PLM a CAx systémy

Blog zaměřený na PLM a CAx systémy.

Postup výpočtu v NX

Postup numerické analýzy v NX začíná modelováním geometrie nebo jejím importem z jiných CAD systémů. Následuje idealizace CAD geometrie pro potřeby výpočtu, tvorba sítě, definice okrajových podmínek a zatížení, vlastní výpočet a zpracování výsledků. Zde je základní postup pro realizaci jednoduché úlohy lineární statiky v CAx systému Siemens NX.

Nosník - teplo a statika

Verze Siemens NX 10 přináší řadu změn ve způsobu definice numerických analýz. Jednou znich je změna postupu importu teplotního pole získaného teplotní analýzou do úlohy lineární statiky. Postup je prezentován na ukázkové úloze bimetalového pásku, která byla původně řešena ve verzi Siemens NX 9. Postup definice teplotní úlohy je stejný, úloha lineární statiky se liší v bodě importu teplotního pole, které již nelze importovat přímo v nastavení Solution Step.

3D Tetrahedral Mesh

Objemová (3D) síť tvořená pomocí pravidelných čtyřstěnů (tetraedrů) je jedním z nejčastěji používaných typů sítě pro numerické analýzy využívané v inženýrské praxi. Hlavní výhodou jsou velmi nízké nároky na přípravu geometrie pro síťování a z toho plynoucí rychlá tvorba výpočtového modelu. Výhodou je i možnost vysokého stupně automatizace procesu síťování.

Výpočet v NX

Každá numerická analýza se skládá z několika základních kroků, které jsou popsány v následujícím článku. Základem analýzy je buď kompletní geometrický model, který pro potřeby výpočtu idealizujeme, nebo můžeme použít již zjednodušený model. Dalším krokem je definice sítě tvořené konečným počtem prvků (MKP - metoda konečných prvků). Následuje definice okrajových podmínek a zatížení. Posledním krokem je samotný výpočet a práce s výsledky.

V CAx systému Siemens NX jsou data, tvořená v jednotlivých fázích analýzy, ukládána do specifických souborů. Tyto soubory se liší příponou (*.prt, *.fem,. *.sim, *.op2).

Materiálová nelinearita

Úloha materiálové nelinearity je taková úloha, při které dojde vlivem zatížení ke vzniku plastické (trvalé) deformace. Tento typ numerické analýzy již nelze v NX Nastran řešit pomocí řešiče pro lineární statiku (SOL 101), ale je nutné zvolit řešič pro nelineární statiku (SOL 106). Z pohledu materiálového modelu je pak nutná znalost tahového diagramu pro použitý materiál.

Tento typ úlohy je vhodné použít vždy, když chceme znát hodnotu maximálního napětí nebo skutečné deformace a při použití SOL 101 je překročena mez kluzu pro daný materiál.

Teplotní analýza (bimetal)

Základní teplotní úlohou využívající metody konečných prvků je teplotní analýza v ustáleném stavu (steady-state). Ustálený stav je takový stav kdy se teplota nemění v čase. Pomocí této analýzy lze řešit například úlohu vedení tepla, na kterou se zaměříme v dnešním ukázkovém příkladu. Jedná se o jednoduchý bimetalový pásek složený ze dvou materiálů (ocel a měď). Na tomto příkladu si ukážeme jednoduchý teplotní výpočet v ustáleném stavu a následné přenesení teplotního pole do strukturální analýzy.

 
joomla vector social icons