SOLID WORKS-COSMOS Works phần 2

Chia sẻ: Nguyễn Hà Mỹ Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

147
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hãy dùng các kết quả này kết hợp với dữ liệu thực nghiệm và kinh nghiệm thực tiễn. Chỉ có thực nghiệm mới làm cho thiết kế của bạn có hiệu lực. COSMOSWorks giúp bạn tiết kiệm thời gian và chi phí bằng cách giảm số lượng thực nghiệm chứ không loại bỏ thực nghiệm. Chúng ta sẽ thảo

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: SOLID WORKS-COSMOS Works phần 2

18 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Shell mesh using mid-surfaces. Chỉ cho phép gán một vật liệu cho • mỗi mô hình shell được tạo bằng tùy chọn này. Một biểu tượng xuất hiện trong thư mục Mid-surface Shell. • Shell mesh using surfaces. Gán các vật liệu cho từng mô hình shell được tạo bằng tùy chọn này, tương tự như gán vật liệu cho các thành phần trong một assembly. Chương trình sẽ tạo một thư mục Shells. Một biểu tượng được tạo trong thư mục Shells cho mỗi bề mặt được chọn để tạo lưới. Bạn có thể gán các vật liệu riêng cho từng mục trong thư mục Shells, như trong trường hợp làm với thư mục Solids của một assembly. IV. Đặt các chiều dày Shell mesh using mid-surfaces. Chương trình tự động chích xuất và • gán chiều dày đồng nhất cho các bề mặt. Dùng công thức Thin. • Shell mesh using surfaces. Mỗi khi bạn tạo một shell trên một bề mặt hoặc surface, một bảng thuộc tính sẽ xuất hiện cho phép bạn đặt chiều dày và chọn công thức Thin hoặc Thick. Một biểu tượng được tạo trong thư mục Shells cho mỗi shell. Mỗi shell có thể có một chiều dày, vật liệu và công thức thin hoặc thick riêng. Lưu ý: Nói chung, các shell có thể dùng công thức thin khi chiều dày của nó so với các kích thước khác ít hơn 5%. V. Đặt các tải trọng, khống chế và kiểm soát lưới Shell mesh using mid-surfaces Để đặt tải hoặc khống chế cho một cạnh shell, hãy chọn bề mặt tương • ứng trên mô hình solid. • Để đặt tải, khống chế hoặc kiểm soát lưới cho một đỉnh shell, hãy chọn cạnh tương ứng trên mô hình solid. Lưu ý: Khi các phần tử shell có bậc quay tự do, bạn phải phân biệt giữa khống chế Immovable (không chuyển động) và khống chế Fixed (không chuyển động và không quay). Bạn cũng có thể đặt các lực tập trung trong bảng thuộc tính Force. Shell mesh using surfaces or faces of Solids Đặt tải hoặc khống chế cho các cạnh và/hoặc các đỉnh của các surface • (hoặc các bề mặt của solid) bạn dùng để tạo các shell này. • Bạn có thể đặt áp suất lên một cạnh shell. Áp suất này được xác định trên đơn vị diện tích. Chương trình sẽ dùng chiều dày nội tại của shell
19 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* này để tính. Lực tương đương tác dụng lên cạnh này bằng giá trị áp suất nhân với chiều dài cạnh và nhân với chiều dày nội tại của shell. VI. Tạo lưới Áp dụng kiểm soát lưới thích hợp trên các bề mặt, cạnh và đỉnh tương • ứng. Trước khi tạo lưới, hãy kích hoạt các tùy chọn lưới và xác định các kiểm soát lưới thích hợp. Để tạo một lưới shell, right-click biểu tượng Mesh và chọn Create. Khi tạo một shell, bạn có thể chọn công thức tính shell là thin hoặc thick. Các shell có thể áp dụng công thức thin khi tỷ lệ giữa chiều dày và các kích thước khác nhỏ hơn 0.05. Các shell hình T và giao nhau. Trong khi việc định hướng các shell trên các chi tiết tấm mỏng được thực hiện một cách chính xác thì phần mềm lại không thể thực hiện được như vậy với các shell có hình T hoặc giao nhau. Trong những trường hợp này, nhiều cạnh sẽ có những phần tử không thẳng hàng. Kết quả là các điểm ứng suất không nằm chính xác trên các cạnh đó. VII. Xem các kết quả ứng suất cho shellHộp thoại của các biểu đồ và danh sách các kết quả ứng suất cho phép bạn chọn một trong các tùy chọn sau: Top. Ứng suất tổng (căng và uốn) tại mặt trên • Bottom.Ứng suất tổng (căng và uốn) tại mặt dưới • Membrane. Thành phần ứng suất căng • Bending. Thành phần ứng suất uốn • Tại sao lại có các ứng suất Top và Bottom ở đây? Khi ta dùng lưới shell, ta đặt chiều dày cho tấm mỏng này, nhưng trên vùng đồ họa, CW vẫn chỉ thể hiện một mô hình lưới không có chiều dày. Biểu đồ ứng suất của mặt trên và mặt dưới thường khác nhau (dĩ nhiên rồi) và CW chỉ có thể hiển thị biểu đồ từng mặt. Vậy nên ta phải nêu rõ yêu cầu muốn biết ứng suất của mặt nào thì CW mới biết đường mà đáp ứng. Đầu tiên, ta dùng tùy chọn Top, ta sẽ có biểu đồ ứng suất mặt trên; sau đó, ta dùng tùy chọn Bottom để xem ứng suất mặt dưới; hoặc ngược lại. VIII. Tái lập lưới Bạn có thể dùng một lưới cho nhiều nghiên cứu để xem xét ảnh hưởng của nhiều loại vật liệu, tải trọng và khống chế khác nhau. Tuy nhiên, để xem xét ảnh hưởng của hình dạng hình học, bạn phải tái lập lưới và chạy lại nghiên cứu sau khi đã làm thay đổi hình dạng. Lưới mới sẽ được dùng để chạy lại nghiên cứu này. Nếu bạn vẫn muốn xem lưới cũ và các kết quả liên quan với chúng thì nó đã bị thay thế bằng lưới mới và các kết quả mới.
20 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Bạn có thể tạo các nghiên cứu solid và shell trong cùng một tài liệu bằng lựa chọn kiểu Mixed mesh khi tạo nghiên cứu đó. Chạy một nghiên cứu bằng lưới cũ: 1. Click biểu tượng của nghiên cứu trong COSMOSWorks Manager. Nghiên cứu này được kích hoạt. 2. Right-click biểu tượng Mesh và chọn Show Mesh. 3. Right-click biểu tượng Study và chọn Run. Các tham số tạo lưới Lưới được tạo bằng cách right-click biểu tượng Mesh trong COSMOSWorks Manager và chọn Create. Lưới được tạo thùy thuộc vào những yếu tố sau: Hình dạng mô hình sẽ tạo lưới. Bạn có thể tạo các lưới hỗn hợp, solid và shell. • Các tùy chọn lưới được dùng • Xác định các kiểm soát lưới • Các tùy chọn tiếp xúc/khe hở • Cỡ phần tử và dung sai chung • Automatic Looping Tùy chọn này tự động sửa lại lưới cho mô hình bằng một cỡ lưới và dung sai nhỏ hơn. Bạn có thể kiểm soát số lượng tam giác cực đại cho phép và tỷ lệ giảm cỡ phần tử và dung sai sau mỗi vòng tính lặp. Kích hoạt và thiết lập các tùy chọn automatic looping: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Mesh và chọn Create.Bảng thuộc tính Mesh xuất hiện. 2. Click Options.Hộp thoại Options xuất hiện với nhãn Mesh được chọn. 3. Dưới Automatic looping, làm như sau: a. Kiểm Enable automatic looping for solids. • b. Đặt No. of loops, Global element size factor for each loop, và Tolerance • factor for each loop. 4. Click OK. Các tùy chọn tạo lưới Các tùy chọn lưới là những yếu tố cần thiết để xác định chất lượng lưới và do vậy,
21 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* quyết định độ chính xác của các kết quả. Các kết quả dựa trên những thiết lập khác nhau sẽ hội tụ khác nhau, nếu một cỡ phần tử nhỏ thích hợp được sử dụng. Bạn có thể đặt Mesh quality là Draft hoặc High. Lưới chất lượng thấp không có các nút ở giữa mỗi cạnh tam giác. Lưới chất lượng thấp có thể dùng để tính nhanh và trong các mô hình solid có các hiệu ứng uốn nhỏ. Lưới chất lượng cao được khuyên dùng trong đa số trường hợp, đặc biệt là đối với những mô hình có hình dạng cong. Lưới tiêu chuẩn Standard dùng sơ đồ tạo lưới Voronoi-Delaunay cho các thao tác tạo lưới cuối cùng. Quá trình tạo lưới này nhanh hơn lưới so le và được dùng trong đa số trường hợp. Chỉ nên sử dụng lưới so le Alternate khi lưới tiêu chuẩn có lỗi. Lưới Alternate sẽ bỏ qua các thiết lập kiểm soát lưới:
22 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Jacobian check thiết lập số điểm tích phân dùng trong việc kiểm tra mức độ • méo của các phần tử tứ diện bậc cao. Automatic transition tự động áp dụng các kiểm soát lưới đối với những đặc • điểm nhỏ (lỗ, góc lượn…). Hãy hủy kiểm Automatic transition trước khi tạo lưới các mô hình lớn có nhiều ngóc ngách và chi tiết nhỏ để tránh sinh ra số lượng phần tử quá lớn hơn mức cần thiết. Tùy chọn Smooth surface, khi được kiểm, tạo ra sự dịch chuyển nhỏ các nút ở • biên để cải thiện lưới. Nên dùng tùy chọn này trong đa số trường hợp. Automatic looping tự động tạo lại lưới với cỡ phần tử nhỏ hơn. Bạn kiểm soát • số phần tử tối đa cho phép cũng như tỷ lệ giảm cỡ phần tử và dung sai sau mỗi lần. Thiết lập màu cho các bề mặt dưới của các phần tử shell sẽ giúp bạn dóng • thẳng các phần tử này. Bảng thuộc tính Mesh Bảng thuộc tính Mesh cho phép bạn tạo lưới cho mô hình: 1. Mesh Parameters. Thiết lập cỡ, dung sai chung của phần tử và các tùy chọn. Thanh trượt. cho phép bạn thay đổi cỡ và dung sai chung của phần tử. Vị trí tận • cùng bên trái (Coarse) đặt cỡ và dung sai chung lớn gấp đôi giá trị mặc định. Vị trí tận cùng bên phải (Fine) đặt cỡ và dung sai bằng một nửa giá trị mặc định.
23 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Global Size. Đặt cỡ phần tử trung bình. COSMOSWorks đề xuất một giá trị mặc • định dựa trên thể tích mô hình và diện tích bề mặt. Cỡ phần tử chung được cho theo đơn vị chiều dài mặc định của SolidWorks. • Tolerance. Đặt giá trị dung sai. Dung sai mặc định là 5% cỡ phần tử chung. Lưu ý: điều chỉnh dung sai có thể giúp giải quyết một số vấn đề về việc tạo lưới. Ví dụ, nếu lưới có lỗi do các cạnh tự do, tăng dung sai có thể giải quyết được vấn đề này. Dung sai không thể lớn hơn 30% cỡ phần tử chung. Reset to default size. Đặt lại trường Global Size về giá trị mặc định theo đề • xuất của chương trình. 2. Run analysis after meshing. Nếu kiểm, COSMOSWorks sẽ chạy nghiên cứu ngay sau khi tạo lưới cho mô hình thành công. 3. Options. Click nút này để kiểm tra hoặc thay đổi các tùy chọn lưới. Tạo lưới một mô hình: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Mesh và chọn Create. Bảng thuộc tính Mesh xuất hiện. 2. Dưới Mesh Parameters, đặt các giá trị Global Size và Tolerance . 3. Nếu lại muốn dùng các giá trị mặc định, click Reset to default size. 4. Để kiểm tra các tùy chọn lưới, click Options.Hộp thoại Options xuất hiện với nhãn Mesh được kích hoạt. 5. Kiểm tra và sửa đổi các tùy chọn lưới thích hợp rồi click OK. 6. Để chương trình chạy nghiên cứu ngay sau khi tạo lưới xong, kiểm Run analysis after meshing. 7. Click OK. IX. Kiểm soát lưới Các tham số kiểm soát lưới Cỡ phần tử quyết định mức độ chính xác của kết quả phân tích. Cỡ phần tử càng nhỏ thì kết quả càng tốt, nhưng điều đó lại làm tăng số lượng các phần tử trong mô hình lên quá lớn. CW cung cấp một chức năng cho phép tạo lưới với các cỡ phần tử khác nhau trên mô hình để cải thiện kết quả mà không làm chậm quá trình tính toán. Đối với part độc lập hoặc nằm trong assembly, CW cho phép tạo lưới với mật độ khác nhau trên cùng một chi tiết máy. Với assembly, ta có thể tạo lưới khác nhau cho từng part. Để truy cập bảng thuộc tính Mesh Control, right-click biểu tượng Mesh và chọn Apply Control. Các tham số kiểm soát lưới là: Cỡ phần tử (e) cho các đối tượng đã xác định •
24 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Tỷ lệ tăng phần tử (r) • Số lớp của các phần tử (n) • Giả sử cỡ phần tử để tạo lưới cho một đối tượng là (e), cỡ phần tử trung bình trong các lớp tỏa ra từ đối tượng này sẽ là : e, e*r, e*r2, e*r3, ...., e*rn. Nếu cỡ phần tử trung bình tính toán của một lớp lớn vượt (E), ở đây (E) là Global Size , thì chương trình sẽ dùng giá trị (E) để thay thế. Nếu số lớp đã xác định là quá nhỏ để có được sự chuyển tiếp đều đặn, chương trình sẽ tự động tạo thêm các lớp. Lưới được tỏa ra từ các đỉnh đến các cạnh, từ các cạnh đến các mặt, từ các mặt đến các khối và từ một thành phần nối đến các thành phần khác. Kiểm soát lưới các chi tiết máy (thành phần) của tổ hợp Khi kiểm soát lưới các thành phần của tổ hợp, bạn có thể xác định một cỡ phần tử chung cho các thành phần được chọn, hoặc bạn có thể dùng các cỡ phần tử riêng theo nghĩa tương đối. Cỡ phần tử riêng được nội suy cho các thành phần khác nhau dựa trên vị trí thanh trượt. Tận cùng bên trái của thanh trượt nghĩa là cỡ phần tử mọi thành phần đều tương đương với cỡ phần tử mặc định của tổ hợp (G). Tận cùng bên phải của thanh trượt nghĩa là mỗi thành phần có một cỡ phần tử khác nhau. Với mỗi thành phần, cỡ phần tử này tương đương với cỡ mặc định nếu nó được tạo lưới trong tài liệu part riêng (Ci). Dùng (Ci) để tạo lưới một thành phần thường sinh ra 4000 đến 6000 phần tử. Chương trình tính toán cỡ phần tử (Ei) cho thành phần theo phương trình: Ei = G - (G- Ci) f. Ở đây, (f) là vị trí của thanh trượt, với f = 0 tại cực trái và 1.0 tại cực phải. Phương trình này tính toán các cỡ phần tử nhỏ hơn cho những thành phần nhỏ hơn, vì (G) luôn luôn lớn hơn (Ci). Quan hệ này có thể minh họa như sau:
25 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Chi tiết nhỏ (tức là Ci nhỏ) được tạo lưới với cỡ phần tử nhỏ (tức là Ei nhỏ) Chi tiết lớn được tạo lưới với cỡ phần tử lớn Tạo lưới kiểu hỗn hợp cho các đối tượng trong một part: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Mesh và chọn Apply Control. Hộp thoại Mesh Control xuất hiện. 2. Trong vùng đồ họa, chọn các đối tượng bạn muốn áp dụng các kiểm soát lưới. 3. Dưới Control Parameters, làm như sau: o Chọn một đơn vị và gõ giá trị vào hộp Element Size . o Gõ một giá trị vào hộp Ratio . o Đặt số lớp trong hộp Layers . 4. Click OK. Áp dụng kiểm soát lưới cho các thành phần trong một assembly: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Mesh và chọn Apply Control.Hộp thoại Mesh Control xuất hiện. 2. Click nhãn FeatureManager. Cây FeatureManager xuất hiện. 3. Trong cây FeatureManager bay ra, click các thành phần bạn muốn áp dụng kiểm soát lưới. Các thành phần được chọn xuất hiện trong hộp Selected Entities. 4. Dưới Control Parameters, làm như sau: Nếu bạn muốn áp dụng cùng cỡ phần tử cho tất cả các thành phần được chọn: Kiểm Use same element size. •
26 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Chọn một đơn vị và đặt giá trị Element Size . • Gõ một giá trị cho Ratio . • Gõ một giá trị cho Layers . • Hoặc nếu muốn áp dụng các phần tử khác nhau cho từng thành phần dựa trên thể tích của chúng: Chắc chắn không chọn Use same element size. • Di chuyển thanh trượt để xác định các cỡ phần tử khác nhau cho mỗi thành • phần. Di chuyển thanh trượt sang phải để tạo lưới với cỡ phần tử nhỏ hơn. Di chuyển thanh trượt sang trái, ngược lại, để tạo lưới với cỡ phần tử lớn hơn. 5. Click OK. X. Tạo lưới với các kiểu tiếp xúc Các phân tích tiếp xúc Các phân tích tiếp xúc xác định sự tác động qua lại giữa các phần biên của những thành phần mà ban đầu đã tiếp xúc hoặc sẽ tiếp xúc khi chịu tải. Chức năng tính toán tiếp xúc có thể sử dụng trong các tài liệu assembly và part đa khối. Chức năng này sử dụng cho các nghiên cứu tĩnh học, cộng hưởng, mất ổn định, nhiệt học, phi tuyến và thử nghiệm phá hủy. Chức năng tính toán tiếp xúc hỗ trợ cho các mô hình solid cũng như shell. Biểu tượng Contact/Gaps xuất hiện trên biểu tượng Mesh trong COSMOSWorks Manager. Bất kỳ sự thay đổi kiểu tiếp xúc nào cũng đòi hỏi phải tái lập lưới cho mô hình. Trình đơn chuột phải cung cấp những tùy chọn sau: Set Global Contact: thiết lập điều kiện tiếp xúc chung • Define Contact Set: xác định từng cặp tiếp xúc • Define Contact for Components: Xác định tiếp xúc cho các thành phần •
27 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* I. Global Contact (Điều kiện tiếp xúc chung) Dùng bảng thuộc tính Global Contact để thiết lập điều kiện tiếp xúc mặc định giữa các bề mặt của các chi tiết khác nhau trong một tổ hợp hoặc giữa các khối khác nhau trong một part đa khối. Tùy chọn này sẽ thiết lập điều kiện tiếp xúc tại tất cả các vùng chung của hai bề mặt, nhưng không thiết lập bất kỳ điều kiện tiếp xúc nào cho hai bề mặt chỉ tiếp xúc điểm hoặc cạnh hay tiếp xúc trong một vùng quá bé. Bạn có thể thiết lập điều kiện tiếp xúc chung cho toàn thể tổ hợp rồi thiết lập thêm các tiếp xúc thành phần và cục bộ cho từng cặp chi tiết thành phần. Việc thay đổi hoặc bổ sung một điều kiện tiếp xúc đòi hỏi phải tái lập lại lưới. Global Contact chỉ thích hợp với các bề mặt của mô hình solid, không thích hợp với các bề mặt shell. 1. Touching Faces. Thiết lập kiểu tiếp xúc cho tất cả các bề mặt tiếp xúc ban đầu trong một assembly. Các tùy chọn có thể dùng được phụ thuộc vào kiểu nghiên cứu: Mô hình ban đầu a. No Penetration. Chỉ dùng được với các nghiên cứu tĩnh, thử nghiệm phá hủy và phi tuyến. Kiểu tiếp xúc này ngăn sự thâm nhập giữa các đối tượng và cho phép có khe hở. Đây là tùy chọn tốn nhiều thời gian nhất. Chương trình sẽ tạo ra lưới tương hợp tại tất cả các vùng tiếp xúc. Các nút thuộc các chi tiết các nhau được dóng trùng với nhau trong vùng tiếp xúc. Chương trình sẽ tạo một phần tử hở để nối từng cặp điểm trùng nhau này (Điểm nối Điểm - Node to Node). Phần tử khe hở này ngăn sự thâm nhập nhưng cho phép mở rộng khe hở giữa hai nút. Với các nghiên cứu tĩnh, chương trình sẽ dùng một hệ số ma sát xác định trong các thuộc tính của nghiên cứu này. Với các nghiên cứu phi tuyến, không xác định lực ma sát. Hãy dùng tùy chọn tiếp xúc cục bộ để xác định hệ số ma sát. b. Bonded. Khả dụng cho tất cả các kiểu nghiên cứu. Chương trình sẽ gắn các đối tượng lại với nhau. Các đối tượng có thể tiếp xúc hoặc cách nhau một khe nhỏ. Chương trình sẽ thông báo nếu khe hở giữa hai đối tượng được gắn lớn hơn cỡ phần tử trung bình của các phần tử liên kết. Chỉ cần tái lập lưới cho những đối tượng tiếp xúc trong kiểu tiếp xúc này.
28 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* c. Free (No Interaction). Khả dụng với những nghiên cứu tĩnh, phi tuyến, cộng hưởng, ổn định và phá hủy. Chương trình sẽ xem các bề mặt là độc lập với nhau. Với các nghiên cứu tĩnh và phi tuyến, các tải trọng được phép gây ra sự thâm nhập giữa các chi tiết. Việc dùng tùy chọn này có thể giảm thời gian tính toán nếu áp dụng các tải không gây ra sự thâm nhập. Không được dùng tùy chọn này trừ khi bạn chắc chắn rằng các tải sẽ không gây ra sự thâm nhập. Biểu đồ biến dạng với hệ số tỷ lệ bằng 1 cho thấy sự thâm nhập. Chỉ có các đối tượng tiếp xúc mới cần tái lập lưới. d. Insulated. Chỉ khả dụng với các nghiên cứu nhiệt học. Tùy chọn này tương tự như tùy chọn Free với các nghiên cứu cấu trúc. Chương trình sẽ xem các bề mặt là độc lập với nhau và ngăn không dẫn nhiệt giữa nhưng bề mặt này. 2. Options. Chỉ dùng với tiếp xúc Bonded. a. Compatible Mesh. Chương trình sẽ tạo lưới tương hợp trên các vùng tiếp xúc ban đầu. b. Incompatible Mesh. Chương trình sẽ tạo lưới độc lập cho từng thành phần. Nếu tạo lưới tương hợp có lỗi, tùy chọn này có thể giúp tạo lưới thành công. Nói chung, tùy chọn lưới tương hợp cho các kết quả chính xác hơn trong những vùng được gắn với nhau. Dùng tùy chọn Incompatible Mesh có thể giúp tạo lưới khi tùy chọn Compatible Mesh có lỗi, do chương trình sẽ tạo lưới độc lập cho các thành phần (tương tự như tùy chọn Free). II. Đặt các tùy chọn tiếp xúc chung: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Contact/GapsSet Global Contact và chọn Set Global Contact. Bảng thuộc tính Global Contact xuất hiện. 2. Đặt tùy chọn tiếp xúc chung thích hợp. Lu ý: Chọn điều kiện tiếp xúc chung cho đa số các vùng tiếp xúc trong mô hình để giảm thiểu các thiết lập tiếp xúc cục bộ và thành phần sẽ thiết lập sau. 3. Click OK.
29 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Lu ý: Một biểu tượng báo lỗi xuất hiện cạnh biểu tượng Mesh khi bạn thiết lập điều kiện tiếp xúc chung. Khi bạn chạy nghiên cứu, COSMOSWorks sẽ tự động tái lập lưới trước khi thực hiện chạy nghiên cứu. G. Tải và ràng buộc (Load/Restraint) Thuật ngữ Load/Restraint được dịch ra tiếng Việt là Tải/Ràng buộc không phản ánh đầy đủ ngữ nghĩa của cụm từ này, nên hiểu đó là những tác động từ môi trường bên ngoài vào mô hình: − Tải là những tác động từ bên ngoài như: lực, áp suất, nhiệt độ, lực trọng trường v.v… − Ràng buộc là những khống chế hạn vị từ bên ngoài như các liên kết: ngàm, gối trượt, gối xoay v.v… Các tải và ràng buộc đương nhiên là các thiết lập cần thiết, để xác định tác động của môi trường lên mô hình. Các kết quả phân tích trực tiếp tùy thuộc vào các tải và ràng buộc này. Các tải và ràng buộc tác động lên mô hình và khi ta thay đổi hình dạng mô hình,nhằm khảo sát các phương án thiết kế khác nhau, thì chúng tự động điều chỉnh theo những thay đổi đó. Ví dụ, bạn đặt một áp suất P lên một bề mặt có diện tích A1, áp lực tác động lên bề mặt này sẽ là PxA1. Nếu bạn thay đổi hình dạng mô hình để bề mặt có diện tích A2, áp lực cũng sẽ thay đổi thành PxA2. Vì vậy, việc tạo lại lưới cho mô hình là cần thiết sau những thay đổi hình dạng bất kỳ, để cập nhật tải và ràng buộc. Khi bạn tạo một nghiên cứu, chương trình sẽ tạo một thư mục Load/Restraint (Tải/Ràng buộc) trong COSMOSWorks Manager. COSMOSWorks sẽ thêm một mục trong thư mục Load/Restraint cho mỗi tải hoặc ràng buộc mà bạn xác định cho các đối tượng. Các kiểu tải và ràng buộc có thể sử dụng tùy thuộc vào kiểu nghiên cứu. Việc thiết lập tải hoặc ràng buộc, khả dĩ tương ứng được đặt trong bảng thuộc tính, có được bằng cách right-click thư mục Load/Restraint của nghiên cứu trong COSMOSWorks Manager, hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraint. Các kiểu tải trọng cấu trúc khác có được bằng các chức năng đặc biệt. như nhập tải từ COSMOSFloWorks hoặc COSMOSMotion. Lu ý: Để giúp bạn tạo (định nghĩa) các nghiên cứu nhanh chóng, bạn có thể kéo và thả các thư mục và các mục từ một nghiên cứu này đến nghiên cứu khác tương thích trong COSMOSWorks Manager. Bạn cũng có thể copy các nghiên cứu, các thư mục và các mục. I. Hướng của tải và ràng buộc 1. Quy ước mặc định Hướng tọa độ nhập vào COSMOSWorks tham chiếu theo mặc định là hệ tọa độ chung, dựa trên cơ sở mặt phẳng Plane1, với gốc đặt tại gốc Origin của tài liệu part hoặc assembly. Mặt phẳng Plane1 là mặt phẳng thứ nhất xuất hiện trong cây và có thể có một tên khác. Bạn cũng có thể dùng các mặt phẳng khác hoặc các trục làm tham chiếu để xác định hướng. 2. Dùng các mặt phẳng tham chiếu Một mặt phẳng tham chiếu sẽ xác định một hệ tọa độ De Cartes như hình minh họa.
30 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Hệ tọa độ De Cartes 3. Dùng các trục tham chiếu Một trục tham chiếu xác định một hệ tọa độ trụ như hình minh họa. Các trục tham chiếu thường được dùng và cần thiết để xác định các ràng buộc hướng kính và tiếp tuyến. Hệ tọa độ trụ 4. Các ràng buộc Bảng thuộc tính Restraints cho phép bạn quy định các chuyển vị khác không cho các đỉnh, cạnh hoặc bề mặt để dùng cho các nghiên cứu tĩnh, cộng hưởng, ổn định và phi tuyến.
31 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Đặt ràng buộc: 1. Trong một nghiên cứu, right-click thư mục Load/Restraint và chọn Restraints (hoặc click Restraints trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads, hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraint, Restraints). Bảng thuộc tính Restraint xuất hiện. 2. Đặt một trong những kiểu ràng buộc Type sau: Fixed: cố định • Immovable (No translation): không tịnh tiến • Symmetry: đối xứng • Roller/Sliding: lăn/trượt • Hinge: bản lề • Use reference geometry: dùng hình dạng tham chiếu • On flat face: trên mặt phẳng • On cylindrical face: trên mặt trụ • On spherical face: trên mặt cầu • 3. Chọn các đối tượng mô hình để áp dụng ràng buộc này. Nếu bạn chọn Use reference geometry trong bước 2, hãy chọn một đối tượng phù hợp để định hướng. 4. Trong các nghiên cứu phi tuyến và ràng buộc không phải là Fixed, Immovable, hoặc Symmetry, bạn có thể liên kết các kiểu ràng buộc với một đường cong thời gian. Dưới Variation with time, làm như sau: a. Click Linear để dùng một đường thời gian thẳng theo mặc định, hoặc click Curve rồi click Edit. Hộp thoại Time Curve xuất hiện. b. Nhập một cái tên cho đường cong thời gian vào hộp Name. c. Nhập các dữ liệu điểm dưới các ột X và Y. d. Click OK. 6. Click OK. 5. Ngăn chặn các chuyển động tự do Các mô hình bị ràng buộc không phù hợp có thể tịnh tiến và quay tự do. Nói chung, mỗi thành phần có ba chuyển động tịnh tiến và ba chuyển động quay tự do. Với một assembly, cả sau bậc tự do của mỗi thành phần phải được ngăn chặn. Các yếu tố sau đây góp phần ngăn các chuyển động tự do này: Các ràng buộc tịnh tiến • Các thuộc tính của nghiên cứu (soft spring và inertia relief flags) • Các điều kiện tiếp xúc • Các kết nối • Tùy chọn soft spring có thể dùng như một công cụ chuẩn bị để ổn định nghiên cứu. Không nên dùng tùy chọn này trong nghiên cứu cuối cùng. Tùy chọn IIertia relief flag có thể dùng trong một số trường hợp, khi các tải trọng bên ngoài cân bằng. a. Các ràng buộc thích hợp cho mô hình solid Sự biến dạng của mô hình solid hoàn toàn được xác định bởi ba tịnh tiến của mỗi node. Cả chuyển động quay của mô hình solid cũng hoàn toàn được xác định bởi những tịnh tiến của các node này. Các điều kiện ràng buộc Immovable và Fixed là như nhau đối với các phần tử solid. Ví dụ: Khảo sát mô hình solid của một khối hộp chữ nhật:
32 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* • Nếu bạn cố định một đỉnh, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay quanh đỉnh cố định này. • Nếu bạn cố định hai đỉnh, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay quanh đường thẳng đi qua hai đỉnh cố định này. • Nếu bạn cố định một cạnh, cạnh thẳng nói chung, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay quanh cạnh cố định này. • Nếu bạn cố định hai bề mặt tham chiếu vuông góc, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể trượt theo hướng pháp tuyến của bề mặt tham chiếu thứ ba. • Nếu bạn cố định ba đỉnh không thẳng hàng, mô hình sẽ hoàn toàn được cố định. • Nếu bạn cố định một bề mặt, mô hình sẽ được cố định. • Nếu bạn cố định một cạnh và một đỉnh không thuộc cạnh này, mô hình sẽ cố định. • Nếu bạn cố định ba bề mặt có pháp tuyến vuông góc với nhau, mô hình sẽ cố định. Ví dụ một mô hình có lỗ trụ: • Nếu bạn ràng buộc bề mặt trụ theo phương hướng kính, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể quay và trượt so với trục. • Nếu bạn ràng buộc bề mặt trụ theo phương tiếp tuyến, mô hình vẫn chưa được cố định vì nó vẫn có thể trượt theo hướng trục. • Nếu bạn ràng buộc bề mặt trụ theo phương tiếp tuyến và một đỉnh, mô hình sẽ cố định. • Nếu bạn cố định một bề mặt bất kỳ, mô hình cũng cố định. b. Các ràng buộc phù hợp với Shell Sự biến dạng của các mô hình shell hoàn toàn được xác định bởi 3 chuyển động tịnh tiến và 3 chuyển động quay tại mỗi node. Các điều kiện ràng buộc Immovable và Fixed là khác nhau trong các shell: −Immovable đặt các tịnh tiến bằng không, nhưng không ràng buộc các chuyển động quay. −Fixed đặt tất cả các chuyển động tịnh tiến và quay đều bằng không. Ví dụ: Khảo sát một tấm phẳng được tạo lưới với các phần tử shell: • Nếu bạn ràng buộc Immovable cho một đỉnh, mô hình vẫn chưa cố định vì nó vẫn có thể quay quanh điểm đó. • Nếu bạn ràng buộc Immovable cho một cạnh, mô hình vẫn chưa cố định vì nó vẫn có thể quay quanh cạnh đó/ • Nếu bạn Fixed một cạnh hoặc hơn một đỉnh, mô hình sẽ cố định. Không nên chạy nghiên cứu các mô hình lưới shell với một đỉnh cố định. Mặc dù về lý thuyết, cố định một đỉnh đủ để cố định một mô hình lưới shell, nhưng số lượng giả lập lớn có thể dẫn đến các kết quả sai. 6. Các kiểu ràng buộc a. Fixed (Cố định) Với các lưới solid, kiểu ràng buộc này đặt tất cả các bậc tự do tịnh tiến đều bằng không. Với lưới shell, ràng buộc này đặt tất cả các bậc tự do tịnh tiến và quay đều bằng không. Khi dùng kiểu ràng buộc này, không cần chọn đối tượng tham chiếu. Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính và đầu vào cần thiết cho kiểu ràng buộc này:
33 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* b. Immovable (không tịnh tiến) Kiểu ràng buộc này đặt tất cả các bậc tịnh tiến tự do bằng không, như nhau với cả lưới solid và shell. Không dùng đối tượng tham chiếu. Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính và đầu vào cần thiết cho kiểu ràng buộc này:
34 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Các ràng buộc Fixed và Immovable hoàn toàn như nhau đối với lưới solid nhưng khác nhau đối với lưới shell. Ví dụ dưới đây sẽ minh họa sự khác nhau này đối với lưới shell: Khảo sát một tấm mỏng được giữ ở hai cạnh đối diện. Một áp suất đẳng hướng được đặt lên lưới shell của mô hình này. Các sơ đồ dưới cho thấy hình dạng biến dạng của shell này khi dùng ràng buộc Immovable và Fixed. c. Dùng các tham chiếu Bạn có thể dùng các hình dạng tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Tham chiếu có thể là một mặt phẳng, trục, cạnh, hoặc bề mặt. Dùng tùy chọn này, bạn có thể ràng buộc các đỉnh, cạnh và bề mặt. Lu ý: Trong tài liệu assembly, chỉ có các mặt tọa độ và trục của assembly có thể dùng làm tham chiếu. Các hình dạng tham chiếu của Part không dùng được trong tài liệu assembly. Số bậc tự do có thể ràng buộc tùy thuộc kiểu lưới và tham chiếu được chọn. Dùng một mặt tọa độ làm tham chiếu Bạn có thể dùng một mặt tọa độ làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Bạn có thể quy định các dịch chuyển theo hướng 1 và 2 của mặt phẳng này cũng như theo hướng pháp tuyến của nó. Với các lưới
35 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* shell, bạn còn có thể quy định các chuyển động quay theo ba hướng kể trên. Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính của kiểu ràng buộc này: Dùng một trục tham chiếu Bạn có thể dùng một trục làm tham chiếu để áp dụng các ràng buộc. Bạn có thể quy định các chuyển động tịnh tiến theo các hướng bán kính, tiếp tuyến (chu vi) và dọc trục. Với các lưới shell, bạn còn có thể quy định các chuyển động quay theo ba hướng này. Ghi chú: Góc θ được xác định cho dịch chuyển theo phương chu vi được dùng để tính toán dich chuyển