應力分析概述

在應力分析作業中,您可定義材料和邊界條件 (由負載和約束組成)、指定接觸條件以及網面化偏好 (可選)。輸入這些準則後,您可以執行模擬以及檢視與您定義的條件相關的行為。

透過 Inventor 應力分析,您可以使用突破性的 h/p 自適應技術快速執行各種模擬。您可以在模型上執行參數式標註研究,以檢查幾何變數對您的設計的影響。模擬可協助您指出效能問題並尋找更好的設計替代方案。

應力分析重要功能

應力分析環境

應力分析介面分為三個主要區域:模擬瀏覽器、圖形面域和參數式表格。這些區域顯示與作用中模擬相關聯的內容。非作用時的摸擬具有灰色背景

模擬瀏覽器

在具有特徵和屬性資訊的巢狀層級的架構視圖中顯示具有零件或組合的模擬以及模擬參數。您可以:

  • 複製全部模擬或模擬之間的模擬物件。
  • 在關聯式功能表選項的節點上按一下右鍵。
  • 展開資料夾,選取節點,然後查看圖形面域中的選取交叉亮顯。

圖形面域

顯示模型幾何圖形和模擬結果。

  • 更新以展示模擬的目前狀態。
  • 包括視圖操控工具

參數式表格

此表格具有兩個用於展示設計約束準則 (包括值和限制) 和參數範圍的模式。在模型顯示模式中,會列示設計約束。模擬後,顏色指示指定範圍之內和之外的區域。您可以在表格中變更依調整值顯示的結果。

  • 顯示模型後,顯示參數式值和設計約束。
  • 您可以在模型視圖和結果視圖中獲得優化值。

介面的其他共同之處包括:

  • 可便於對幾何圖形進行點選的共存式對話方塊。
  • 選取篩選。
  • 模型的 3D 動畫預覽位移。

應力分析工作流程

從較高層次來看,典型應力分析工作流程如下所示:

  1. 設定預期:使用概念模型預計物理行為。
  2. 前置處理:將物理行為輸入數位模型並定義分析以便執行。
  3. 解析:解析數學模型。
  4. 後置處理:顯示並評估結果。
  5. 審閱預期:將結果與初始預期相比較。
  6. 結論 (改進輸入):結果是否與預期相符?
  7. 如果回答為,請審閱並修改輸入,以改進結果。修改包括 (但不限於):降低幾何複雜性、移除有問題的幾何圖形、變更負載或約束、變更分析類型等。存在多個您可以瀏覽的用來細分分析結果以使其與預期一致的方法。關鍵在於細分是一個高度反覆的程序。
  8. 如果回答為,您的分析工作隨即結束。可能產生的結果是細分並改進了您的設計。

Inventor 應力分析解決此程序的前置處理、解析、後置處理、審閱和改進輸入階段。

Inventor 應力分析工作流程

若要啟動應力分析程序,請為零件選取適當的材料。該材料必須滿足模擬要求,如楊氏係數、密度和降伏強度的值必須為非零的正值。對於蒲松氏比,該值介於 0.0 至 0.5 之間。Inventor 中提供了許多材料。您可以使用「材料編輯器」定義其他材料。

下面是使用 Inventor 應力分析分析元件的典型工作流程的範例。這些步驟並不詳盡,並且它們不表示您在分析中僅可以使用的步驟。

  1. 前置處理:

    開啟元件、零件或組合。
  2. 進入應力分析環境。
  3. 按一下「建立模擬」。
  4. 指定模擬性質。
  5. 排除在您模擬中不需要的元件。
  6. 指定參與分析的所有零件的材料。
  7. 指定並套用約束。對於模態分析,此步驟不是必需的。
  8. 指定負載的位置和大小。對於模態分析,此步驟不是必需的。
  9. 評估接觸並依需要指定。
  10. 可選:指定適當的網面粗糙程度或精細程度。
  11. 可選:預覽網面,以確保其適合於您的設計。
  12. 解析

    執行模擬。
  13. 後置處理:

    檢視結果。
  14. 進行必要變更,以細分零件或組合。變更可以包括加入特徵或抑制有問題的特徵。
  15. 重新執行模擬,以更新結果。
  16. 使用結果收斂並解析,以確保結果儘可能精確。阻止結果收斂以獲得多時間步長支援和預應力模態結果。
  17. 重複該程序,直到您最佳化元件。
  18. 準備好後,根據結果建立報告。
註: 在零件上執行現地編輯時,您無法進入應力分析環境。例外是您可以在組合的環境中建立運動負載模擬 (靜態分析)。您可以分析運動負載的單一零件。

應力分析設定

應力分析設定適用於以每個文件為基礎。這些設定定義所有新模擬的預設。如果您在模擬中工作時變更設定,模擬不會受到影響。僅會影響在您變更設定後建立的模擬。

應力分析指導

《模擬指南》可協助您準備模型和解釋模擬結果。其提供關於導覽適合的模擬工作流程的互動式協助。指南還額外提供其他學習資源材料 (例如說明、自學課程和技能演練) 並具有以下特點:

  • 初始內容是情境感知的。例如,如果您在將負載套用至模型時存取指南,則指南開啟時會顯示與負載定義相關的內容。
  • 內容將以決策樹的形式顯示,以反映適當的模擬工作流程。該指南會詢問您的意圖,您可以按一下適當的連結做為回應。
  • 包含可展開的內容小節、至指南中的頁面的連結,以及可以按一下來啟動指令的文字。
  • 指南視窗可導覽並可停靠。

對話方塊警告訊息

「模擬」、「網面」、「接觸」和「產生規劃」對話方塊中都可以顯示狀態訊息。這些對話方塊中會顯示圖示,以指示關聯的訊息是資訊訊息還是警告或錯誤訊息。

與訊息關聯的「資訊」圖示 、「警告」圖示 和「錯誤」圖示 指示是否可以不經修改即繼續進行程序。例如,如果您在包含未指定材料的模型上執行靜態應力分析模擬,在「模擬」對話方塊中會顯示以下訊息:

[模擬: XXX] 無法執行。未正確定義某些材料。

此錯誤訊息表示如果不進行修改,模擬將不能繼續進行。在這種情況下,必須指定材料給所有零件。