考量進行分析的零件或組合時,存在若干值得考量的問題。其中一個是模型準備。若要準備進行分析的組合模型,請評估元件類型。在零件模型中,評估零件特徵。然後,您可以從分析中移除較低影響的零件或特徵,並使用分析結果中的相對較小差異提高效能。
準備進行分析的零件或組合的動作包括:
簡化模型
為什麼簡化組合?
分析組合時,您可以排除由約束或力模擬其功能的較小零件。簡化組合 (如有可能) 有助於降低模擬時間。
為什麼簡化零件特徵?
執行模擬分析時,您可以修改模型的某些部分,以允許進行更有效的分析。此修改包括抑制不符合應力集中的幾何小特徵。其中一個範例為外凸面外圓角。它們可使網面建立複雜化,而不會對最終結果帶來重大影響。
為什麼簡化包含薄本體的模型?
您的模型所包含的元件中,通常可能由非常薄的薄壁主體所組成 (相對於模型的整體標註或大小),因此您的模型可能會非常薄 (例如板金或框架結構)。因此,若使用實體元素型 FEA 來分析這類元件,會需要大量運算資源,並且提供的結果可能較不精確。將包含薄壁本體的元件簡化成薄殼後,可以大幅減少所需的運算資源,以及提高模擬精確度。
您可以按一下「準備」面板中的「尋找薄本體」指令來檢查模型,查看是否含有適合做為薄殼特徵的薄本體。
系統會自動搜尋模型中符合薄元件準則的本體。然後,您可以決定是否要簡化實體幾何圖形,並使用「中間曲面」指令或「偏移」指令,產生定義薄殼結構的中間曲面。
在應力分析中,使用薄零件指令有哪些限制?
- 如果一般化造型比高於 100,Autodesk Inventor 應用程式會將元件視為薄元件,並在您按一下「尋找薄本體」指令後亮顯該元件。
- 如果一般化造型比高於 100,而您未使用薄本體指令 (尋找薄本體、中間曲面、偏移) 來執行分析,將顯示訊息,建議您使用「尋找薄本體」指令來執行更準確的分析。
- 如果一般化造型比高於 250,將顯示警告訊息,指示分析結果很可能不準確,並且不精確。
- 如果一般化造型比低於 100,元素會被視為厚元素 (或實體元素),建議您將其從薄殼元素轉換為實體元素以執行準確的分析。
一般化造型比 = (36 * pi * 體積 2 / 面積 3) 1/6
其中:
體積 = 本體的體積
面積 = 本體的表面面積
注意事項Autodesk Inventor 只會建議哪些本體應被視為薄本體。選擇的準則並非絕對,因此,對於某些特定情況可能不適用。您可以取代指令的結果。
加入約束
結構約束限制模型位移。對於靜態模擬,請移除所有剛體模式 (本體的自由轉換和旋轉移動)。可以透過以下方式執行此作業:固定面,或在面、邊或頂點上合併局部約束。
注意事項約束過多或不足均可以大大變更模型行為。因此,若要指定適當的一組約束以反映真實模型環境,請給予高度重視。
結構約束的類型包括:
| 固定 | 移除所有自由度。 |
| 無摩擦 | 防止正垂於曲面的運動。 |
| 接腳 | 隔離徑向、軸向或切向的自由度。 |
若要顯示反作用力資訊,請執行模擬,然後在「模擬瀏覽器」中的約束上按一下右鍵,最後選取「反作用力」。
注意事項您可以將負載和邊界條件套用至同一圖元 (只要它們相容)。您可能會誤將不相容的負載和邊界條件套用至同一圖元。其中一個範例為 Z 方向上的一個固定面,以及在 Z 方向上套用至同一個面的負載。則固定邊界條件會取代這些面。
加入負載
結構負載
結構負載是在作業過程中套用至零件或組合的力。這樣的負載會在元件中產生應力、變形和位移。
在產品設計中,瞭解您的產品在正常工作條件和過量工作條件下會如何進行反作用很重要。瞭解如何確定您的產品對這些負載所具有的回應,以及建置適當的安全係數。重要的設計方面包括大小、重複頻率、分佈和特性 (靜態或動態)。如果您可以視覺化產品對負載的回應方式,則可以更好地控制您的設計。
可用結構負載類型包括:
- 力 (N 或 lbforce)
- 壓力 (MPa 或 psi)
- 軸承負載 (N 或 lbforce)
- 力矩 (N*m 或 lbforce in)
- 遠端力 (N 或 lb)
套用正垂於面 (其中力互垂於面) 的結構負載。套用平行於面 (該面具有在每個方向指定的大小) 的結構負載。您可以將力矩套用至實體面。使用遠端力以:
- 套用模型外側或模型內側的特定點處的力。
- 轉換為給定面上的等效力和力矩。
您可以將軸承負載僅套用至圓柱面。
注意事項如果您將負載套用至接觸中所涉及的面,請使用「壓力」,而不使用「力」。
本體負載
本體負載是作用於元件的整個體積或質量的負載。本體負載的範例包括但不限於:
如果模型受外力影響,請定義重力負載或本體負載。針對每一個模擬最多可以定義一個重力負載和一個本體負載。
指定材料
材料性質為模擬定義模型的每個零件的結構特性。每個模擬可以針對任何元件具有不同的一組材料。
型式與標準
Inventor 材料是使用型式與標準編輯器進行管理的。您可以修改既有材料或建立新材料。建立或修改材料時,請謹慎指定正確的材料特性。
材料定義
啟動新零件後,元件材料會設定為文件樣板使用的任何項目。Inventor 出廠時,零件和組合的文件樣板使用稱為「預設」的材料。沒有定義將預設材料用於模擬環境。因此,如果將任何元件的材料指定為「預設」,將會取代該材料。存在數個修正材料指定的方法:
- 編輯零件。在 iProperty 中,指定恰當定義的材料,以用於模擬。建議使用這種方法。
- 使用另一種恰當定義的材料取代 Inventor 預設材料。
- 修改預設材料以使其可用於模擬。修改樣板檔案以重新定義預設材料時,請謹慎行事。其他文件有時取決於原始定義。
存在兩種可以使得材料對於模擬無效的方法。
- 未充分定義指定的零件模型材料。它缺少滿足模擬要求的重要資訊。在這種情形下,您會收到有關材料的警告訊息。您可以先使用一個適用於分析的材料取代該材料,或修改既有材料,然後再執行模擬。
- 未充分定義取代材料。它缺少滿足模擬要求的重要資訊。使用資訊
圖示裝飾瀏覽器中的「取代材料」節點。您可以先使用一個適用於分析的材料取代該材料,或修改既有材料,然後再執行模擬。
模擬瀏覽器
在模擬瀏覽器中,有一個「材料」資料夾
,您可以在其中找到取代其他材料的所有材料的清單。例如,如果您有銅元件並使用鋼取代銅,便存在鋼的唯一節點。「鋼」節點包含使用該材料的每個零件的節點。
以下是有關材料的行為的假定:
| 常數 | 在溫度和時間方面,所有結構材料性質不會發生變更。 |
| 同質 | 材料性質不會在整個零件體積中發生變更。 |
| 線性 | 應力與應變成正比。 |
如果模擬材料更適用於您的設計需求,請將材料指定晉級至作為 CAD 編輯的模型。
指定接觸條件
存在兩種將接觸條件加入至模擬的方式:
| 自動接觸 | 根據「編輯模擬性質」對話方塊中的設定軟體指定的接觸。可以在此作業中隨時編輯自動接觸。 |
| 手動接觸 | 您透過使用該指令指定的接觸。可以在此作業中隨時編輯手動接觸。 |
其他注意事項:
父瀏覽器節點處的警告圖示
應力分析瀏覽器中的父節點旁邊會顯示狀態圖示,指示該節點已過期,或子節點中有問題存在。最初,父節點旁邊會顯示「需要更新」圖示
。更新節點後,如果顯示「警告」圖示
,則一個或多個子節點有問題存在。
程序
簡化零件和組合以便於分析
簡化模型或零件有助於加速分析。您可以排除旨在由約束進行模擬的零件和對結構影響很小的零件。
為協助加速分析,您可以抑制零件特徵,例如表面外圓角或用於切斷銳利邊的外圓角。
注意事項組合元件和零件特徵排除是特定於模擬的作業。因此,您在一個模擬中進行的排除不會影響到其他模擬。
排除元件以簡化組合
從分析中排除零件或組合:
- 將組合瀏覽器節點展開至能夠看到要排除的元件的層級。
- 在元件上按一下右鍵,然後選取「從模擬中排除」。或者,在圖形面域中的元件上按一下右鍵,然後按一下「從模擬中排除」。
被排除的元件會在模擬環境中變通透。
排除特徵以簡化零件和組合
為分析抑制特徵可以加速網面建立程序。從應力分析中排除圖形視窗中的零件特徵的步驟:
- 將選取篩選變更為「選取特徵」
。 - 在圖形視窗中選取要排除的特徵,可以逐一選取,也可以一次性選取多個。
- 按一下右鍵,然後選取「從模擬中排除」。
這些特徵將在圖形視窗中變得不可見。在瀏覽器中,這些特徵將不可用並帶「排除」圖示
展示。從屬特徵也不會顯示在瀏覽器中並且無法使用。
注意事項對於應力分析,被排除的特徵會被抑制,但是當您返回零件或組合塑型環境後,會忽略抑制。並且,您無法排除在塑型環境中已經抑制的特徵。
或者,您也可以在瀏覽器中選取要排除的特徵:
- 將零件瀏覽器節點展開至您要排除的特徵的層級。
- 在特徵上按一下右鍵,然後選取「從模擬中排除」。
如果在建立有限元素網面時發生錯誤,會顯示錯誤對話方塊。會亮顯可能存在問題的幾何圖形物件,並且會停止建立網面。
分析包含薄壁本體的零件或組合
若要偵測薄壁本體,請按一下「準備」面板中的「尋找薄本體」。如果模型包含符合薄壁本體準則的元件,會顯示一個訊息方塊,其中包括用於自動從偵測到的薄壁本體建立中間曲面的選項。
如果按一下「確定」,即會開啟「中間曲面」對話方塊。按一下「確定」,以演算模型並建立中間曲面。您也可以按一下「偏移」指令,以手動選取要針對薄本體準則對其進行分析的一個或多個面。
所有中間曲面和偏移均列示於瀏覽器中的「薄殼」節點下。
加入約束
加入結構 (
固定、
無摩擦或
銷) 約束:
- 在功能區上,按一下要加入的約束類型對應的約束指令。
注意事項您也可以在瀏覽器中的「約束」節點

上按一下右鍵,然後從關聯式功能表選取適當的約束類型。
- 在對話方塊中,「選取」指令處於作用中狀態,因此您可以立即選取約束位置。為約束類型選取適當的輸入。如果選取多個輸入,則所選項目必須為同一類型:例如面、邊或頂點。輸入類型以約束類型為基礎。
- 您可以使用
「(更多)」指令展開對話方塊,以便存取其他約束參數 (可選作業)。可用的參數以約束類型為基礎。 - 按一下「確定」加入約束並關閉對話方塊。或者,按一下「套用」加入約束並保持對話方塊開啟。
您可以在執行模擬後編輯或抑制約束,然後重新執行該模擬並查看變更或抑制約束的效果。
注意事項您無法從套用至包含接觸的面的約束中排除零件-零件接觸區域。避免將不適當的約束套用至接觸面。
使用絕對位移量套用固定約束
您可以在套用固定約束的同時套用位移。若要指定位移,請執行以下作業:
- 在「固定約束」對話方塊中,按一下
(「更多」) 按鈕。對話方塊將展開以讓您存取更多設定。 - 選取「使用向量分量」。
- 選取適用於定義位移向量的 X、Y 或 Z 向量分量。
- 為每個向量分量輸入適當的位移大小。
- 按一下「確定」,套用約束。
套用負載
負載是您為模擬定義的邊界條件的一部分。有多種負載類型可以套用:
| 存取方式 | 負載類型 | 輸入 | 用於... |
|---|
| | 力 | 面、邊和頂點。 選取多個輸入時,所有輸入必須屬於同一圖元類型。 | 將指定大小的力套用至所選面、邊或頂點。 依預設,會以以下方式套用力: - 正垂於所選面。
- 與所選邊平行。
- 在對話方塊的展開區段中使用向量分量。
|
| | 壓力 | 面 | 將指定大小的壓力套用至所選面。 |
| | 軸承負載 | 圓柱面 | 將指定大小的負載套用至所選面。力顯著 |
| | 力矩 | 面 | 圍繞軸線並互垂於面套用指定大小的負載。 |
| | 主體負載 | 線性:面或邊 角度:面或邊 位置:頂點 | 將線性加速度或角速度以及指定大小的加速度套用至模型。 線性 使用大小值來互垂於面套用負載。正值會套用至面。平行於邊選取套用負載。 「翻轉」會反轉方向。 角度 正垂於面或平行於邊套用角速度和指定大小的加速度。 「翻轉」會反轉方向。位置 指定本體負載的替代位置。該位置在速度和加速度之間共用。 |
| | 重力 | 面或邊 | 正垂於所選面或平行於所選邊套用指定大小的重力。 「翻轉」會反轉重力方向。 向量分量定義重力的大小和方向。 |
| | 遠端力 | 面 | 將指定大小的力套用至所選面。 依預設,會以以下方式套用力: - 正垂於所選面。
- 按一下「翻轉方向」變更方向。
- 使用座標指定力位置。
|
套用負載:
- 在「負載」面板中,按一下要套用的負載類型。會顯示適用負載對話方塊。
注意事項您也可以在瀏覽器中,在「負載」節點

上按一下右鍵,然後從關聯式功能表中選取適當的負載類型。
- 「選取器」指令處於作用中,您可以直接在圖形區域中選取輸入。根據負載類型,做出相應選取。
- 選取顯示指示套用負載的方向的圖像。若要變更負載方向,請使用展開的區段中的向量分量 (針對適用的負載類型) 來描述方向。
- 對話方塊中的「更多」區段還提供了該負載的圖像設定。依需要調整圖像設定。
注意事項如有需要建立同樣類型的多個負載,請定義負載條件、點選幾何圖形,然後按一下「套用」。對話方塊會保持開啟狀態,您隨時可建立下一個負載。「套用」按鈕不可用於本體負載和重力負載,因為一個模擬最多只能有一個本體負載和一個重力負載。
為負載套用分割力
在許多套用中,元件表面上的不同位置對應於不同的負載。其中一個範例為軸承支撐旋轉軸的兩端。力矩作用於該軸的中間部分,而軸承負載作用於該軸的兩端
將軸承負載指定給元件 (例如軸) 時,您可以分割力以建立軸承接觸位置。
另一個範例為套用負載以模擬坐在公園長椅上的兩個人。分割長椅的上表面,以建立您可以套用這兩個人的重量的位置。
取代材料指定
一般而言,在元件 iProperty 中的零件模型層級指定材料。在該位置,「物理性質」頁籤描述材料的基本方面。應力分析模擬會使用此資訊。
分析的一個方面是允許比較設計解決方案的不同材料。因此,在每個模擬中,您可以取代給定零件或組合的指定材料。取代僅針對特定模擬而發生,不會影響組合模型,除非您將變更晉級至模型。
如果取代材料出於模擬目的變為未充分定義,則材料節點會指示存在需要解決的問題。
取代指定材料:
- 按一下


顯示一個對話方塊,其中包含元件及其材料指定。 注意事項您也可以按兩下父「材料」瀏覽器節點

,或在該節點上按一下右鍵並選取「指定材料」。
- 在「取代材料」欄中,按一下與您要變更其材料的元件相符的儲存格。會亮顯該列及關聯的元件瀏覽器節點,並在圖形視窗中亮顯該元件,以反映所做的選取。
- 按一下下拉箭頭以顯示材料清單並選取所需材料。該元件的所有複本均接受材料取代。因此,如果您擁有 16 個螺栓複本並取代一個螺栓的材料,則該動作會導致取代所有 16 個螺栓複本的材料。
注意事項您可以複製並貼上材料取代。在一個取代材料儲存格上按一下右鍵並選取「複製」。然後,在一個取代材料儲存格上按一下右鍵並選取「貼上」。
- 為您所需的儘可能多的元件指定材料取代,然後按一下「確定」套用材料變更。
注意事項如果提供的材料中沒有您要使用的材料,則您可以定義新材料或修改既有材料。請參閱〈
新增材料〉或〈
編輯材料〉。
展示所有的材料指定
在瀏覽器中檢視所有材料指定:
- 在「材料」父節點
上按一下右鍵,然後選取「展示所有材料」。 - 展開瀏覽器材料節點,以檢視在零件模型層級
上所做的元件材料指定,以及元件材料取代
。
在以下情況中,瀏覽器中會顯示警告圖示
:
- 「展示所有材料」已選取,而且您的零件包含未定義的預設材料而沒有現地取代。
如果缺少模擬所需的一些材料性質,便會顯示該圖示。若要消除該警告,請更新零件模型層級上的預設材料,或套用材料取代。
- 材料性質無效。
性質超出模擬的限定範圍時,會顯示該圖示。例如,如果您將材料密度變更為零,則會針對該材料顯示該圖示。若要消除警告,請更新材料性質、指定其他材料或套用材料取代。
- 遺失材料。
如果指定的材料從 Inventor 材料清單中遺失,則會顯示該圖示。若要消除警告,請更新材料清單、指定其他材料或套用材料取代。
處理多個元件材料
您可以在「指定材料」對話方塊中選取多個列。
- 開啟「指定材料」對話方塊。
- 在對話方塊上按一下某個列。
- 若要選取多個列,請按住 Ctrl 並選取列。
- 若要選取多個連續的列,請使用 Shift。
注意事項會亮顯選取的列及關聯的元件瀏覽器節點,還會在圖形視窗中亮顯這些元件。
將取代材料指定給所選項目:
- 選取列後,在「取代材料」欄中按一下其中一個已選取的儲存格。
- 從下拉式功能表中,按一下適當的材料選項。所有選取的列均繼承相同的取代材料。
複製並貼上取代材料:
- 在列上按一下右鍵,然後選取「複製」。系統會複製與該列關聯的取代材料。
- 逐一選取或一次選取多個取代材料的目標列。
- 在亮顯的列上按一下右鍵,然後選取「貼上」。所有列會繼承複製的取代材料。
刪除材料取代
對於單一元件,您可以在「元件」節點上按一下右鍵,然後按一下「刪除材料」。從取代清單中移除「元件」節點和「材料」節點。元件材料會回復到先前的材料。
對於材料,在「材料」節點上按一下右鍵,然後按一下「刪除材料」。會移除該材料的所有取代,元件材料會回復到先前的材料。
移除多餘的取代
移除多餘的取代並收闔通用取代下的元件。在「材料」節點及其所有子節點的關聯式功能表中提供該指令。
在您希望執行該作業的節點層級上按一下右鍵,然後按一下「移除多餘的取代」。
套用自動接觸
在模擬過程中偵測自動接觸,而無需直接採取行動對其進行偵測。如果要先查看自動接觸,然後再執行模擬,或者要評估任何偵測到的自動接觸,請執行「自動接觸」指令。
若要偵測接觸,請在「接觸」面板中按一下「自動接觸」
。
評估模型並加入接觸。面必須滿足兩個準則:
- 面之間的距離不得超過公差值 (如模擬性質中所做出的表示)。
- 面之間的角度必須在平行的條件下在 15 度以內。
產生自動接觸時,混合薄殼 (實體 + 薄殼) 和純薄殼的幾何圖形裝飾會顯示在瀏覽器中,以指示接觸類型。有 3 種可能的類型:
[E-E] 在兩條邊之間建立的邊-邊接觸
[E-F] 在邊與面之間建立的邊-面接觸
[F-F] 在兩個面之間建立的面-面接觸
在模擬性質中以每個模擬為基礎提供了對公差值和接觸類型的存取。角度要求已滿足。
您可以透過編輯各個接觸或多重選取接觸變更接觸類型,並將選取變更為另一個接觸類型。
手動加入接觸條件
如有需要,您可以手動指定接觸類型和參與接觸的元件。您可以指定分隔公差,但不得變更 15 度限制。
例如,在出現以下情況的熔接件中使用「分隔」接觸類型:
- 元件形成一個 T 造型。
- 垂直元件接觸面連接不理想。
瀏覽器中的「接觸」節點下列示了所有接觸。類型和參與元件會顯示在瀏覽器節點名稱旁邊。接觸還作為參與接觸的元件的子系列示於瀏覽器中。
在元件面之間手動加入接觸條件:
- 首先啟用「自動接觸」指令以聚集所有推論接觸。
- 啟用「手動接觸」
指令。 注意事項您可以從功能區啟用「手動接觸」,也可以在瀏覽器中的「接觸」節點

上按一下右鍵並從關聯式功能表中選取「手動接觸」。
- 選取第一個元件或在其中發生接觸的元件面。
注意事項若要增強選取功能,請勾選「篩選參考」勾選方塊。首先選取元件,然後指定接觸面。
- 選取第二個元件或在其中發生接觸的元件面。所選元件或面會著不同顏色以區分選取順序。
- 指定接觸類型。您可以先指定接觸類型,然後再選取輸入。
接觸類型列示適用於特定模擬類型的適當接觸。靜態分析會列示所有接觸類型。模態分析僅列示「已連接」和「彈簧」兩種接觸類型。
正垂和切向勁度是僅為彈簧接觸保留和啟用的值。
處理過期的父瀏覽器節點
設置模擬時,您需要注意對模型所做的變更。在這種情況下,受影響的子節點的父節點會顯示「需要更新」圖示
。在父節點上按一下右鍵,然後選取適用的「更新」指令。將執行更新,如果更新後問題依然存在,則會在父節點旁邊顯示「警告」圖示
。展開父節點,檢視「警告」圖示指示的受影響子節點。
例如,下面是進行支架組合應力分析時可能要執行的工作流程。
- 建立模擬。
- 在功能區中,按一下



- 按一下「手動接觸」
,並至少將一個手動接觸加入至模型。 - 返回組合環境,並刪除手動接觸所涉及的元件。
- 進入應力分析環境。注意「接觸」節點旁邊是否有「需要更新」圖示。展開「接觸」下的所有節點,並檢視「警告」圖示。
- 在「接觸」節點
上按一下右鍵,然後選取「更新自動接觸」。解析器會重新評估介面,並做出適當的接觸變更。
由於手動接觸所涉及的元件已刪除,因此無法解析手動接觸。此手動接觸的旁邊仍展示「警告」圖示,而且「接觸」節點旁邊也會展示「警告」圖示。
通常,如果父節點旁邊顯示「警告」圖示,表示至少有一個未抑制的子節點具有警告。如果具有警告的所有子節點均受抑制,父節點會被視為正常節點,而且不會顯示「警告」圖示。
尋找薄本體
執行零件和組合分析時,您可以簡化包含薄本體的模型。
準備好薄壁模型以進行分析:
- 開啟零件檔或組合檔。
- 按一下「環境」頁籤上的「應力分析」。
- 建立新模擬。
- 在「準備」面板中:
- 按一下「尋找薄本體」
。在瀏覽器中會亮顯符合薄元件準則的實體本體。若要進一步瞭解薄零件準則,請閱讀上面的概念章節 (〈簡化模型〉一節)。 - 在訊息方塊中,按一下「確定」。「中間曲面」對話方塊即會開啟。
- 在「中間曲面」對話方塊中按一下「確定」,從所選實體本體元件產生中間曲面。
- 或者,按一下「偏移」以手動選取面來建立薄殼元件。
- 加入負載和約束。
重要:轉換為薄殼元素後,套用至實體元件的負載和約束會變為不良。建議您轉換模型後,再進行套用。
- 解析模擬,並檢視所需的結果。
如何將零件從薄殼轉換回實體?
在瀏覽器中,選取「中間曲面」或「偏移」節點,按一下右鍵,然後選取「刪除」。
如何檢視中間曲面或偏移厚度?
- 在瀏覽器中,選取所需的「中間曲面」或「偏移」節點。
按一下右鍵,然後選取「編輯薄殼」。在參數式模擬中,會顯示基準規劃厚度。
在參數式模擬中,按一下右鍵,然後選取「展示厚度」。隨即會顯示特定規劃的平均厚度。
對於中間曲面,只能檢視本體厚度,而無法進行編輯。對於偏移,只能編輯為「距離」值兩倍的「厚度」值。
如何一次刪除中間曲面或偏移的多個例證?
- 在瀏覽器中的「薄殼」資料夾上按一下右鍵。
- 按一下「展開所有子系」。
- 選取第一個中間曲面 (Midsurface:1),或第一個偏移 (Offset:1)。
- 按住 Shift 鍵,然後選取最後一個中間曲面或偏移。
- 按一下「刪除」。
如何一次檢視中間曲面或偏移的多個接頭?
- 在瀏覽器中的「薄殼」資料夾上按一下右鍵。
- 按一下「展開所有子系」。
- 選取第一個中間曲面 (Midsurface:1),或第一個偏移 (Offset:1)。
- 按住 Shift 鍵,然後選取最後一個中間曲面或偏移,檢查所有的間隙是否與接頭連接在一起。
自所選面建立薄元件 (薄殼)
- 在「框架分析」環境中,建立新模擬。
- 在「準備」面板中,按一下「偏移」
。 - 選取所需面。
- 在「偏移」對話方塊中,指定厚度。距離會自動計算為厚度的一半,且無法進行編輯。
- 按一下「確定」。
從薄本體元件產生中間曲面
使用「中間曲面」指令,從選取的薄殼元件產生中間曲面。只有符合薄殼元件準則可以轉換為中間曲面。無法建立中間曲面時,將顯示一則訊息通知您。
- 在「框架分析」環境中,建立新模擬。
- 在「準備」面板中,按一下「中間曲面」
。 - 選取本體。
- 在「中間曲面」對話方塊中按一下「確定」。
建議您先使用「尋找薄本體」指令。如果找到任何薄本體,會顯示訊息方塊。按一下「確定」以自動開啟「中間曲面」對話方塊。
參考
從模擬中排除
出於模擬目的簡化組合。從模擬中排除元件。以每個模擬為基礎套用設定。
存取: | 「元件」瀏覽器節點 「關聯式功能表」
|
排除元件和抑制元件之間存在顯著不同。
| 從模擬中排除 | - 從參與模擬的元件的清單中移除元件。
- 在任何模擬中,可以排除任何元件。
- 在組合中仍然可以看到排除的元件,並且可以在您將環境變更為組合環境後看到。
|
| 抑制元件 | - 在組合或其他環境 (包括模擬) 中看不到。
- 無法用於任何模擬。
|
固定約束
在所選面、邊或頂點上套用固定約束。固定約束會移除所有自由度。也就是說,固定約束可阻止面、邊或頂點移動或變形。
您也可以指定在固定約束中套用的位移。
| | 位置 | 顯示該對話方塊時,「選取」指令處於作用中狀態。選取面、邊或頂點來指示約束位置。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。 |
| | 更多 | 展開該對話方塊以顯示有關該指令的其他控制項。 |
| | 使用向量分量 | 選取以隨固定約束套用位移。您可以使用向量分量定義位移。 向量分量 - x - 選取並輸入沿 X 軸的適當位移大小。
- y - 選取並輸入沿 Y 軸的適當位移大小。
- z - 選取並輸入沿 Z 軸的適當位移大小。
|
| | 顯示圖像 | 打開約束向量圖像的可見性。 |
| | 比例 | 以模型單位指定圖像比例。 |
| | | 指定圖像顏色。 |
| | 名稱 | 約束名稱 - 提供預設,但是您可以為約束提供更有意義的名稱,以供將來參考或簡報參考。 |
關聯式功能表指令
| 編輯固定約束 | 顯示您可以在其中修改原來置於約束上的值的「編輯固定約束」對話方塊。 |
| 反作用力 | 顯示具有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 抑制所選約束。抑制約束後,某些其他關聯式功能表項目無法使用。 |
| 複製 | 複製所選約束。選取 Constraints 資料夾,然後使用關聯式功能表的「貼上」指令來套用複製的約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
銷約束
在所選圓柱面的組合上套用旋轉約束。
| | 位置 | 顯示該對話方塊時,「選取」指令處於作用中狀態。選取要在其上套用約束的圓柱面。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。 |
| | 更多 | 展開該對話方塊以顯示有關該指令的其他控制項。 |
| | 固定徑向 | 圓柱曲面無法在圓柱的徑向上移動、旋轉或變形。 |
| | 固定軸向 | 圓柱曲面無法在圓柱的軸向上移動、旋轉或變形。 |
| | 固定切向 | 圓柱曲面無法在圓柱的切向上移動、旋轉或變形。 |
| | 名稱 | 約束名稱 - 提供預設,但是您可以為約束提供更有意義的名稱,以供將來參考或簡報參考。 |
關聯式功能表指令
| 編輯銷約束 | 顯示您可以在其中修改原來放置在約束上的值的「編輯銷約束」對話方塊。 |
| 反作用力 | 顯示具有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 抑制所選約束。抑制約束後,某些其他關聯式功能表項目無法使用。 |
| 複製 | 複製所選約束。選取 Constraints 資料夾,然後使用關聯式功能表的「貼上」指令來套用複製的約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
無摩擦約束
在所選面上套用無摩擦約束。無摩擦約束可防止曲面沿其法線方向移動或變形。曲面可在套用的無摩擦約束的切向上自由旋轉、移動或變形。
| | 位置 | 顯示該對話方塊時,「選取」指令處於作用中狀態。選取面以指定約束位置。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。 |
| | 更多 | 展開該對話方塊以顯示有關該指令的其他控制項。 |
| | 名稱 | 約束名稱 - 提供預設,但是您可以為約束提供更有意義的名稱,以供將來參考或簡報參考。 |
關聯式功能表指令
| 編輯無摩擦約束 | 顯示您可以在其中修改原來置於約束上的值的「編輯無摩擦約束」對話方塊。 |
| 反作用力 | 顯示具有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 抑制所選約束。抑制約束後,某些其他關聯式功能表項目無法使用。 |
| 複製 | 複製所選約束。選取 Constraints 資料夾,然後使用關聯式功能表的「貼上」指令來套用複製的約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
力
將指定大小的力套用至所選面、邊或頂點。選取多個圖元時,選取會限制為與您首次的選取相同的類型。
位置 | 指定要在其上套用負載的面、邊或頂點。 |
 方向 | 指定力方向。預設方向正垂於所選面,並且力具有大小值。大小會套用至面。 方向選取器會自動處於作用中狀態,這允許您選取幾何圖形,以定義其他負載方向。 「方向反轉」指令會反轉所選向量的方向。 |
| 大小 | 指定力大小。 |
| 確定 | 建立力並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立力。 |
| 套用 | 建立力,並使對話方塊保持開啟。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定力向量和控制圖像顯示的其他控制項。 |
| 使用向量分量 | 啟用向量控制項,以便您可以更明確地定義力負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 - Fx = X 元件
- Fy = Y 元件
- Fz = Z 元件
|
| 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形面域中顯示力圖像。 |
| 比例 | 指定力圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
| | 指定力圖像顏色。 |
| 名稱 | 指定負載的名稱。您指定的名稱會顯示在瀏覽器中。 |
壓力
面 | 指定對其套用壓力負載的面。 |
| 大小 | 指定壓力負載的大小。 |
| 確定 | 建立壓力負載並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不建立壓力負載。 |
| 套用 | 建立壓力負載,並使對話方塊保持開啟。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示圖像顯示控制項。 |
| 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形面域中顯示壓力負載圖像。 |
| 比例 | 指定壓力負載圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
| | 指定壓力負載圖像顏色。 |
| 名稱 | 指定負載的名稱。您指定的名稱會顯示在瀏覽器中。 |
承載負荷
軸承負載在其可以支援的力的大小和方向上大不相同。力可以是主要軸向 (止推軸承) 或徑向。
| 面 | 指定負載的面。圓柱面是僅有的有效輸入。 |
 方向 | 預設為軸向。您可以使用向量分量或幾何圖形選取來指定其他位置。 |
| 大小 | 指定軸承上分佈的力大小。 |
| 確定 | 建立軸承負載並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不建立軸承負載。 |
| 套用 | 建立軸承負載,並使對話方塊保持開啟。 |
(更多) | 展開該對話方塊可顯示用於指定軸承負載向量和控制負載圖像顯示的其他控制。 |
| 使用向量分量 | 啟用向量控制項,以便您可以更明確地定義軸承負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 |
| 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形面域中顯示負載圖像。 |
| 比例 | 指定負載圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
| | 指定負載圖像顏色。 |
| 名稱 | 指定負載的名稱。您指定的名稱會列示在瀏覽器中。 |
力矩
「本體負載」-「線性」頁籤
定義模型的線性加速度。
| 線性 |
| | 啟用線性加速度 | 啟用用於指定線性加速度參數的控制項。有效的選取為面或邊。 |
| |  方向 | 指定加速度向量。互垂於面套用法線向量,並且法線向量具有大小值。 選取邊後,會平行於所選邊套用負載。 方向選取器會自動處於作用中狀態,這允許您選取幾何圖形,以定義向量。 「方向反轉」指令會反轉指定向量的方向。 |
| | 大小 | 指定線性加速度大小。 |
| | 確定 | 建立本體負載並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不建立本體負載。 |
| | (更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定本體負載向量的其他控制。 |
| | 使用向量分量 | 啟用向量控制,以便您可以更明確地定義本體負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 位置 |
| | 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形面域中顯示負載圖像。 |
| | 比例 | 指定負載圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
「本體負載 - 角度」頁籤
定義模型的角速度或角加速度。
根據您可以選取的選項,可能會有三種情況:
- 速度和加速度的旋轉軸線相同。未指定位置點。解析器將沿軸線選擇一個點。
- 速度和加速度的旋轉軸線不同。未指定位置點。解析器在速度旋轉軸線上選擇點。將加速度轉換為速度旋轉軸線上的位置點。
- 速度和加速度的旋轉軸線不同。已指定位置點。此情況與使用向量分量定義點時相同。
| 角度 |
| | 啟用角速度和加速度 | 啟用用於指定角速度和加速度的控制項。有效的選取為面和邊。 |
| | 速度 | |
| |  方向 | 指定角速度的方向。互垂於面套用法線向量,並且法線向量具有大小值。 選取邊後,會平行於所選邊套用負載。 方向選取器會自動處於作用中狀態,這允許您選取幾何圖形,以定義負載方向。 「方向反轉」指令會反轉所選向量的方向。 |
| | 大小 | 指定角速度大小。 |
| | 加速度 | |
| |  方向 | 指定角加速度的方向。互垂於面套用法線向量,並且法線向量具有大小值。 選取邊後,會平行於所選邊套用負載。 方向選取器會自動處於作用中狀態,這允許您選取幾何圖形,以定義向量。 「方向反轉」指令會反轉指定向量的方向。 |
| | 大小 | 指定角加速度大小。 |
| | 位置 | 可以讓您變更選取的初始速度和/或加速度位置,同時保持指定的方位。選取頂點,選取的速度和加速度會共用您選擇的位置。 |
| | 確定 | 建立本體負載並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不建立本體負載。 |
| | (更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定角速度和加速度向量的其他控制項。 |
| | 使用向量分量 | 啟用向量控制項,以便您可以更明確地定義本體負載向量和大小。為以下內容指定適當向量分量的大小和適用的位置: 速度 加速度 位置 |
| | 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形面域中顯示負載圖像。 |
| | 比例 | 指定負載圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
重力
 方向 | 指定重力的方向。此方向可以正垂於面 (與面互垂),並且具有大小值。 選取邊後,會平行於所選邊套用負載。 方向選取器會自動處於作用中狀態,這允許您選取幾何圖形,以定義負載方向。 「方向反轉」指令會反轉所選向量的方向。 |
| 大小 | 指定套用至模擬環境中的組合的加速度。 |
| 確定 | 建立重力負載並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不建立重力負載。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定重力向量的其他控制項。 |
| 使用向量分量 | 啟用向量控制,以便您可以更明確地定義重力向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 - g[X] = X 元件
- g[Y] = Y 元件
- g[Z] = Z 元件
|
| 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形區域中顯示重力負載圖像。 |
| 比例 | 指定重力負載圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
遠端力
位置 | 指定要在其上套用遠端負載的面。 |
 方向 | 指定法線力或方向力。互垂於面套用法線力,並且法線力具有幅度值。 方向選取器會自動處於作用中狀態,這允許您選取幾何圖形,以定義負載方向。 「方向反轉」指令會反轉所選向量的方向。 |
| 大小 | 指定力大小。 |
| 遠端點 | 指定遠端力位置的 X、Y 和 Z 元件 |
| 確定 | 建立遠端力並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不建立遠端力。 |
| 套用 | 建立遠端力,並使對話方塊保持開啟。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定力向量的其他控制項。 |
| 使用向量分量 | 啟用向量控制,以便您可以更明確地定義遠端力向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 - Fx = X 元件
- Fy = Y 元件
- Fz = Z 元件
|
| 顯示圖像 | 勾選後,會在圖形面域中顯示力圖像。 |
| 比例 | 指定力圖像的比例。您可以增加或減少圖像大小。 |
| | 指定力圖像顏色。按一下以顯示顏色選取器並指定其他顏色。 |
| 名稱 | 指定負載的名稱。您指定的名稱會顯示在瀏覽器中。 |
指定材料
「指定材料」對話方塊以架構順序列示組合和元件。每個元件可以使用任一原始指定的材料,或者您可以使用提供的「材料資源庫」清單中的另一個材料選取取代該材料選取。為每個模擬套用材料取代,因此一個元件可以具有多個材料指定,每個材料指定位於同一組合文件中的不同模擬中。
如果需要,您可以同時處理多個元件材料列 (請參閱〈準備進行分析〉下的〈處理多個元件材料〉)。
存取: |    或者,您也可以按兩下父「材料」瀏覽器節點,或在該節點上按一下右鍵並選取「指定材料」。 |
若要定義新材料或修改既有材料,請參閱〈新增材料〉或〈編輯材料〉。
為組合中具有多個例證的元件指定取代材料時,會更新所有例證以反映該材料。材料取代列示在模擬瀏覽器中的兩個位置。在「材料」資料夾中,它們依材料顯示。使用該材料的元件會顯示為子節點。
指定材料取代後,對話方塊會顯示以下資訊和選項:
| 元件 | 組合中元件的架構清單。顯示元件的所有例證。 |
| 原始材料 | 目前為特定元件指定的材料。 |
| 取代材料 | 您指定的用於分析其他材料的材料。 |
| 安全係數 | 指定在確定安全係數時是否使用降伏強度或極限抗拉強度。預設設定為「降伏強度」。設定會影響該模擬的元件材料。 對於延性材料,請選取「降伏強度」。對於脆性材料,請選取「極限抗拉強度」。 |
編輯材料取代
存在兩種編輯材料取代的方法:
| 刪除材料 | 移除材料取代。僅透過「材料」或「元件」節點的關聯式功能表存取該指令。在「材料」節點上按一下右鍵,然後按一下「刪除材料」。 - 從瀏覽器中移除「取代材料」節點。
- 使用材料取代的元件回復至其元件的指定材料。
若要從一個元件 (而不是使用材料取代的所有元件) 移除材料取代,請展開「取代材料」節點,找到元件。在「元件」節點上按一下右鍵,然後按一下「刪除」。 - 單獨從該元件中移除材料取代。
- 元件材料回復至其先前的設定。
|
| 移除多餘的取代 | 檢驗「元件」節點的取代並刪除冗餘的材料取代。在「材料」節點及所有子節點的關聯式功能表中提供該指令。 |
修改材料性質
當您加入或修改要用於模擬的材料時,請小心定義以下性質:
- 楊氏係數必須大於零。
- 密度與降伏強度必須大於零。
- 蒲松氏比必須介於 0 和 0.5 之間,而不等於 0.5。
晉級材料
| 將材料晉級到模型 | 從「元件」瀏覽器節點關聯式功能表中存取,此指令會將取代材料晉級至元件檔案。 會編輯元件檔案並將材料變更為晉級的材料。取代儲存格會更新為顯示「如定義的」。 其他使用取代的模擬不會更新。使用「移除多餘的取代」指令更新每個模擬。 對於其材料已晉級的每個元件,會從 Material 瀏覽器資料夾中移除該元件。如果節點中不存在任何材料,則會移除該節點。 注意事項如果「展示所有材料」處於作用中,則不會從「材料」瀏覽器資料夾中移除該元件。只會變更圖示以反映材料不再是一個取代。 |
自動接觸
該指令會在按一下後立即執行。
在「應力分析設定」中指定預設接觸類型 (黏合)。
另外,指定視為在其中推論接觸並在其中指定接觸的最大距離 (接觸公差)。
手動接觸
將手動接觸條件加入至所選幾何圖形元素。
| 接觸類型 | 從下拉式清單的選項中選取接觸類型。提供的接觸類型會根據模擬類型而有所不同。 |
| 選取 | | |
| | | 指定第一個接觸邊或面。 |
| | | 指定第二個接觸邊或面。 |
| | | 首先指定您要點選的零件,然後再指定接觸面。當一個或多個零件位於彼此頂部且圖形選取較冗長時,此指令很有用。 |
可用接觸類型
| | 接觸類型 | 行為 |
|---|
 | 黏合 | 將接觸面彼此緊緊黏合在一起。 |
 | 分離 | 滑動時部分或完全分離接觸面 |
 | 滑動/無分隔 | 在變形下滑動時,以正垂於面的方向黏合接觸面。 |
 | 分隔/無滑動 | 在接觸面不相對彼此進行滑動的情況下,部分會完全分隔接觸面。 |
 | 緊縮配合/滑動 | 將諸如「分隔」這樣的條件與初始零件覆疊一起提供。接觸面之間的初始距離為負 |
 | 緊縮配合/無滑動 | 將緊縮配合/無滑動的條件與初始零件覆疊一起提供 (表示負初始距離) |
 | 彈簧 | 在兩個面之間建立等效彈簧。您可以定義總的法向勁度和/或切向勁度。 |
| | 法向勁度 | 指定等效法向勁度值。僅適用於「彈簧」接觸。 |
| | 切向勁度 | 指定等效切向勁度值。僅適用於「彈簧」接觸。 注意事項法向和切向定向性以沿彼此平行兩個面之間的最佳逼近為基礎。範例包括平行平面、同圓心圓柱等。否則,它會不明確。 |
關聯式功能表
可以從「接觸」的關聯式功能表中存取以下兩個選項:
| 編輯接觸 | 顯示「編輯 (類型) 接觸」對話方塊,以便您可以編輯接觸類型。 |
| 抑制 | 抑制選取接觸。 |
收斂設定
結果收斂準則由圖元、所需的結果類型、細分數量、停止準則和細分門檻的集合組成。收斂準則的目的是指定實現收斂所需的結果類型和最大 H 細分數。可以在少於設定對話方塊中請求的細分中發生收斂。顯示產生的「收斂出圖」:
在「收斂設定」對話方塊中指定此資訊。
若要設定收斂準則,請按一下「收斂設定」指令,然後在顯示的對話方塊中指定偏好設定。
收斂設定 - 靜態模擬
| 最大 H 細分數 | | 指定收斂的 H 細分循環的最大數量。預設為 0。 對於大於 2 的值,會顯示一個對話方塊。增加細分數會降低效能。 值增量是 1。 如果符合了停止準則,則細分可能會在達到最大細分數之前停止。 |
| 停止準則 (%) | | 當最後兩個結果之間的差異小於指定的 (%) 值時,會中止細分。 值增量是 1。 如果達到了最大細分數,細分也會停止,而不管是否符合停止準則。 |
| H 細分門檻 (0 至 1) | | 指定細分門檻 (在 0 和 1 之間)。0 設定意味著將集中的所有元素包括為細分的候選項。結果是每個循環的最大細分。1 意味著從細分中排除集中的所有元素,如同不在任何細分中。預設為 0.75,這意味著排在前 25% 的具有等效錯誤的元素是可以細分的。不適用於模態分析。 值增量是 0.1。 |
| 收斂的結果 | | |
| | Von Mises 應力 | 將 Von Mises 應力指定為結果元件。 |
| | 第一主應力 | 將第一主應力指定為結果元件。 |
| | 第三主應力 | 將第三主應力指定為結果元件。 |
| | 位移 | 將位移指定為結果元件。 |
| 幾何圖形選取 | | |
| | 所有幾何圖形 | 指定針對收斂準則考量所有幾何圖形。 |
| | 包括選取的幾何圖形 | 指定僅將清單中的項目包括為收斂準則中的集。 |
| | 排除選取的幾何圖形 | 指定從收斂準則中的集中排除清單中的項目。 |
| | 本體 | 篩選清單以僅顯示本體。 |
| | 面 | 篩選清單以僅顯示面。 |
收斂設定 - 模態模擬
| 最大 H 細分數 | | 指定收斂的 H 細分循環的最大數量。預設為 0。 對於大於 2 的值,會顯示一個對話方塊。增加細分數會降低效能。 |
| 停止準則 (%) | | 當最後兩個結果之間的差異小於指定的 (%) 值時,會中止細分。 |
| 收斂的結果 | | |
| | 頻率模式 | 指定結果收斂的模式數量。 |
中間曲面
檢驗所選本體,如果符合薄殼特徵準則,則將其轉換為由中間曲面定義的薄殼特徵。
先計算「尋找薄本體」指令時,會自動開啟對話方塊,並偵測元件中的任何薄本體。在顯示的訊息方塊中,按一下「確定」。
實體本體 | 選取您要用來建立中間曲面的實體本體。 |
偏移
檢查所選本體,如果它們符合薄殼特徵準則,便會使用所選面建立薄殼元件。
面 | 指定要自其建立偏移的面。 |
| 自動面鏈 | 選取該勾選方塊以建立所選面的鏈。 |
| 厚度 | 指定厚度。此值與距離無關,且可以為零。 |
| 距離 | 距離值會自動計算為厚度的一半,且無法進行編輯。 |
| | 啟用/禁用特徵預覽 選取此勾選方塊可在建立薄殼之前預覽薄殼。 |
薄殼厚度
存取: | 「中間曲面」或「偏移」瀏覽器節點 關聯式功能表 (「展示厚度」)
|
| 厚度 | 顯示參數式標註模擬中特定規劃的平均厚度。此平均厚度將被傳送給解析器,以進行分析。 |