3D 弹簧支架可应用于模型的节点、边或表面。
三维弹簧支架的作用
- 边或表面 3D 弹簧支架将弹性边界单元应用于边或表面上的每个节点。
- 3D 弹簧支架将刚度应用于节点,以抗拒围绕总体方向的平动或转动。实际上会向模型添加一个新节点。指定的自由度将限制在这个新节点上。单元是在此节点和模型中应用 3D 弹簧支架的节点之间创建的。此单元沿 3D 弹簧支架应用所沿的整体轴定位。此单元的作用类似于平动或扭转弹簧,具体取决于指定的支架类型(平动或转动)。刚度值是指此弹簧的刚度。模型上节点的平动或转动的数值取决于此值。较高的刚度允许节点发生很小的移动或不移动。较低的刚度允许节点发生明显的移动。
- 您可以将所有三个总体方向上的平动或转动固定在同一对话框中,也可以固定在单一约束应用中。但是,单独的边界单元将应用于每个激活方向的模型节点中。例如,如果创建平动 3D 弹簧支架,并选中“受约束”部分中的 X 和 Y 框,则实际上会创建两个节点弹簧支架。其中一个支架沿 X 方向作用,第二个支架沿 Y 作用。
- 您可以查看节点 3D 弹簧支架(基于弹簧方程 F=kX)中出现的力或力矩。边界位移越大,弹簧力越大。在“结果”环境中,请使用线性结果菜单下拉菜单。每个受节点 3D 弹簧支架约束的自由度均使用单独的节点边界单元表示。因此,您可以查看分解为全局 X、Y 和 Z 分量的力和力矩。
提示: 3D 弹簧支架是为模型提供静态稳定性(无其他物理约束)的便捷方式。不在一条直线上的三个节点(分别受 X、Y 和 Z 平动约束)可以完全固定模型,使其免于刚体平动和转动。由于弹簧支架使模型束缚于地面,因此请将刚度设置为一个较小的值,以便通过弹簧传递最少载荷。记住,刚度 K = 力/位移,因此我们可以估计适当的刚度。如果可通过弹簧传递 10 磅载荷,且节点预计会变形 0.01 英寸,则小刚度可能高达 1000 磅/英寸。其目的是实现静态稳定(或平衡),确保 3D 弹簧支架不会产生大到足以严重影响结果的反作用力。
如何应用 3D 弹簧支架
如果已选定节点、边或表面,则可在显示区域中单击鼠标右键,并选择“添加”下拉菜单。选择“节点 3D 弹簧支架”、“边 3D 弹簧支架”或“表面 3D 弹簧支架”命令。也可以单击 “设置”“约束”“三维弹簧支架”功能区命令。边 3D 弹簧支架仅可应用于源自 CAD 实体模型或二维网格生成的部件。
对于要抗拒平动或转动的所有三个总体方向,激活其对应的复选框。通过在“类型”部分中选择适当的单选按钮,确定是希望 3D 弹簧支架抗拒节点的平动还是转动。在“刚度”字段中,指定弹性边界单元的刚度。
注: 有关在重复顶点上应用节点载荷的方式信息,请参见
载荷与约束页面中
“重复顶点的载荷与约束应用”标题下的注释。