Разработка технологического процесса изготовления детали в САПР ТехноПро (стр. 2 из 5)
Рис. 2.26. Изменение масштаба.
Рис. 2.27. Панель свойств операции Создать набор стандартных видов.
Выбранные виды появляются на поле чертежа. Далее необходимо проставить размеры (от трех баз) и шероховатости поверхностей, выполнить необходимый разрез. Результат показан на рис. 2.29.
Рис. 2.28. 3 проекции.
Рис. 2.29. 2D-чертеж.
Оформленный 2D-чертеж представлен в Приложении.
3. Выполнение статического анализа детали
Статический анализ позволяет осуществлять расчёт напряжённо-деформированного состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени сил. Также можно учесть напряжения, возникающие по причине температурного расширения/сжатия материала или деформации конструкции на величину известных перемещений.
Модуль "Статический анализ" позволяет оценить прочность разработанной конструкции по допускаемым напряжениям, определить наиболее уязвимые места конструкции, внести необходимые изменения и таким образом оптимизировать конструкцию детали или изделия.
Для построения дискретной математической модели, адекватно отражающей физическую сущность и свойства исследуемой конструкции, применяется метод конечных элементов. Важнейшим элементом этой модели является конечно-элементная дискретизация изделия с помощью совокупности конечных элементов (КЭ) заданной формы и объединённых в единую систему, называемую конечно-элементной сеткой.
При проведении статического анализа конструкции детали необходимо выполнить следующие пункты:
1) построить трёхмерную модель детали;
2) создать "Задачу" для одного или нескольких соприкасающихся твёрдых тел ("клеевое" соединение);
3) сгенерировать тетраэдральную конечно-элементную сетку;
4) задать материал модели;
5) наложить граничные условия, определяющие сущность физического явления, подлежащего анализу;
6) выполнить расчёт;
7) проанализировать результаты,
8) создать отчет
3.1 Построение трёхмерной модели детали.
Построенную в предыдущем пункте трёхмерную твердотельную модель детали загружаем в среде T-FLEX CAD.
3.2 Создание "Задачи" и генерация сетки
В строке меню с помощью команды "Анализ|Новая Задача/Конечно-элементный анализ" создается "Задача". В левой стороне окна в панели "Свойства" выбираем тип анализа "Статический анализ".
Далее в автоменю нажимаем опцию "Выбрать все тела"
, и при нажатии 
открывается окно создания сетки. 
Относительный размер сетки меняем, добиваясь по возможности более однородного распределения формы образующих сетку элементов. Например, на рисунке относительный размер сетки 0,04.
Рис. 3.1.
3.3 Назначение материала
Выбор материала выполняется командой Анализ/Материал. При этом открывается окно "Материал задачи", в котором для изменения материала установить "Другой", нажать "Библиотека", выбрать нужный материал (рис. 5) и нажатием ОК подтвердить выбор. Назначим для модели материал "Алюминий легированный (сплав 2014)" из библиотеки материалов T- FLEX Анализа.
3.4 Наложение граничных условий
В статике роль граничных условий выполняют закрепления и приложенные к системе внешние нагрузки. Для задания закреплений предусмотрены две команды: "Полное закрепление" и "Частичное закрепление".
Команда Анализ\Ограничение\Полное закрепление применяется к вершинам, граням и рёбрам модели. Она определяет, что данный элемент трёхмерного тела полностью неподвижен, т.е. сохраняет своё первоначальное расположение и не меняет своего положения под действием приложенных к системе нагрузок.
Применим эту команду и укажем с помощью
нижнюю грань детали. После нажатия 
появится соответствующий элемент, указывающий на наличие данного граничного условия. 
Рис. 3.2.
3.5 Задание нагружений
При задании нагружений командой Анализ\ Нагружение\Давление необходимо нажатием
указать грань, на которую прикладывается нагрузка (рис. 3.3). В диалоге свойств команды в поле "Величина" выбирается значение давления (50 Н/м2). Созданное давление равномерно распределится по указанным граням. Изначально направление действия давления берется по нормали к указанной плоской грани. При необходимости направление вектора силы можно задать под любым углом к плоскости. 
Рис. 3.3.
Затем нажимаем
и получаем в дереве задач все четыре элемента, необходимых для моделирования: сетка, материал, закрепление, нагружение. 
Рис. 3.4.
Также для данной детали зададим еще один вид нагружений – Цилиндрическую нагрузку. Используем команду Анализ\ Нагружение\Цилиндрическая нагрузка: необходимо нажатием
указываем грань, на которую прикладывается нагрузка (рис. 3.5). В диалоге свойств команды в поле "Величина" выбирается значение этой нагрузки (1500 Н). Созданная цилиндрическая нагрузка равномерно распределится по указанным граням. При этом необходимо задать направление действия нагрузки. 
Рис. 3.5.
3.6 Выполнение расчёта
После создания конечно-элементной сетки и наложения граничных условий командой Анализ|Расчёт запускаем процесс формирования систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) и их решения. Доступ к команде Расчёт можно также получить из контекстного меню соответствующей задачи в дереве задач, отображаемом в окне задач, при нажатии
на задачу (рис. 3.6). Появляется окно "Параметры задачи" (рис. 3.7). Зададим "Автоматический выбор" решения системы итерационным методом. Большинство режимов для формирования СЛАУ и их решения выбираются автоматически процессором T-FLEX Анализ. Пользователь может самостоятельно изменить опции расчёта в диалоге свойств задачи, который по умолчанию открывается перед началом расчёта. 
Рис. 3.6. Запуск расчета
После нажатия ОК происходит расчет. В процессе решения СЛАУ доступен диалог с отображением этапов расчёта (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Доступ к результатам расчета задачи
4. Результаты статического анализа
4.1 Анализ результатов
Результаты расчёта отображаются в дереве задач. Доступ к результатам обеспечивается из контекстного меню для задачи, выбранной в дереве задач по команде "Открыть" или "Открыть в новом окне", а также по
. Распределение сил воздействия можно определить по цвету: красный показывает наибольшее воздействие, синий – наименьшее.Визуализация результатов осуществляется в отдельном 3D окне T-FLEX CAD. Одновременно может быть открыто несколько окон с результатами одной или разных задач.
4.2 Создание отчёта
Доступ к диалогу формирования отчёта для активной задачи осуществляется из меню Анализ|Отчёт… или через пункт контекстного меню Отчёт… задачи, выбранной в дереве задач (рис. 4.1).
Пользователь может создавать независимые от T-FLEX Анализа электронные документы, содержащие основные сведения о рассчитанной задаче. Отчёт формируется в html-формате и его просмотр возможен в любом просмотрщике, например, MS Internet Explorer или MS Word.
Отчёт содержит основные сведения о модели, материалах, расчётной конечно-элементной сетке, а также цветные эпюры результатов, которые отображаются в данный момент в дереве задач или открыты в окнах визуализатора.
 | |
| Рис. 4.1. Запуск отчета |
Диалог настройки отчёта, вызываемый по команде "Анализ|Отчёт", позволяет выбрать информацию, отображаемую в отчёте. Группа "Общая информация" содержит данные о названии задачи ("Название"), сведения о создателе отчёта ("Автор"), сведения о компании. "Список эпюр" позволяет выбрать виды результатов, которые будут добавлены в формируемый отчёт.