SW装配体有限元静应力分析中零件如何连接

在solidworks中创建一个装配体,我们会用到同轴、共面、重合、齿轮配合等等配合关系来帮助我们完成零部件的装配。如果我们要对一个装配好的装配体进行有限元分析,我们会发现装配体导入有限元分析模块后所有的配合关系都不存在了,取而代之的是零件之间的连接关系。

那么如何在有限元分析中对装配体的零件之间添加连接关系呢?

一、有限元分析中装配体的判定

solidworks有限元分析中其实并没有确切的装配体的概念,不管是多实体零件还是装配体零件,在有限元分析模块中都会被一视同仁,系统都会认为是一个由多个部件组成的零件,部件和部件之间会被默认定义一个本地交互的接触关系(结合)。这个默认定义的接触关系的优先级比较低,当有新的接触关系被定义后,系统就会优先执行新定义的接触关系。

SW装配体有限元静应力分析中零件如何连接

二、连接关系的添加

连接关系有三大类:本地交互、零部件交互及接头。

其中本地交互是以部件和部件之间的接触面来定义部件和部件之间的关系。

零部件交互是用零部件之间的接触来定义部件和部件之间的关系。

接头的连接关系是通过预先定义好的一系列相对标准的计算模型来替代装配体中实际的部件,主要目的是简化装配体模型,减少计算量,提高有限元的计算速度。

在装配体的有限元分析中,我们需要重新对零部件添加有限元计算中专用的连接关系来定义零件和零件之间的关系。

SW装配体有限元静应力分析中零件如何连接

三、最常用的三种连接关系

SW装配体有限元静应力分析中零件如何连接

solidworks有限元计算中,部件和部件之间的接触最常用的连接关系(solidworks2021版本)是结合、接触、空闲。在其他的版本中对应的连接关系是结合、无穿透、允许贯通。在高级选项中有一个在相触边界之间强行使用共同节点的选项,这个选项在不同的版本中有的叫做兼容网格和非兼容网格,勾选此项后在划分网格后,两个部件在接触面上的网格就会拥有共同的节点。

结合:在ansys中为Bonded,中文意思为绑定接触,是指两个部件之间完全结合,没有相对运动,可以将两个部件看做是一个部件。

SW装配体有限元静应力分析中零件如何连接

接触(无穿透):在ansys中对应有摩擦和无摩擦的接触,允许两个部件产生相对运动和分离,但是不允许两个部件之间互相侵入。采用这种接触关系

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空闲(允许贯通):这个连接关系用的很少,一般用来解决某些算例不收敛的问题,允许两个部件互相侵入。

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