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4.4 關(guān)于“力矩”Moment 力矩使物體繞力矩中心旋轉(zhuǎn)，大小是力乘距離，單位是N.mm。它僅 可以應用到表面。 在應力分析工具面板中單擊 ◆表面：選定零件上的面，作為力矩的施加處。 ◆方向：可以選定面、棱邊、工作軸… 但是，因為目前軟 件的反饋顯示標記并不是按照經(jīng)典力學的表述方式（將力矩的弧形箭頭軸線放置在力矩中心上），而不能確認在選定某種面的條件下，究竟是怎樣的結(jié)果。而對于棱邊、工作軸，則可以確定，是將力矩 的轉(zhuǎn)動中心線放在所選線上。 ◆方向后邊的“反轉(zhuǎn)力矩”按鈕，確定了力矩的旋轉(zhuǎn)方向。 ◆大小：設(shè)置力矩的大小。目前還不知道怎樣改變單位，因 為N.m而不是N.mm才是機械設(shè)計中常用的力矩單位。所以，需要將單位做轉(zhuǎn)化計算，才能正確輸入。 ◆〉〉 ：使用坐標系，確定各軸上的力矩大小。參見17-006.IPT的工況和分析結(jié)果。 ◆應用提示： 若不想把力矩中心加到面的幾何中心上，而要添加到自己需要的位置上，就只有通過另外的方法來做。這個方法和添加力的作用區(qū)域很相似。也是到零件環(huán)境下做草圖，使用“分割”命令，分 割出力矩的作用區(qū)域，而力矩中心就是這個區(qū)域的幾何中心。詳細的操作方法參見006.AVI。結(jié)果 參見圖17-23與文件17-006b.IPT。 4.5 關(guān)于“體積載荷”BodyLoads 這個功能是在“重力和加速度”作用下，作用于 物體的每一點上的力，屬于體載荷。零件可以僅受重力，也可以兼受重力和運動加速度產(chǎn)生的力。 在應力分析工具面板中單擊“體積載荷”按鈕， 將彈出圖17-24的界面，其中： ◆地球標準重力：這個欄目中有兩個設(shè)置，方向和大小。方向仍舊是基礎(chǔ)坐標系坐標軸的方向。參見17-007.IPT的工況和分析結(jié)果。 ◆加速度：設(shè)置是否“啟用”加速度的影響， 如果啟用，就設(shè)置“方向”和“大小”，單位是“m/s2”。參見17-008.IPT的工況和分析結(jié)果。 ◆旋轉(zhuǎn)速度：應當是“轉(zhuǎn)動角速度”，設(shè)置是否 “啟用”角速度的影響，如果啟用，就設(shè)置“方向” 和“大小”，單位是“度/秒”。 參見17-009.IPT的工況和分析結(jié)果。 4.6 關(guān)于“固定約束”FixedConstraint 這是確定模型上的什么結(jié)構(gòu)是“固定”的部分，沒有固定部分， 就不可能施加作用力，也就不可能有應力和應變。 在應力分析工具面板中單擊“固定約束”按鈕，將彈出圖17-25 的界面，其中： ◆位置：選定零件上的面、棱邊或者頂點。 ◆使用分量：按原始坐標系的方向，描述固定約束。 首先打開文件17-010.IPT，在黃色面添加固定約束1（不使用分量）。在紅色面添加固定約束2（使用分量），將Y、Z兩項勾選，值都為0mm，不勾選X項。在藍色面添加100N的“力”。應力分析后的結(jié)果見圖17-26。 然后打開文件17-010a.IPT，與文件17-010.IPT不同的是，固定約束2勾選了X項，并將其值設(shè)為0.5mm。應力分析后的結(jié)果見圖17-27。 由圖17-26可以看出，因為將Y、Z方向約束而沒有約束X方向，使得模型向X方向變形，變 形量為1.2872mm。而對于圖17-27，由于將X方向約束，并將其值設(shè)置為0.5mm，使得模型只能向 X方向變形0.5mm。 4.7 關(guān)于“銷約束”Pinconstraint 這個功能的名稱不準確，應當是“軸承約束”。這個約束只能 添加到圓柱面上，可以限制圓柱體徑向、軸向、切向的運動。實際 情況是：一般徑向一定要固定（否則圓柱體將會變粗或變細，這樣 就不是軸承約束了）而選擇釋放軸向或是切向的約束。參見圖17-28。 4.8 關(guān)于“無摩擦約束”Frictionlessconstraint 無摩擦約束可以應用于表面。當無摩擦約束應用于表面后，可 以使模型在表面的切向方向上自由變形，而在表面的法線方向上將 不會變形。參見圖17-29。 參見17-012.IPT的工況和分析結(jié)果。 4.9 應力分析的方案設(shè)置 在“應力分析”工具面板中點擊 ◆分析類型：目前支持的方式是“應力分析”、“模態(tài)分析” 和“兩者”。其中“模態(tài)分析”是做零件的自振頻率特性的分析（后邊有專門的段落）；而所謂“兩者”，是設(shè)置上述兩種分析都進行。 ◆網(wǎng)絡控制：設(shè)置網(wǎng)絡劃分的類型�！皟�(yōu)化窄線模型”是專 門針對鈑金零件。選擇此類型后，將不對鈑金厚度方向劃分網(wǎng)格。 參見圖17-31。 ◆網(wǎng)格相關(guān)性：移動滑塊設(shè)置網(wǎng)格的密度。 默認為0的網(wǎng)格會兼顧求解時間和結(jié)果的精度；較大的設(shè)置 參數(shù)，會得到更密集的網(wǎng)格，計算精度更高，耗時也將更長，適合于最后確認的分析；較小的設(shè)置參數(shù)，會得到更稀疏的網(wǎng)格， 求解快，但會降低結(jié)果精度，適合于粗略分析的條件下。 ◆結(jié)果收斂：若選擇此項，Inventor會進行多次優(yōu)化計算， 并且網(wǎng)格的劃分逐漸密集。直到某次的結(jié)果與上次求解結(jié)果的誤差不超過10％，Inventor將會停止計算，將此次計算結(jié)果最為最 終的結(jié)果顯示出來。這是快速接近最佳結(jié)果的方法，但也會消耗比較多的時間。 ◆預覽網(wǎng)格：察看現(xiàn)有參數(shù)下的網(wǎng)格劃分結(jié)果. 4.10 啟動應力分析計算 在加載完分析所需要的條件之后，即可投入分析計算。在工具欄上點擊“應力分析更新”按鈕，即可啟動分析計算功能，并按前邊設(shè)置的參數(shù)和選定的方案進行計算處理… 進行過程中,將顯示“ANSYS方案狀態(tài)”提示框,并實時顯示處理的進度和內(nèi)容,計算完成后，將顯示結(jié)果的圖形表達。 4.11 相關(guān)工具條 進入分析環(huán)境，相關(guān)工具條也會跟隨關(guān)聯(lián)顯示，參見圖17-32，其中從右向左分別是： ◆變形樣式：這是設(shè)置在結(jié)果圖形顯示的時候，對變形的夸張系數(shù)。 其中“未變形”和“實際值”是未經(jīng)夸張?zhí)幚淼�，而“xx:xx自動”則是經(jīng)過 夸張?zhí)幚淼慕Y(jié)果，比例越大，夸張也越強烈。參見圖17-33。 ◆最小結(jié)果、最大結(jié)果：這是兩個開關(guān)，分別設(shè)置最小結(jié)果和最 大結(jié)果的標記和文字是否顯示在模型上。 ◆邊界條件：這是一個開關(guān)，設(shè)置所有的作用力標記是否在模型中顯示。 ◆元素可見性：這是一個開關(guān)，設(shè)置模型上被劃分的網(wǎng)格是否顯示。
◆顯示設(shè)置：展開列表，可見三種設(shè)置。“無輪廓”是不顯示結(jié) 果表達的彩色云圖；“階梯式輪廓”是顯示分級彩色云圖；而“平滑輪廓”則是彩色云圖在相鄰級別之間，使用漸變色過渡。因此這里的“輪廓” 應該翻譯成“彩色云圖”。參見圖17-34。 4.12 結(jié)果表達 在傳統(tǒng)的力學實驗中，有一種利用光學現(xiàn)象作模型應力分析的方法，這就是“光彈性法”。 在這種實驗中，零件被用一種具有雙折射特性的透明材料制造，例如環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯等。將實驗零件放置在偏振光場之中，按實際工 況成比例地加載真實的約束和載荷，會在模型上看到“干涉條紋”。這些條紋的形狀和密度，可以直接顯示出零件內(nèi)部應力的分布狀態(tài)，并因此察覺到應力集中的危險位置、以及應力極小的在受力上的無用結(jié)構(gòu)。 在使用軟件進行同類分析的時候，其結(jié)果現(xiàn)象當然要與上述結(jié)果相 一致，這是軟件功能的原形，所以我們看到的分析結(jié)果也是由條紋組成的“云紋”。 |
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“力矩”按鈕，將彈出圖17-21 的界面，其中：
“應力分析設(shè)置”，將彈出相關(guān)界面（見圖17-30）,其中：
