深入理解SOLIDWORKS Simulation壳单元,关键参数如何设置?

在之前关于 SOLIDWORKS Simulation 网格划分的文章中,我们已经了解了 Simulation 中的各种单元类型及其应用场景。今天,我们将基于(如何巧妙应用SOLIDWORKS Simulation的壳单元网格?)进一步深入探讨,重点讲解在使用Simulation的壳单元过程中需要注意的关键参数设置!

首先,当使用钣金零件进行分析时,多数情况下对于壳单元的定义无需额外的手动设置,但是当钣金零件结构的跨厚比(受力时跨度与钣金厚度的比例)过小时,需要手动设置壳单元为厚壳,以便为壳单元计算引入剪力计算。

此时在仿真特征树“零件”处找到需要改变壳定义的钣金零件或实体,右键点击,选择“编辑定义”,打开“壳体定义”属性面板,将看到类型中有“细”“粗”两个选项。

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Simulation默认选中“细”即“薄壳”类型,其适用于跨厚比在大于20的薄件结构进行结构仿真。当跨厚比在10~20之间时,建议手动更改类型为“粗”即“厚壳”,“厚壳”相对于“薄壳”将增加厚度方面的剪力承受能力。

在钣金生成的壳单元定义中,无法更改壳单元厚度,如需更改壳单元厚度,需直接编辑钣金的厚度参数定义。

当使用曲面,或是实体几何的表面做为壳体定义时,在“壳体定义”属性面板中则必须为壳体指定厚度。

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在使用选择实体表面或曲面建立壳单元时,可以指定其为复合材料壳单元(仅Simulation Premium版本中可用)。

无论是钣金壳单元,还是曲面壳单元,在使用时都有顶面/底面之分,在“壳体定义”属性面板中,通过选择“完整预览”可对其顶面/底面朝向进行预览,以保证相邻钣金/曲面所生成的壳单元的法向一致性。

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如果相邻壳单元法向不一致,在结果后处理中应力结果将出现不连续性。出现这种情况,则需要在定义壳单元时选中“上下反转壳体”来反转其中一个曲面的法向,以保持法向的一致性。

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在“壳体定义”属性面板最下方,是偏移量的定义,当使用钣金实体作为壳单元时,该选项同样不可更改,仅以钣金厚度中面为壳单元定义曲面,以真实体现结构情况。

当使用选择实体表面曲面或曲面实体定义壳单元时,偏移参数可编辑,默认为中曲面扩展,即壳体真实厚度以所选曲面为中面向两侧扩展,根据曲面生成情况,可调整为上/下曲面或是指定比例来定义。

偏移参数将对仿真结果产生影响,同时如果存在曲面接触定义,该参数也将影响接触效果生成。

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当模型中存在大量壳单元需要定义时,可以启用右键菜单中的“壳管理器”。

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在管理器中可以轻松定义各种类型的壳单元并可以对其进行分类管理、查看并对其进行批量编辑。

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掌握 SOLIDWORKS Simulation 壳单元参数设置,能够显著提升仿真分析的精度。无论是进行钣金建模,还是开展曲面建模,留意这些关键细节,能让分析更贴合实际。

希望这些信息能帮助您更好地应用SOLIDWORKS Simulation,优化设计流程,提升产品性能。

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