معرفی
این مثال، از حوزه مکانیک سازه، تغییر شکل یک گیره فیدر تحت تنش را تجزیه و تحلیل می کند. گیره فیدری را که میدان های الکترومغناطیسی با فرکانس بالا را حمل می کند، محکم می کند و مهم است که تا حد امکان صاف بماند.
این مثال با در نظر گرفتن سوالات زیر، تغییر شکلهای گیره را تحلیل میکند:
•
|
نیروی وارده از فیدر چقدر گیره را متمایل می کند؟ شیب باید کمتر از 1 درجه باشد.
|
•
|
آیا یک پیچ پیش تنیده از نوع خاصی استحکام کافی برای تغییر شکل گیره را دارد تا به اندازه کافی فیدر را لنگر بیاندازد؟ شکاف باید حداقل 0.5 میلی متر کوچک شود.
|
•
|
اگر یکی از پیچ های نصب شل یا گم شده باشد چه اتفاقی می افتد؟
|
تعریف مدل
در این تحلیل، گیره فیدر به دیوار پیچ می شود. بستن را می توان با استفاده از یک یا دو سوراخ نصب انجام داد. نصب با استفاده از دو سوراخ نشان دهنده حالتی است که بست به درستی انجام شده باشد در حالی که بستن فقط با استفاده از یک سوراخ نشان دهنده حالتی است که گیره ضعیف محکم شده باشد. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، نیروهای خارجی روی گیره از فیدر و همچنین از پیچ گیره وارد می شوند .
.
شکل 1: نیروهای اعمال شده.
در حال بارگیری داده ها
گیره از آلومینیوم ساخته شده است. فرض کنید که یک تکنسین نصب، فیدر را با استفاده از یک پیچ استاندارد متریک M3 کلاس 8.8 (که در آن رقم اول نشان دهنده بار شکست 800 نیوتن بر میلی متر مربع است و رقم دوم نشان دهنده قدرت تسلیم 80 درصد است) به گیره می بندد. قدرت شکستن). پیش تنیدگی پیچ تا حد تسلیم منجر به نیروی پیچ 4500 نیوتن می شود. این کاربرد آزمایش می کند که آیا نیروی پیچ 20 درصد از این مقدار کافی است یا خیر. یک واشر 7 میلی متری بار پیش تنیده را به طور مساوی در هر دو طرف آستین توزیع می کند. حداکثر بار از فیدر بر روی گیره 2000 نیوتن است و به طور یکنواخت در سراسر سطح داخلی آستین اعمال می شود.
با توجه به تقارن در بارگذاری و هندسه، می توانید یک تحلیل کامل مدل را انجام دهید در حالی که فقط نیمی از هندسه را مشاهده می کنید. اگرچه برای اهداف توضیحی، این مثال کل هندسه را مدل می کند.
نتایج و بحث
تغییر شکل گیره بارگذاری شده هنگام محکم شدن با دو پیچ در شکل 2 نشان داده شده است . در شکل 3 تغییر شکل نشان داده شده است زمانی که بستن تنها با استفاده از یک پیچ انجام می شود. نتایج به وضوح نشان میدهند که تغییر شکل بزرگتر زمانی که یک عنصر بست وجود ندارد.
شکل 2: تغییر مکان گیره در جهت بارگیری در صورت وجود دو پیچ نصب.
.
شکل 3: جابجایی گیره در جهت بارگیری تنها در صورت وجود یک پیچ نصب.
از آنجایی که مسئله در صفحه yz متقارن است، حداقل جداسازی 0.5 میلی متر را می توان با ارزیابی عبارت abs( u ) > 0.25 میلی متر، که در شکل 4 نشان داده شده است، مشاهده کرد . رنگ غیرسبز دامنه هایی را نشان می دهد که جابجایی بیشتر از 0.25 میلی متر را تجربه می کنند که به دلیل تقارن بخشی از گیره را نشان می دهد که تغییر شکل بزرگتری از 0.5 میلی متر دارد که حداقل نیاز برای اینکه بتوان فیدر را به اندازه کافی محکم کرد. شرایط مرزی در این مثال فقط تا زمانی معتبر است که تکنسین نصب، شکاف در آستین گیره را کاملاً بسته نکند. با این حال، اگر شکاف بسته شود، می توانید مطمئن باشید که الزامات برآورده شده است.
شکل 4: تغییر شکل گیره ناشی از نیروی پیچ.
چرخش گیره با استفاده از تانسور چرخشی ارزیابی می شود. از آنجایی که تغییر شکل ها کوچک هستند، اجزای تانسور چرخشی با زاویه داده شده بر حسب رادیان برابر است. در شکل 5 ، نتایج به صورت درجه نمایش داده شده است. چرخش کمی بر روی ژنراتیکس سطح آستین داخلی متفاوت است. زمانی که هر دو پیچ نصب وجود داشته باشند و به درستی سفت شوند، محاسبه مقدار شیب تقریباً 0.5 درجه را نشان می دهد. این مقدار کمتر از حداکثر زاویه مجاز 1 درجه است. با این حال، اگر یکی از پیچها گم شود، زاویه تا حدود 1.75 درجه افزایش مییابد که به طور قابل توجهی از شیب مجاز فراتر میرود.
شکل 5: چرخش در امتداد گیره.
مسیر کتابخانه برنامه: COMSOL_Multiphysics/Structural_Mechanics/feeder_clamp
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Model Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
|
در پنجره Model Wizard ، روی 3D کلیک کنید .
|
2
|
در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Solid Mechanics (جامد) را انتخاب کنید .
|
3
|
روی افزودن کلیک کنید .
|
4
|
روی مطالعه کلیک کنید .
|
5
|
در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Done کلیک کنید .
|
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید .
|
3
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام
|
اصطلاح
|
ارزش
|
شرح
|
فیدر
|
2000 [N]
|
2000 N
|
نیروی فیدر
|
تغذیه کننده
|
pi*20[mm]*20[mm]
|
0.0012566 متر مربع
|
منطقه تغذیه کننده
|
Fscrew
|
0.2*4500 [N]
|
900 نیوتن
|
نیروی پیچ
|
D
|
7[mm]
|
0.007 متر
|
قطر خارجی
|
د
|
3.75 [mm]
|
0.00375 متر
|
قطر داخلی
|
واشر
|
pi/4*(D^2-d^2)
|
2.744E-5 متر مربع
|
منطقه شستشو
|
دبلیو
|
20[mm]
|
0.02 متر
|
عرض گیره، جهت z
|
برای افزودن یک پارامتر، میتوانید مستقیماً در یک ردیف جدول خالی ویرایش کنید یا از فیلدهای متنی زیر جدول استفاده کنید و پس از پایان کار روی Move Up کلیک کنید (ممکن است لازم باشد ابتدا روی ردیف جدول کلیک کنید تا فیلدهای متنی فعال شوند).
هندسه 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)
1
|
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، بخش Unite Objects را پیدا کنید .
|
3
|
چک باکس Unite objects را پاک کنید .
|
4
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در نوار ابزار Work Plane ، روی Sketch کلیک کنید تا حالت طرح را خاموش کنید.
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 1 (c1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius عدد 15 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 15 را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن yw عدد 35 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width عدد 20 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 55 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، عدد 5 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن yw ، 5 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
8
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
تفاوت 1 (تفاوت 1)
هم دایره و هم مستطیل ( c1 و r1 ) را انتخاب کنید.
صفحه کار 1 (wp1)> تفاوت 1 (dif1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 2 (c2)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius عدد 15 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 15 را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن yw عدد 35 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 3 (c3)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius ، 10 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 15 را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن yw عدد 35 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width ، 1.5 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 20 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 14.25 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن yw ، 40 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)>نوشتن 1 (co1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Compose را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای نوشتن ، بخش نوشتن را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن فرمول تنظیم ، (dif1+c2)-(c3+r2) را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> تقسیم 1 (spl1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Conversions کلیک کنید و Split را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی co1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای تقسیم ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 3 (r3)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width عدد 30 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 5 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
اکسترود 1 (ext1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Extrude کلیک کنید .
|
2
|
فقط شی wp1.r3 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
|
4
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
40
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
حرکت 1 (mov1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کرده و Move را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی ext1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای حرکت ، بخش Displacement را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن z ، -10 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکسترود 2 (ext2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Extrude کلیک کنید .
|
2
|
فقط اشیاء wp1.spl1(1) ، wp1.spl1(2) و wp1.spl1(4) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
|
4
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
10
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
حرکت 2 (mov2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کرده و Move را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط اشیاء ext2(1) ، ext2(2) و ext2(3) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای حرکت ، بخش Displacement را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن z ، 5 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکسترود 3 (ext3)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Extrude کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
|
3
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
20
|
4
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
5
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)
1
|
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست هواپیما ، yz-plane را انتخاب کنید .
|
4
|
در قسمت متن x-coordinate عدد 5 را تایپ کنید .
|
5
|
بخش Unite Objects را پیدا کنید . چک باکس Unite objects را پاک کنید .
|
6
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> هندسه صفحه
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Sketch کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای هندسه صفحه ، بخش Visualization را پیدا کنید .
|
4
|
زیربخش تجسم درون صفحه هندسه سه بعدی را پیدا کنید . تیک گزینه Intersection (سبز) را پاک کنید .
|
5
|
تیک Coincident entities (آبی) را پاک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 1 (c1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار xw ، 55 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw ، 10 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 1.875 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 2 (c2)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار xw ، 55 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw ، 10 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 3.5 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
تفاوت 1 (تفاوت 1)
هر دو دایره ( c1 و c2 ) را انتخاب کنید.
صفحه کار 2 (wp2)> تفاوت 1 (dif1)
در نوار ابزار Work Plane ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 3 (c3)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار xw ، 55 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw ، 10 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 1.875 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 1 (r1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width عدد 5 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 10 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 55 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن yw ، 5 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 4 (c4)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار xw ، 55 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw ، 10 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 5 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)>نوشتن 1 (co1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Compose را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط اشیاء c3 ، c4 و r1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای نوشتن ، بخش نوشتن را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن فرمول تنظیم ، r1-c4+c3 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 2 (wp2) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
3
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
اکسترود 4 (ext4)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Extrude کلیک کنید .
|
2
|
فقط شی wp2.co1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
|
4
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
9.25
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
کپی 1 (کپی1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی ext4 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش Displacement را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن x ، 10.75 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
کپی 2 (کپی2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی wp2.dif1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش Displacement را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن x ، 20 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
تفاوت 1 (dif1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط اشیاء mov2(2) و mov2(3) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید .
|
4
|
زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
فقط اشیاء copy1 و ext4 را انتخاب کنید.
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
7
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)
1
|
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست نوع هواپیما ، Face parallel را انتخاب کنید .
|
4
|
در شی mov1 ، فقط مرز 2 را انتخاب کنید.
|
5
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)> هندسه صفحه
در نوار ابزار Work Plane ، روی Sketch کلیک کنید .
صفحه کار 3 (wp3)> مستطیل 1 (r1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Position را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار xw ، -5.5 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw ، -15 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width عدد 11 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن ارتفاع ، 5 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)> دایره 1 (c1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius ، 2.5 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -5.5 را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن yw ، -12.5 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)> دایره 2 (c2)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار xw ، 5.5 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw ، -12.5 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 2.5 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)> اتحادیه 1 (uni1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
Work Plane 3 (wp3)>Copy 1 (copy1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی uni1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش Displacement را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت متن yw عدد 25 را تایپ کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 3 (wp3) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
3
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
اکسترود 5 (ext5)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Extrude کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
|
3
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
5
|
4
|
تیک Reverse direction را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Build All Objects کلیک کنید .
|
تفاوت 2 (dif2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی mov1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید .
|
4
|
زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
فقط شیء ext5 را انتخاب کنید.
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اتحادیه 1 (uni1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
چرخش 1 (rot1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید .
|
مطمئن شوید که هندسه انتخاب شده است. اگر نه، روی هندسه در پنجره Graphics کلیک کنید تا آن را انتخاب کنید.
2
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت Angle text عدد 90 را تایپ کنید .
|
4
|
از لیست نوع محور ، دکارتی را انتخاب کنید .
|
5
|
در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build All Objects کلیک کنید .
|
فرم اتحادیه (فین)
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Form Union (fin) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
3
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
مواد را اضافه کنید
1
|
در نوار ابزار Home ، روی Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود .
|
2
|
به پنجره Add Material بروید .
|
3
|
در درخت، Built-in>Aluminium را انتخاب کنید .
|
4
|
روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
|
5
|
در نوار ابزار Home ، روی Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود .
|
مکانیک جامدات (جامدات)
شرایط مرزی شامل بارها و محدودیت ها است. دومی با تنظیم جابجایی بر روی صفر در سوراخهای نصب گیره، پیچهای نصب را مدلسازی میکند. تمام مرزهای دیگر آزاد هستند.
بار مرزی 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک راست کرده و Boundary Load را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرز 22 را انتخاب کنید.
|
با استفاده از پنجره Selection List ممکن است انتخاب مرز صحیح آسان تر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
3
|
در پنجره تنظیمات برای بار مرزی ، بخش Force را پیدا کنید .
|
4
|
بردار F A را به صورت مشخص کنید
|
Fscrew/Washer
|
ایکس
|
0
|
y
|
0
|
z
|
بار مرزی 2
1
|
در نوار ابزار Physics ، روی Boundaries کلیک کنید و Boundary Load را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط Boundary 68 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای بار مرزی ، بخش Force را پیدا کنید .
|
4
|
بردار F A را به صورت مشخص کنید
|
-Fscrew/Washer
|
ایکس
|
0
|
y
|
0
|
z
|
بار مرزی 3
1
|
در نوار ابزار Physics ، روی Boundaries کلیک کنید و Boundary Load را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرزهای 11، 12، 43 و 47 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای بار مرزی ، بخش Force را پیدا کنید .
|
4
|
بردار F A را به صورت مشخص کنید
|
0
|
ایکس
|
Ffeeder/Afeeder
|
y
|
0
|
z
|
محدودیت ثابت 1
1
|
در نوار ابزار Physics ، روی Boundaries کلیک کنید و Fixed Constraint را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرزهای 34، 35، 38، 39، 62 و 63 را انتخاب کنید.
|
گروه بندی محدودیت را تعیین کنید تا بتوانید محدودیت مربوطه را در یک تحلیل پارامتری غیرفعال یا فعال کنید.
3
|
در نوار ابزار Physics ، روی Constraint Group کلیک کنید و New Constraint Group را انتخاب کنید .
|
محدودیت ثابت 2
1
|
روی Fixed Constraint 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرزهای 32، 33، 36، 37، 60 و 61 را انتخاب کنید.
|
3
|
در نوار ابزار Physics ، روی Constraint Group کلیک کنید و New Constraint Group را انتخاب کنید .
|
مش 1
جارو 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Swept کلیک کنید .
اندازه
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست از پیش تعریف شده ، Extremely fine را انتخاب کنید .
|
جارو 1
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Swept 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Swept ، برای گسترش بخش Source Faces کلیک کنید .
|
3
|
فقط مرزهای 18 و 22 را انتخاب کنید.
|
4
|
روی ساخت همه کلیک کنید .
|
مطالعه 1
مرحله 1: ثابت
1
|
در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Stationary ، برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید .
|
دو محفظه بار را تنظیم کنید: مورد اول با هر دو پیچ نصب و مورد دوم با یکی از پیچها شل یا گم شده است.
3
|
تیک Define load case را انتخاب کنید .
|
4
|
روی افزودن کلیک کنید .
|
5
|
روی افزودن کلیک کنید .
|
6
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
LOAD CASE
|
CG1
|
CG2
|
Load Case 1
|
√
|
√
|
Load Case 2
|
√
|
راه حل 1 (sol1)
1
|
در نوار ابزار مطالعه ، روی Show Default Solver کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Stationary Solver 1 کلیک کنید .
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای حل ثابت ، برای گسترش بخش خروجی کلیک کنید .
|
4
|
کادر تیک Reaction force را پاک کنید .
|
5
|
در نوار ابزار مطالعه ، روی محاسبه کلیک کنید .
|
نتایج
نمودار پیش فرض توزیع تنش را بر روی هندسه تغییر شکل داده شده نشان می دهد. آن را تغییر دهید تا جابجایی را در جهت بارگذاری تجسم کنید.
y-جابجایی LC1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Stress (solid) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، y-Displacement LC1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
جلد 1
1
|
در پنجره Model Builder ، گره y-Displacement LC1 را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Solid Mechanics>Displacement>Displacement field – m>v – Displacement field, Y-component را انتخاب کنید .
|
3
|
در نوار ابزار y-Displacement LC1 ، روی Plot کلیک کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
به نظر می رسد طرح نشان می دهد که شکاف در آستین بسته شده است. با این حال، این مصنوع از ضریب مقیاس پیشفرض بزرگتر از 1 است. برای مشاهده دقیق اندازه تغییر شکل، ضریب مقیاس را روی 1 تنظیم کنید.
تغییر شکل
1
|
در پنجره Model Builder ، گره Volume 1 را گسترش دهید ، سپس روی Deformation کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید .
|
3
|
چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید .
|
y-جابجایی LC1
1
|
در پنجره Model Builder ، در زیر Results روی y-Displacement LC1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Load case ، Load case 1 را انتخاب کنید .
|
4
|
در نوار ابزار y-Displacement LC1 ، روی Plot کلیک کنید .
|
5
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
نمودار حاصل باید مشابه آنچه در شکل 2 نشان داده شده است باشد . بنابراین، هنوز یک شکاف باریک در آستین وجود دارد (در صورت لزوم، هندسه را در پنجره Graphics بچرخانید تا دید بهتری داشته باشید).
y-جابجایی LC2
اکنون، نمودار را کپی کنید تا حالت دوم را نشان دهید که یکی از پیچهای نصب وجود ندارد، شکل 3 .
1
|
روی y-Displacement LC1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، y-Displacement LC2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Load case ، Load case 2 را انتخاب کنید .
|
4
|
در نوار ابزار y-Displacement LC2 ، روی Plot کلیک کنید .
|
5
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
به بازتولید نمودار نشان داده شده در شکل 4 ادامه دهید .
x-جابجایی
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، x-Displacement را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
سطح 1
1
|
روی x-Displacement کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت Expression text، u*(abs(u)>0.25[mm]) را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید .
|
5
|
در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>RainbowLight را در درخت انتخاب کنید.
|
6
|
روی OK کلیک کنید .
|
7
|
در نوار ابزار x-Displacement ، روی Plot کلیک کنید .
|
8
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
می توانید انتخابگر Load case را روی زبانه plot Data بچرخانید تا ببینید که افزایش شیب تقریباً هیچ تأثیری بر تغییر شکل گیره به دلیل نیروهای پیچ ندارد.
چرخش حاصل از گیره را با ارزیابی چرخش تانسور تغییر شکل بررسی کنید.
چرخش
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، چرخش را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
نمودار خطی 1
1
|
روی Rotation کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط Edge 95 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Solid Mechanics>Strain>Rotation of deformation tensor>solid.RotyZ – چرخش تانسور تغییر شکل ، جزء yZ را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در قسمت Expression text solid.RotyZ*180/pi را تایپ کنید .
|
5
|
برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید .
|
چرخش
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Rotation کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 1D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید .
|
3
|
کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، چرخش تانسور تغییر شکل، yz-component (deg) را تایپ کنید .
|