CAE模擬的工作流程
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CAE模擬的工作流程

釋出時間↟╃✘│:2022/9/8 來源↟╃✘│:傑索 39

計算機輔助工程 (CAE) 模擬的工作原理是使用計算機將產品的3D模型劃分為更小的元素;對幾何體施載入荷和邊界條件;然後求解剛度矩陣以確定產生的行為和響應☁◕◕▩。CAE模擬使產品開發公司能夠處於行業的前沿地位並將產品快速推向市場☁◕◕▩。

CAE模擬可用於多種分析╃•╃◕,包括↟╃✘│:

結構分析會發現負載下物體的應力◕╃•、應變和位移╃•╃◕,這些應力◕╃•、應變和位移可以是靜態的或動態的(隨時間或頻率而變化)☁◕◕▩。

模態分析可以確定物件的固有頻率和模態振型☁◕◕▩。瞭解這些模式有助於避免由於附近的振動源引起的共振☁◕◕▩。

熱分析可以計算經過傳導◕╃•、對流和輻射後物體的溫度和熱通量☁◕◕▩。分析可以是穩態(平衡)或瞬態(隨時間)的☁◕◕▩。

流體分析可以評估液體和氣體在目標零件周圍和透過目標零件的運動╃•╃◕,以測量溫度◕╃•、壓力◕╃•、流速和渦流☁◕◕▩。

如何實現

結構◕╃•、模態◕╃•、熱或流體分析的四個主要輸入是↟╃✘│:元素網格◕╃•、材料特性◕╃•、約束◕╃•、載重☁◕◕▩。

網格代表要分析的物理物件和/或其內部或周圍的流體(液體或氣體)☁◕◕▩。由於大多數零件和裝配體過於複雜而無法用封閉形式的方程求解╃•╃◕,因此數值問題求解方法採用“分而治之”的方法☁◕◕▩。CAE 模擬工具將產品的體積分解為更小的元素——四面體(金字塔)◕╃•、塊(矩形)和楔形(擠壓三角形)☁◕◕▩。這些元素的節點(角)用於構建模型的“剛度矩陣”☁◕◕▩。

材料屬性描述了現實世界中的物體對載荷的反應☁◕◕▩。CAE 模擬的常見材料屬性包括密度◕╃•、楊氏模量◕╃•、泊松比◕╃•、熱膨脹係數◕╃•、熱導率和比熱容☁◕◕▩。

約束代表現實世界的邊界條件╃•╃◕,其中物理物件被壓制或某種介面條件(如溫度)☁◕◕▩。

結構約束可以阻止物件發生運動☁◕◕▩。

熱約束包括已知的固定溫度和對流條件☁◕◕▩。

模態分析可以是受約束的或不受約束的☁◕◕▩。流體分析需要出口壓力和至少一種入口條件╃•╃◕,如壓力◕╃•、質量流量或流速☁◕◕▩。約束是必不可少的╃•╃◕,因為它們允許剛度矩陣中的方程減少到可解的變數數量☁◕◕▩。

負載可以模擬您希望產品遇到的真實條件☁◕◕▩。結構載荷包括力◕╃•、力矩◕╃•、壓力◕╃•、重力和離心加速度☁◕◕▩。熱流和熱通量等熱載荷可用於熱分析和流體分析☁◕◕▩。

定義這四個輸入後╃•╃◕,即可執行分析☁◕◕▩。然後使用者可以生成數字和圖形結果來確定安全係數和邊際☁◕◕▩。這些值決定了產品是否可用或需要重新設計☁◕◕▩。

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