彼泽之陂,有蒲与蕳。有美一人,硕大且卷。——请大家多多关注点赞。
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工程中常用到厚度尺寸远小于其他方向尺寸的构建,如容器、板材等。在SC中将它们简化为壳。
将曲面转换为壳只需要设置曲面厚度即可。
将实体转换为壳一般通过抽取中间面来实现,即准备标签——中间面工具,抽取中面后,壳属性将保留厚度等参数。
本文将通过工程应用中常遇到的问题作为指引,讨论壳单元的应用问题。
选择准备——中间面,依次选择各个钣金零件的两面,点击√确定。
SC中自动抽中面操作如下,选择准备——中间面,在选项中设置要识别的最小和最大厚度。在点击窗口中的模型即可自动转换。
注:选项中其他选项含义,组中间面表示将抽取的面放在一个新零件内。延伸曲面默认勾选。
选择修复——缺失的面,图形中所有开放面将高亮显示,选择要修补得地方,软件将自动填补,然后点击Esc退出。
对于孔洞,在SC中可直接选中,然后按键盘Delete删除,即可填补孔洞。
在以往的DM应用中,最常遇到的问题是抽中面之后,各个壳零件相互之间产生间隙,处于相互分离状态,导致计算失败。如下图3块钣金组焊而成而的水池,在DM中通过Tool——Mid-Surface抽中面。抽中面后如下图,可见钣金之间出现了缝隙。
而在SC中,抽取的中间面会自动延伸缝合(因为选项默认勾选了延伸曲面)。如果有自动延伸失败的面,只需要点击准备——延伸,设置查找的最大距离,图形会以高亮边提示哪些边需要延伸,依次选择后点击√即可。
在壳与梁之间产生间隙也可以使用延伸工具修补,而且可以设置距离后批量延伸处理。
通过以下实例说明此问题:
实例1:焊接而成的水箱,底部固定,内壁承受1MPa的压强,求变形。
Step1 通过SC自动抽中面,并设置拓扑共享。
Step2 分析前设置。
进入Mechanical,划分网格,施加边界条件。
施加压强时如下图,可见,右下角的挡板只能施加在外表面,和我们的意图相反。
Step3 添加变形结果并计算。
从结果可见,右下侧板的压强方向不正确。
当然我们可以通过对这块板单独施加-1Mpa的压强解决此案例,但是这种方法并不是万能的,在一些复杂模型中不适应。
壳单元有正面和反面,正面也被称为法向,所有的载荷和约束都只能加载在法向面。在Mechanical中,选择曲面,被上色的一面就是法向面。
如何修改法向的方向呢?
通过测量——法线,在图形窗口框选零件,即显示壳的法向箭头。
此时(选中测量——法线后),右击要反转的面——反转面的法线,即可修改面法向。
回到Mechanical重新设置边界条件,计算结果如下。
本文简单写到这里,下一篇文章介绍壳与梁的连接问题。
祝万事顺遂。