击 添加 压强 添加 压强 实际为 孔销传力 模拟 孔 或 销 在工作中力的传递实际为 孔销传力 模拟 孔 或 销 在工作中力的传递 状态 因此这种载荷只能添加到圆柱面 状态 因此这种载荷只能添加到圆柱面 工具面板中单击工具面板中单击 添加 轴承载荷 添加 轴承载荷 在零件的表面 仅在表面 添加力矩在零件的表面 仅在表面 添加力矩 工具面板中单击工具面板中单击 注意 力矩的作用点为所选表面的几何中心上 注意 力矩的作用点为所选表面的几何中心上 添加 力矩 添加 力矩 可使零件在重力或加速度的作用下工作 重力和加速度的方向可使零件在重力或加速度的作用下工作 重力和加速度的方向 可以自定义 可以自定义 工具面板中单击工具面板中单击 添加 体载荷 添加 体载荷 接触设置必须首先创建自动载荷 完成后才能够激活手动接触 接触设置必须首先创建自动载荷 完成后才能够激活手动接触 工具面板中单击工具面板中单击 创建自动载荷创建自动载荷 滑动时将接触面部分分离或完全分离滑动时将接触面部分分离或完全分离 分离接触分离接触 以正垂于面的方向粘合接触面 同时在变形时滑动 以正垂于面的方向粘合接触面 同时在变形时滑动 滑动滑动 无分离无分离 部分分离或完全分离接触面 而彼此间无滑动 部分分离或完全分离接触面 而彼此间无滑动 分离分离 无滑动无滑动 在初始的零件交叠的情况下 接触面之间的初始距离为负值 在初始的零件交叠的情况下 接触面之间的初始距离为负值 热压配合热压配合 在两个面之间创建等效弹性 定义法向刚度和切向刚度 在两个面之间创建等效弹性 定义法向刚度和切向刚度 弹簧接触弹簧接触 加载完相应的工况后 即可投入分析计算 在工具栏中单击加载完相应的工况后 即可投入分析计算 在工具栏中单击 启用应力分析计算 启用应力分析计算 进行过程中 将显示分析警告提示框 并实时显示处理的进度 进行过程中 将显示分析警告提示框 并实时显示处理的进度 分析计算完成后 分析计算完成后 InventorInventor使用 云图 效果和图例条来表达使用 云图 效果和图例条来表达 分析结果分析结果 云图 及图例条的显示效果可通过工具面板中的 云图 及图例条的显示效果可通过工具面板中的 来定制 来定制 在浏览器中可以选择查看五种不同类型的数据及 云图 效果 在浏览器中可以选择查看五种不同类型的数据及 云图 效果 双击激活查看结果类型 双击激活查看结果类型 在工具面板中单击在工具面板中单击 可以查看零件变形的动画 可以查看零件变形的动画 录制动画录制动画 分析结束后 可以生成结果报告 内容是分析环境和结果的记分析结束后 可以生成结果报告 内容是分析环境和结果的记 录 录 工具面板中单击工具面板中单击 会自动启动 会自动启动IEIE 显示结果 并可保存 显示结果 并可保存 分析完成后存盘 会创建一个与文件同名的文件夹 其中包括分析完成后存盘 会创建一个与文件同名的文件夹 其中包括 应力分析的信息 应力分析的信息 在零件环境下 浏览器也会多一个 附加信息 节点 显示链在零件环境下 浏览器也会多一个 附加信息 节点 显示链 接的文件 接的文件 在工具面板中单击在工具面板中单击 启动应力分析设置 启动应力分析设置 选择分析类型中 静态分析 选择分析类型中 静态分析 设计目标选择为 单点 设计目标选择为 单点 分析类型分析类型 创建模态分析 设置分析的频率范围及 阶 数 创建模态分析 设置分析的频率范围及 阶 数 完成分析设置 在工具栏中单击完成分析设置 在工具栏中单击 启动分析 启动分析 在浏览器中激活并查看某一频率零件的振型 在浏览器中激活并查看某一频率零件的振型 优化设计 根据设计所追求的性能目标 建立目标函数 在满优化设计 根据设计所追求的性能目标 建立目标函数 在满 足给定的各种约束条件下 寻求最优的设计方案 足给定的各种约束条件下 寻求最优的设计方案 创建应力分析 设计目标选择 驱动驱动 创建应力分析 设计目标选择 驱动驱动 列出优化模型参数 将列出参数设置为待优化目标 列出优化模型参数 将列出参数设置为待优化目标 选中浏览器中分析模型 右键弹出菜单中选择显示参数 选中浏览器中分析模型 右键弹出菜单中选择显示参数 勾选参数表中的待优化参数 勾选参数表中的待优化参数 优化目标设置 分析过程中按照不同工况组合进行分析 优化目标设置 分析过程中按照不同工况组合进行分析 点击 参数化表 工具 弹出设计约束表 点击 参数化表 工具 弹出设计约束表 右键设计约束空表 点击添加设计约束 在弹出的 选择设计右键设计约束空表 点击添加设计约束 在弹出的 选择设计 约束 中选择设计约束 约束 中选择设计约束 对选择的约束设置约束类型及阀值 对选择的约束设置约束类型及阀值 设计约束表中参数表中将列出模型优化参数 在 值 一栏中设计约束表中参数表中将列出模型优化参数 在 值 一栏中 输入不同的设计值 输入不同的设计值 注意 不同的设计值之间需要用逗号隔开 完成输入后需要右注意 不同的设计值之间需要用逗号隔开 完成输入后需要右 键参数行选择生成所有配置 拖动标尺能够参看不同设计模型 键参数行选择生成所有配置 拖动标尺能够参看不同设计模型 逗号 隔开 拖动 参看 完成分析设置 在工具栏中单击完成分析设置 在工具栏中单击 启动分析 启动分析 打开设计约束表 拖动标尺即可参看不同分析结果的对比 打开设计约束表 拖动标尺即可参看不同分析结果的对比 对模型进行应力分析 并改良设计达到原始条件中最小安全系数对模型进行应力分析 并改良设计达到原始条件中最小安全系数 和最大变形的要求 和最大变形的要求 零件工况原始条件 零件工况原始条件 两个小孔端面是固定两个小孔端面是固定 端 端 大孔有沿着连接板平大孔有沿着连接板平 行方向的力行方向的力5000N5000N 大孔有沿着孔中心线大孔有沿着孔中心线 方向的力方向的力750N750N 最小安全系数最小安全系数1 51 5 最大变形不超过最大变形不超过0 5mm0 5mm

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