Розрахунок втомної витривалості елементів конструкції віброгрохоту

Крім моделювання твердотільних і оболонкових елементів FEMAP також підтримує побудову скінченно-елементної сітки на основі балкових елементів. Ця технологія дозволяє представити моделі з наявними довгими тонкими компонентами (для яких використання твердотільного моделювання дало б занадто громіздку модель) у вигляді 1D-елементів із заданими властивостями.

У FEMAP є редактор характеристик перерізу, який включає бібліотеку стандартних форм поперечного перерізу. Можна створювати власні перерізи довільної форми, а вбудований калькулятор властивостей перерізу автоматично визначить необхідні характеристики.

Система FEMAP інтегрована з розв'язувачем NX Nastran. Nastran розшифровується як NASA STRuctural ANalysis. Історія створення системи інженерного аналізу Nastran починається з початку 70-х років ХХ сторіччя. Вона була розроблена Національним агентством з аеронавтики і дослідження космічного простору США (NASA) спеціально для проведення аналізу і проектування засобів виведення «Сатурн-5».

Базові модулі FEMAP з NX Nastran дозволяють проводити основні види інженерного аналізу, такі як лінійний статичний аналіз, аналіз частот і форм вільних коливань, аналіз втрати стійкості конструкцій, аналіз задач стаціонарного та нестаціонарного теплообміну. Базовий нелінійний аналіз включає врахування таких нелінійностей, як геометрична (великі деформації, переміщення) і фізична (врахування нелінійності матеріалів - пластичності, повзучості, в'язкопружності), врахування контактної взаємодії при малих переміщеннях - «лінійний» контакт, врахування контакту з умовою суцільності. Розширений нелінійний модуль використовується при аналізі великих нелінійностей, врахування просторової контактної взаємодії, поєднанні різних видів нелінійностей, а також при моделюванні та розрахунку швидкопротікаючих нелінійних динамічних процесів на основі явної схеми інтегрування.

FEMAP включає три додаткових модуля:

- FEMAP Flow Solver - дозволяє здійснювати аналіз гідро- та газодинаміки;

- FEMAP Advanced Thermal Solver - надає набір можливостей для аналізу тепломасопереносу, включаючи моделювання рідинних каналів, зв'язаної конвекції і аналіз гідро-та газодинамічних потоків;

- FEMAP Thermal Solver - розв'язувач для температурного аналізу та аналізу теплопереносу.

FEMAP використовується фахівцями проектних організацій для моделювання складних конструкцій, систем і процесів, таких як, супутники, літаки, електронна апаратура військового призначення, важке будівельне обладнання, підйомні крани, морський транспорт і технологічне обладнання. FEMAP забезпечує розв'язування складних завдань інженерного аналізу в різних галузях, наприклад, таких як авіаційно-космічна, вертольотобудування, оборонна промисловість і суднобудування.

Проаналізувавши кожний елемент, комп'ютер збирає результати разом і представляє їх в візуальному форматі. Програмні засоби, що забезпечують візуалізацію, називаються постпроцесорами (postprocessors). Обширні можливості візуалізації допомагають швидко обробити результати розрахунку, що дозволяє чітко уявити картину поведінки конструкції, що моделюється.

Для перегляду та обробки результатів доступні такі опції візуалізації:

* відображення розподілів фізичних полів у вигляді контурних малюнків;

* представлення епюр внутрішніх силових факторів для балкових елементів;

* виведення анімації деформованих форм;

* показ динамічних площин перерізі і динамічних ізоповерхонь;

* побудова діаграм та графіків;

* відображення силових схеми і висновку балансу сил;

* поки анімації в часі або в залежності від частоти.

Повний цикл проведення обчислення елемента конструкцій складається з таких етапів:

* аналіз геометрії елемента конструкції (тіла), умов його навантаження, властивостей матеріалу(ів) тіла, створення розрахункової моделі;

* введення теплофізичних та механічних характеристик матеріалів;

* створення геометричної та на її основі - скінченно-елементної моделі тіла; або створення скінченно-елементної моделі тіла без геометричної моделі;

* введення початкових та граничних умов;

* проведення розрахунків;

* візуалізація отриманих результатів та їх аналіз;

* при необхідності - модифікація скінченно-елементної моделі тіла, характеристик матеріалів, початкових та граничних умов, повторне проведення розрахунків;

* фіксація отриманих результатів (створення рисунків растрової графіки, виведення на друкувальний пристрій текстової та/або графічної інформації, передача до інших програм).

2.3 SolidWorks

SolidWorks - програмний комплекс САПР для автоматизації робіт промислового підприємства на етапах конструкторської та технологічної підготовки виробництва. Забезпечує розробку виробів будь-якого ступеня складності і призначення Працює в середовищі Microsoft Windows Розроблено компанією SolidWorks Corporation - нині є незалежним підрозділом компанії Dassault Systemes (Франція). Програма з'явилася в 1993 році і склала конкуренцію таким продуктам як AutoCAD і Autodesk Mechanical DesktopSDRC I - DEAS і Pro / ENGINEER.

Завдання які вирішуються:

Конструкторська підготовка виробництва (КПП):

· 3D проектування виробів (деталей і зборок ) будь-якого ступеня складності з урахуванням специфіки виготовлення;

· створення конструкторської документації в суворій відповідності з ГОСТ;

· промисловий дизайн Реверсивний інжиніринг;

· проектування комунікацій ( електроджгутів, трубопроводи та ін.);

· інженерний аналіз (міцність, стійкість, теплопередача, та ін.);

· експрес - аналіз технологічності на етапі проектування. Підготовка даних для ІЕТР;

· управління даними і процесами на етапі КПП.

Технологічна підготовка виробництва ( ТПП):

· проектування оснащення та інших засобів технологічного оснащення;

· аналіз технологічності конструкції виробу;

· аналіз технологічності процесів виготовлення (лиття пластмас, аналіз процесів штампування, витяжки, згинання та ін.);

· розробка технологічних процесів по ЕСТД;

· матеріальне і трудове нормування;

· механообробна: розробка керуючих програм для верстатів з ЧПУ, верифікація УП, імітація роботи верстата. Фрезерна, токарно-фрезерна і електроерозійна обробка, лазерна, плазмова;

· управління даними і процесами на етапі ТПП.

Управління даними і процесами:

· робота з єдиною цифровою моделлю виробу;

· електронний технічний і розпорядчий документообіг Технології колективної розробки;

· робота територіально - розподілених команд;

· ведення архіву технічної документації за ГОСТ;

· проектне управління. Захист даних ЕЦП. Підготовка даних для ERP, розрахунок собівартості.

Система включає програмні модулі власної розробки а також сертифіковане ПО від спеціалізованих розробників ( SolidWorks Gold Partners).

Склад комплексу.

Програмний комплекс SolidWorks включає базові конфігурації SolidWorks StandardSolidWorks Professional SolidWorks Premiumа, також різні прикладні модулі.

· управління інженерними даними SolidWorks Enterprise PDM;

· інженерні розрахунки SolidWorks Simulation Professional SolidWorks Simulation Premium SolidWorks Flow Simulation SolidWorks Plastics;

· електротехнічне проектування SolidWorks Electrical;

· розробка інтерактивного документації SolidWorks Composer;

· механообробна, ЧПУ: CAMWorksта.

Надаються комерційні та освітні ліцензії:

Комерційні ліцензії SolidWorks:

· Standard SolidWorks.

· Professional SolidWorks.

· Premium SolidWorks.

Standard SolidWorks включає:

· гібридне параметричне моделювання: твердотіле моделювання, моделювання поверхонь, каркасне моделювання та їх комбінація без обмеження ступеня складності;

· проектування виробів з урахуванням специфіки виготовлення: деталі з пластмаси, й штампи металоконструкції;

· проектування зборок проектування «знизу вгору» і « зверху вниз ». Проектування від концепції. Робота зі складними зборками SpeedPak - управління продуктивністю системи, управління відображеннями, управління конфігураціями, робота з мозаїчними даними, режим скорочених зборок і креслень;

· бібліотеки проектування єдина бібліотека фізичних властивостей матеріалів текстур і штриховок. Типові конструктивні елементи, стандартні деталі і вузли, елементи листових деталей, профілі прокатного сортаменту. Бібліотека стандартних компонентів від постачальників - виробників;

· пряме редагування геометрії технології Instant3D;

· проектування на основі баз знань технології DriveWorksXpress;

· експертні системи SketchXpert - аналіз конфліктів в ескізах, пошук оптимального рішення;

· FeatureXpert, FilletXpert, DraftXpert - автоматичне керування елементами закруглень і ухилів, оптимізація порядку побудови моделі;

· Instant3D - динамічне пряме редагування 3D моделей деталей і зборок стандартних компонентів;

· DimXpert - автоматизована постановка розмірів і допусків в 3D моделі, а також розмірів у кресленнях, можливість роботи з імпортованою геометрією;

· AssemblyXpert - аналіз продуктивності великих збірок, підготовка варіантів рішень щодо поліпшення швидкодії;

· MateXpert - аналіз сполучень зборок, пошук оптимального рішення;

· інженерний аналіз: експрес - розрахунки масово - інерційних характеристик, кінематики і динаміки механізмів, міцності і аеро / гідродинаміки;

· аналіз технологічності моделі механообробна, обробка листа, лиття, заповнення прес - форм;

· екологічна експертиза проекту: технології SustainabilityXpress;

· оформлення креслень по ЕСКД: асоціативність 3D моделі, креслення і специфікації. Використання бібліотек оформлення КД по ГОСТ: спеціальні символи, бази, допуски і посадки, шорсткості, таврування та маркування, технічні вимоги, елементи гідравлічних та електричних схем і т. д.;

· трансляція даних:

· нейтральні формати.

o STEP AP203/AP214.

o Parasolid.

o ACIS.

o IGES.

o VDAFS.

o STL.

o VRML.

· прямі транслятори:

o Pro / ENGINEER.

o NX.

o Solid Edge.

o Inventor.

o AutoCAD.

o CATIA Graphics.

· побудова 3D моделі друкованої плати за імпортованими даними з:

o P- CAD.

o Altium Designer.

o Mentor Graphics.

o CADENCE та ін.

· анімація: створення мультиплікації (анімацій) на основі 3D моделей;

· API SDK підтримка програмування на мовах Visual BasicVisual C ++ та ін., запис і редагування макросів (VBA);

· SolidWorks Rx: утиліта автоматичної діагностики комп'ютера на відповідність вимогам SolidWorks;

· SolidWorks eDrawings: засоби узгодження технічної документації;

· DraftSight: спеціальні ліцензії професійної 2D САПР для створення додаткових робочих місць роботі з даними DWG (створення редагування, перегляд). Ліцензії надаються безкоштовно в необхідній кількості.

SolidWorks Professional.

Включає функціональні можливості SolidWorks Standardа також:

· бібліотеки стандартних виробів (SolidWorks Toolbox): кріплення, підшипники, прокатний сортамент, кулачки, шківи, шестерні та ін.) за стандартами ГОСТ, ISO, ANSI, BSI, DIN, JIS, CISC, PEM ®, SKF ®, Torrington ®, Truarc ®, Unistrut ®;

· інтерактивна документація підготовка даних для ІЕТР - Photoview 360, eDrawings Professional;

· розпізнавання та параметризація імпортованої геометрії технології FeatureWorks;

· автоматична перевірка і коректування моделей / креслень на відповідність СтП: технології Design Checker;

· порівняння документів SolidWorks: деталі, збірки, креслення, технології SolidWorks Utilities;

· планування завдань (Task Scheduler): налаштування завдань для виконання за розкладом Плановані завдання: групова печать, імпорт / експорт, перевірка проекту на відповідність стандартам підприємства.

SolidWorks Premium.

Включає функціональні можливості SolidWorks Standard і SolidWorks Professional, а також:

· проектування трубопроводів (SolidWorks Routing): жорсткі збірні трубопроводи (на зварці і різьбі) гнуті трубопроводи, гнучкі підводки і шланги. Бібліотеки стандартних елементів по ГОСТ;

· зворотній інжиніринг (ScanTo3D): перетворення сканованих хмари точок у 3D моделі SolidWorks;

· аналіз розмірних ланцюгів в 3D моделі збірки ( TolAnalyst): розрахунок і оптимізація допусків і посадок;

· обмін даними з радіотехнічними САПР (CircuitWorks): обмін даними з радіотехнічним САПР (P - CAD, Altium Designer, Mentor Graphics, CADENCE та ін.);

· інженерний аналіз: SolidWorks Motion - комплексний динамічний і кінематичний аналіз механізмів;

· SolidWorks Simulation - розрахунок на міцність конструкцій (деталей і зборок ) в пружною зоні SolidWorks.

Simulation Professional.

Додатковий модуль інженерного аналізу. Включає: розрахунок на міцність конструкцій в пружній зоні, постановка і вирішення контактних задач, розрахунок збірок, визначення власних форм і частот коливань, розрахунок конструкції на стійкість, втомні розрахунки, імітація падіння, теплові розрахунки. Оптимізація параметрів моделі SolidWorks Motion: комплексний динамічний і кінематичний аналіз механізмів, визначення швидкостей, прискорень і взаємних впливів елементів системи.

SolidWorks Simulation Premium.

Додатковий модуль інженерного аналізу. Включає функціонал SolidWorks Simulation Professional, а також: нелінійні розрахунки: облік нелінійних властивостей матеріалу, нелінійного навантаження, розрахунок нелінійних контактних задач аналіз втомних напруг і визначення ресурсу конструкцій. Лінійна і нелінійна динаміка деформованих систем. Оптимізація параметрів моделі. Розрахунок багатошарових композиційних оболонок.

SolidWorks Flow Simulation.

Додатковий модуль інженерного аналізу. Включає: моделювання течії рідин і газів, управління розрахункової сіткою, використання різних фізичних моделей рідин і газів, комплексний тепловий розрахунок, гідро / газодинамічні та теплові моделі технічних пристроїв, стаціонарний і нестаціонарний аналіз, розрахунок обертових об'єктів, експорт результатів в SolidWorks Simulation.

SolidWorks Flow Simulation Electronic Cooling Module Add -In - додатковий модуль SolidWorks Flow Simulation для теплового розрахунку електронних пристроїв. Включає: розширену базу даних по віртуальних вентиляторів, матеріалами електротехнічного призначення, термоелектричним охолоджувача (елементи Пельтьє). Імітація проходження постійного струму, багатошарових друкованих плат.

SolidWorks Flow Simulation HVAC Module Add -In - додатковий модуль SolidWorks Flow Simulation для розрахунку систем вентиляції, опалення та кондиціонування Включає: розширену базу даних по будівельним матеріалам і вентиляторів. Уточнена модель теплообміну випромінюванням з урахуванням відбиття, заломлення і спектральних характеристик, розрахунок параметрів комфорту середньої прогнозованої оцінки, допустимого числа незадоволених та ін.

SolidWorks Plastiсs.

Додатковий модуль інженерного аналізу. Включає: аналіз вилита прес - форм з урахуванням фізичних властивостей полімерів, аналіз заливки матеріалу, аналіз руху потоку матеріалів Визначення місць холодного спаю. Розподіл полів температур і тиску Аналіз процесу затвердіння матеріалу Розрахунок залишкових зусиль змикання прес - форми. Бібліотеки матеріалів.

SolidWorks Electrical.

Додатковий модуль для електротехнічного проектування Включає: проектування логічних, структурних, електричних принципових схем, блок - схем кабельних підключень, таблиць з'єднань з використанням поповнюваною номенклатурної бази компонентів від світових виробників радіоелектроніки. Автоматична нумерація та маркування компонентів проекту з оновленням в режимі реального часу. Двовимірна компоновка компонентів у шафах і модулях. Створення документації та звітів на основі даних проекту3D компоновка шаф управління, автоматична прокладка проводів усередині виробу з урахуванням кабель - каналів.

Размещено на Allbest.ru