3DCS 柔性建模流程

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3DCS FEA Compliant Modeler是一款采用有限元方法进行精确仿真的柔性模块工具,用于分析制造和装配过程中的零件偏差变化。它能够考虑不同公差状态下零件所受约束、夹持、重力、温度场、扭矩等多种载荷,以及其对产品质量目标的影响。

 

下面介绍一下使用这个3DCS FEA Compliant Modeler模块的流程:

 

1.创建初始刚体模型

 

根据模型的质量目标,使用3DCS基本模块的装配、测量与公差创建初始刚体模型,其中,装配可以理解为初始预定位,先将对应的零件放至理论位置,在之后将添加夹持、过约束等柔性载荷。

 

2.创建柔性模型点

 

确定上一步的刚性模型中,哪些零件将作为柔性零件分析。对于这些柔性件,创建额外的DCS点用于创建夹持,连接,力载荷等(这些点有的已经存在于刚体模型)。除了这些模型分析必需点之外,在零件上创建任意额外的DCS建模点作为辅助点,以便进行视觉弯曲和额外的验证测量(Feature Point-On Mesh批量建点)。

 

3.划分网格,得到网格文件

 

划分网格,得到网格文件使用FEA网格软件,为每个柔性零件创建一个网格文件(Hypermesh,ABAQUS,Presys等)。

 

4.生成FEA矩阵文件

 

在3DCS Stiffgen窗口选择求解器可执行文件,如abq6141.exe或Nastran.exe,Stiffgen也可以调用.bat文件,选择设置后,3DCS将通过调用相应的求解器内部生成得到所需的缩减刚度矩阵,质量矩阵和温度场矩阵文件等。同时,3DCS会自动生成更新的网格文件,其中包含有限元节点集ASETS(将3DCS模型点与最近的有限元网格节点自动关联)。

 

5.加载FEA矩阵文件

 

创建Load FEA Data装配,将第4步得到的网格和矩阵文件加载至3DCS模型,加载后,需要点击Nominal Build将网格的Asets节点集与3DCS模型点自动关联。

 

6.约束零件,添加载荷

 

这是基于每个产品装配顺序的特定建模操作,零件可以定位在空间,夹持至夹具或点焊连接至对手件。所有装配完成后,零件必须充分约束。一个装配中,可以同时使用Hard Clamp和Soft Clamp,一般推荐在三个主平面定位上使用Hard Clamp,在其他定位位置使用Soft Clamp,方便起见,也可以将其分开为两个装配。

 

创建其他柔性装配,如重力,点焊/铆接连接、力载荷、温度场等,这些装配应该添加在已完全约束的零件上。有时,需将连接为整体的产品/分总成从夹具松开(考虑回弹),进入下一道工序定位。

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