SGM50A加工中心結(jié)構(gòu)件、組合體有限元模型
2.1單元的選用與劃分2.1.1結(jié)構(gòu)有限元建模的單元選擇機(jī)械結(jié)構(gòu)件大都較復(fù)雜,，尤其是床身,、立柱等大中型結(jié)構(gòu)件，進(jìn)行有限元分析 時(shí),，簡單地使用某一類單元進(jìn)行離散模擬,，難以真實(shí)反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。針對 不同結(jié)構(gòu)或同一結(jié)構(gòu)不同區(qū)域的幾何,、載荷特征釆用合適的單元模擬可使有限元模型 更切實(shí)際,，如結(jié)構(gòu)件的壁板用殼單元模擬，加強(qiáng)肋,、絲杠等用梁單元模擬,，軸承座等 不規(guī)則實(shí)體可用體單元模擬,。為此，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有限元模型通常是混合單元模型,。機(jī)械結(jié)構(gòu)離散時(shí)常用的體單元有四面體單元solid92,、六面體單元sdid45或 S〇lid95,而殼單元一般選用低階的shell63即可滿足計(jì)算精度要求。使用四面體單元進(jìn) 行自由網(wǎng)格劃分可通過軟件自動完成,，效率高,，但離散后節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，計(jì)算規(guī)模大,、 時(shí)間長,。四面體單元應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，為避免網(wǎng)格劃分失敗,，往往需要提髙單元密 度或?qū)Y(jié)構(gòu)幾何特征作較大的簡化,。六面體單元計(jì)算精度髙，但應(yīng)用于幾何特征復(fù)雜 的結(jié)構(gòu)件時(shí),，網(wǎng)格劃分繁瑣、難度高,，需耗費(fèi)大量的時(shí)間,。殼單元形態(tài)容易控制，網(wǎng) 格質(zhì)量相對較高,，應(yīng)用于模擬床身等機(jī)床結(jié)構(gòu)件的壁板可大幅減小有限元模型的節(jié)點(diǎn) 數(shù)量,，大大縮小計(jì)算規(guī)模，降低對計(jì)算機(jī)性能的要求,，提髙計(jì)算效率,。但殼單元的使 用對結(jié)構(gòu)幾何尺寸有一定的要求，且使用殼單元模擬偏向于厚殼的實(shí)體,，計(jì)算精度不 如體單元模型,。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要結(jié)合分析對象的特點(diǎn),，靈活選擇其中的若干種建立 結(jié)構(gòu)的混合單元模型,。2.1.2殼單元使用要求和劃分方法應(yīng)用殼單元模擬結(jié)構(gòu)，要求使用殼單元的區(qū)域滿足厚度尺寸遠(yuǎn)小于平面長度尺 寸,。但對于單個殼單元,，則無此限制，在較精細(xì)的網(wǎng)格中,，可能包含厚度尺寸大于平 面內(nèi)尺寸的殼單元,。文獻(xiàn)[17]指出，厚度尺寸表示為f，平面內(nèi)尺寸表示為6,薄板的 "辦值的范圍應(yīng)滿足：(1/100 ?1/80)以/6S(l/8 ?1/5) (2.1)在此范圍之外,，值大的稱為厚板,，小的稱為薄膜。一般厚度尺寸/小于典型整體結(jié)構(gòu)尺寸的1/10,就可以用殼單元進(jìn)行模擬,。其中,， 典型整體結(jié)構(gòu)尺寸包括[18]:1) 支撐點(diǎn)之間的距離；2) 加強(qiáng)件之間的距離或截面厚度有很大變化部分之間的距離,；3) 曲率半徑,；4) 所關(guān)注的最高階振動模態(tài)的波長。使用殼單元模擬板殼實(shí)體,，可先提取實(shí)體的中面,，然后在中面上劃分殼單元，并 通過設(shè)置殼單元的實(shí)常數(shù)模擬實(shí)體的厚度,。如有需要,，可通過指定一個偏置量使中面 偏離中間位置，如圖2.1所示,。本文采摘自“SGM50A臥式加工中心關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)分析與動態(tài)優(yōu)化”,，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格,、圖片,、內(nèi)容無法顯示,，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章,！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明,！