Инженерный анализ в Autodesk Simulation Multiphysics
Покупка
Тематика:
Системы автоматического проектирования
Издательство:
ДМК Пресс
Автор:
Пузанов Андрей Викторович
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 913
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-89818-493-3
Артикул: 452169.02.99
Книга предназначена для инженеров и конструкторов, занимающихся разработкой и моделированием машиностроительных конструкций, а также для студентов и аспирантов технических специальностей вузов.
Книга изложена в максимальном приближении к официальной справке по Autodesk Simulation и, по сути, является локализованным справочным руководством.
В книге представлены описание интерфейса, команд, настройка и принцип работы в Autodesk Simulation Multiphysics; создание, импорт/экспорт моделей, выбор типа анализа, параметров, решение задач в простой и связанной постановке; просмотр и оценка полученных результатов. Приведено описание приложений для расчета усталости и прочностного анализа емкостей.
В зависимости от степени подготовки читатель может обратиться к конкретным разделам: либо к основам и принципам работы с программным комплексом, либо непосредственно к сути и особенностям построения более сложных моделей. В книге приведены рекомендации по созданию адекватных моделей, эффективные приемы работы с программным комплексом. Рассмотрены возможные ошибки при построении модели и ее анализе, даны вероятные пути решения.
Материал книги представлен для версии Autodesk Simulation Multiphysics 2012. Таким образом, в зависимости от варианта поставки или версии отдельные меню, команды и диалоговые окна будут недоступны.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 004: Информационные технологии. Вычислительная техника...
- 62: Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 09.03.04: Программная инженерия
- 15.03.01: Машиностроение
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Ìîñêâà, 2023 Инженерный анализ в Autodesk Simulation Multiphysics Методическое руководство А. В. Пузанов 2-е издание, электронное
УДК 62-11004.9Autodesk Simulation Multiphisics ББК 30.4-02с515 П88 П88 Пузанов, Андрей Викторович. Инженерный анализ в Autodesk Simulation Multiphysics : методическое руководство / А. В. Пузанов. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 913 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-493-3 Книга предназначена для инженеров и конструкторов, занимающихся разработкой и моделированием машиностроительных конструкций, а также для студентов и аспирантов технических специальностей вузов. Книга изложена в максимальном приближении к официальной справке по Autodesk Simulation и, по сути, является локализованным справочным руководством. В книге представлены описание интерфейса, команд, настройка и принцип работы в Autodesk Simulation Multiphysics; создание, импорт/экспорт моделей, выбор типа анализа, параметров, решение задач в простой и связанной постановке; просмотр и оценка полученных результатов. Приведено описание приложений для расчета усталости и прочностного анализа емкостей. В зависимости от степени подготовки читатель может обратиться к конкретным разделам: либо к основам и принципам работы с программным комплексом, либо непосредственно к сути и особенностям построения более сложных моделей. В книге приведены рекомендации по созданию адекватных моделей, эффективные приемы работы с программным комплексом. Рассмотрены возможные ошибки при построении модели и ее анализе, даны вероятные пути решения. Материал книги представлен для версии Autodesk Simulation Multiphysics 2012. Таким образом, в зависимости от варианта поставки или версии отдельные меню, команды и диалоговые окна будут недоступны. УДК 62-11004.9Autodesk Simulation Multiphisics ББК 30.4-02с515 Электронное издание на основе печатного издания: Инженерный анализ в Autodesk Simulation Multiphysics : методическое руководство / А. В. Пузанов. — Москва : ДМК Пресс, 2013. — 912 с. — ISBN 978-5-94074-693-5. — Текст : непосредственный. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-493-3 © Пузанов А. В., 2012 © Оформление, издание, ДМК Пресс, 2012
Посвящаю эту работу своим детям Ксении и Егору, жене Ирине и моим родителям, с благодарностью за понимание и возможность работы над данной книгой
Краткое содержание Autodesk Simulation – место в структуре цифрового прототипа от Autodesk ..............................................................21 Системные требования ............................................................22 Введение ......................................................................................23 Основы Autodesk Simulation .....................................................24 Типы анализа ............................................................................208 Настройка и выполнение анализа ........................................269 Результаты ................................................................................806 Приложение ..............................................................................877 Изменения в версии Autodesk Simulation 2013 (март 2012) ................................................................................905
Содержание Autodesk Simulation – место в структуре цифрового прототипа от Autodesk ..............................................................21 Системные требования ............................................................22 Введение ......................................................................................23 Основы Autodesk Simulation .....................................................24 Запуск Autodesk Simulation ..............................................................25 Интерфейс пользователя ................................................................25 Команды навигации ....................................................................27 Настройка отображения видового куба ...................................27 Использование компаса ..........................................................28 Наклонить вид грани ...............................................................29 Переключиться на соседнюю грань .........................................29 Вид спереди ...........................................................................30 Обзор штурвалов ....................................................................31 Уведомление о неактивном штурвале .....................................32 Отображение и использование штурвалов ..............................32 Управление отображением штурвалов ....................................33 Подсказки для штурвалов и информация об инструментах .....33 Панель навигации ...................................................................33 Доступные инструменты навигации ........................................34 Изменение положения и ориентации панели навигации ..........34 Управление отображением инструментов навигации на панели навигации ...............................................................35 Виды моделей .........................................................................35 Инфоцентр ..............................................................................37 Меню ..........................................................................................37 Основные свойства и параметры ....................................................40 Диалоговые окна .........................................................................40 Закладка Analysis ....................................................................40 Закладка CAD Import ...............................................................42
Содержание 6 Закладка FEA Editor .................................................................44 Закладка General Information ...................................................44 Закладка Graphics ...................................................................44 Закладка Mesh-FEM File interface ............................................46 Закладка Mouse Option ...........................................................47 Закладка Reporting ..................................................................47 Закладка Results .....................................................................47 Закладка Sketching .................................................................47 Закладка View Option ...............................................................48 Панель быстрого доступа ........................................................48 Закладка Настройки выбора ...................................................49 Закладка настройки просмотра ..............................................54 Закладка настройки инструментария ......................................58 Закладка настройки горячих клавиш .......................................59 Системные единицы ...............................................................61 Утилита конвертирования базы данных ...................................65 Калькулятор размеров и центра тяжести .................................67 Импорт файлов моделей .................................................................69 Введение ....................................................................................69 Загрузка моделей Autodesk Simulation ........................................69 Загрузка модели .....................................................................69 Загрузка унаследованных моделей .........................................70 Импорт CAD-файлов ...................................................................70 Работа локально .....................................................................70 Импорт твердотельных моделей из CAD-программы ..............72 Импорт файлов с использованием Autodesk Simulation с установленной CAD-надстройкой .........................................72 Импорт файлов с использованием Alibre Design ......................73 Импорт файлов с использованием Autodesk Inventor ...............73 Импорт файлов с использованием Autodesk Inventor Fusion ....73 Импорт файлов с использованием Autodesk Mechanical Desktop ...................................................................................74 Импорт файлов с использованием CoCreate OneSpace Modeling .................................................................................74 Импорт файлов с использованием IronCAD .............................74 Импорт файлов с использованием KeyCreator ........................75 Импорт файлов с использованием Pro/ENGINEER ...................75 Импорт файлов с использованием Rhinoceros ........................75 Импорт файлов с использованием Solid Edge .........................75
Содержание 7 Импорт файлов с использованием SolidWorks .........................76 Импорт файлов с использованием SpaceClaim .......................76 Ассоциативность между CAD и Autodesk Simulation .................77 Упрощение моделей ...............................................................78 Импорт моделей без использования CAD-приложений ...........81 Импорт файлов .......................................................................82 Сшивание поверхностей .........................................................83 Импорт каркасных CAD-файлов ..............................................84 Импорт каркасных файлов AutoCAD DXF/DWG .........................84 Импорт каркасных IGES-файлов .............................................86 Импорт/экспорт CAE-файлов ......................................................87 Архивы ........................................................................................88 Создание ................................................................................88 Загрузка .................................................................................89 Управление .............................................................................89 Восстановление ......................................................................89 Удаление .................................................................................89 Загрузка моделей с компакт-диска .........................................90 Конечно-элементные модели ..........................................................90 Обзор разбиения модели на конечные элементы ........................90 Разбиение на конечные элементы твердотельных CAD-моделей ..............................................................................91 Основные принципы ...............................................................91 Общие замечания ...................................................................93 Размер конечно-элементной сети ...........................................93 Контакт и соответствие КЭ-сети между деталями ...................94 Разбиение на конечные элементы твердотельных моделей ....95 Тонкостенные детали ..............................................................95 Анализ потока жидкости и анализ мультифизики ....................95 Материалы уплотнений (прокладки)........................................96 Параметры настройки КЭ-сети модели ...................................96 Проблемы водонепроницаемости в КЭ-сетях .......................125 Соответствие конструктивных особенностей ........................127 Объединение компонентов ...................................................129 Болты и другие крепления .....................................................132 Точки усовершенствования ...................................................137 Конструктивные вершины – узловые точки ............................140 Генерация жидкости ..............................................................141 Изучение КЭ-сети .................................................................142
Содержание 8 Создание и редактирование модели .........................................145 Плоскость рисования ............................................................145 Добавление геометрии .........................................................149 Добавление новой детали в модель ......................................150 Добавление конструктивных узлов в модель .........................150 Добавление линий в модель ..................................................151 Изменение геометрии...........................................................156 Запрос (справка) ..................................................................166 Утилиты ................................................................................167 Изменение параметров Autodesk Inventor .............................169 Генерация сети моделей, созданных вручную ...........................169 Усовершенствование сети поверхности ....................................182 Кнопка Options ......................................................................183 Контактные пары ...........................................................................189 Типы контакта ...........................................................................192 Функция силового соединения ..............................................195 Предупреждение по использованию силового соединения ...........................................................................197 Примечание силового соединения ........................................197 Пример теплового контакта ..................................................206 Типы анализа ............................................................................208 Какой анализ применить? ..............................................................209 Линейный ..................................................................................209 Нелинейный ..............................................................................210 Тепловой ...................................................................................211 Поток жидкости .........................................................................212 Электростатический .................................................................212 Массопередача .........................................................................213 Мультифизика ...........................................................................213 Установка типа анализа .................................................................214 Мультифизика ...............................................................................214 Сравнение связанных и несвязанных исследований......................215 Преимущества связанного анализа ...........................................215 Преимущества несвязанного анализа .......................................215 Линейный анализ ..........................................................................217 Статическое напряжение с линейными моделями материалов ...............................................................................217 Собственная (модальная) частота .............................................218
Содержание 9 Собственная (модальная) частота с приложением нагрузки ................................................................................219 Переходный процесс ................................................................219 Спектр отклика ..........................................................................221 Случайная вибрация .................................................................222 Частотный отклик ......................................................................224 Критическая нагрузка устойчивости ..........................................225 Метод динамического проектирования (DDAM) ........................228 Нелинейный анализ .......................................................................230 Нелинейное конструктивное моделирование механических событий (MES) ..........................................................................230 Теоретические основы моделирования событий ...................231 Схема моделирования событий ............................................235 Собственная частота – модальный анализ с нелинейными моделями материалов ..............................................................238 Совместимость моделей ...........................................................238 Тепловой анализ ...........................................................................239 Установившаяся теплопередача ................................................240 Линейный установившийся анализ теплопередачи ...............240 Нелинейный установившийся анализ теплопередачи ...........241 Нестационарный теплообмен....................................................245 Линейный анализ переходного процесса теплопередачи ......246 Нелинейный анализ переходного процесса теплопередачи ......................................................................247 Анализ течения жидкости ..............................................................247 Стационарное течение жидкости ..............................................248 Нестационарное течение жидкости ...........................................249 Течение жидкости через пористый материал ............................249 Течение жидкости в открытом канале ........................................250 Рассмотрение моделирования ..................................................251 Теоретические основы течения жидкости ..................................257 Уравнения Навье-Стокса для несжимаемого потока жидкости...............................................................................257 Метод конечных элементов и несжимаемые потоки ..............258 Описание задачи ..................................................................259 Метод пенальти ....................................................................262 Дискретизированные уравнения ...........................................263 Электростатический анализ ..........................................................265
Содержание 10 Основные уравнения для исследований электростатики ...........265 Электростатический ток и напряжение ......................................266 Электростатическое поле и напряжение ...................................266 Анализ усталости ..........................................................................267 Массопередача .............................................................................267 Настройка и выполнение анализа ........................................269 Сценарии проекта моделей ...........................................................270 Работа со сценариями проекта .................................................272 Среда Редактора FEA ....................................................................274 Разные функции (видимость, подавление, копия и вставка) ......274 Выбор типа элемента ................................................................276 Определение параметров элемента ..........................................276 Определение свойств материалов ............................................276 Использование нагрузок и ограничений (граничных условий) ...278 Определение направления нагрузки .........................................279 Группировка нагрузок и ограничений ........................................279 Назначение нагрузки / ограничения группе ...........................280 Добавление или исключение группы в анализ .......................280 Изменения элементов в группе .............................................281 Определение параметров исследований ..................................281 Симметрия модели .......................................................................281 Мультифизика – использование результатов в других исследованиях ..............................................................................282 Требования для сетей различного размера ...............................283 Требования идентичности сетей ...............................................285 Локальные системы координат .....................................................286 Создание системы координат ...................................................287 Назначение узлов системе координат .......................................287 Назначение нагрузок и ограничений локальным системам координат .................................................................................288 Представление результатов в системе координат .....................290 Линейный анализ ..........................................................................291 Тип элементов и параметры ......................................................291 Балочные элементы ..............................................................291 Промежуточные элементы ....................................................301 Жесткие элементы ................................................................304 Элементы пружины ...............................................................306