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Altair SimSolid:接触与约束条件设置教程
1 Altair SimSolid 简介
1.1 1 软件功能概述
Altair SimSolid 是一款革命性的结构仿真软件,它为工程师和设计师提供了
前所未有的能力,能够在设计的早期阶段进行快速而准确的结构分析。SimSolid
的独特之处在于它能够直接在 CAD 模型上进行仿真,无需简化模型或创建有限
元网格,这大大缩短了分析时间并提高了效率。
1.1.1 功能亮点
� 直接 CAD 模型分析:SimSolid 可以直接在复杂的 CAD 模型上运行
分析,无需进行网格划分或模型简化,这使得分析过程更加直观和快速。
� 材料属性和几何特征的自动识别:软件能够自动识别 CAD 模型中
的材料属性和几何特征,如孔、槽、螺纹等,从而简化了分析设置过程。
� 高级非线性分析:SimSolid 支持非线性材料行为、接触分析和大
变形分析,这使得它能够处理复杂的工程问题。
� 实时结果更新:当模型或分析条件发生变化时,SimSolid 能够实
时更新分析结果,这有助于快速迭代设计和优化。
� 多物理场分析:除了结构分析,SimSolid 还支持热分析和耦合分
析,能够处理多物理场问题。
1.2 2 模拟工作流程
Altair SimSolid 的模拟工作流程设计得非常直观,旨在让工程师和设计师能
够快速上手并进行高效的分析。以下是 SimSolid 的基本工作流程:
1.2.1 步骤 1:导入 CAD 模型
� 直接导入:SimSolid 支持直接导入多种 CAD 格式的模型,包括
SolidWorks、CATIA、NX 等。
� 无需预处理:导入模型后,软件会自动识别材料属性和几何特征,
无需用户进行额外的预处理。
1.2.2 步骤 2:定义材料和属性
� 材料库:SimSolid 内置了丰富的材料库,用户可以从中选择合适
的材料。
� 自定义材料:对于库中没有的材料,用户可以输入材料的物理和
力学属性进行自定义。
2
1.2.3 步骤 3:设置载荷和约束
� 载荷:用户可以定义各种类型的载荷,包括力、压力、温度等。
� 约束:设置模型的边界条件,如固定、滑动、旋转等。
1.2.4 步骤 4:运行分析
� 自动分析:点击运行后,SimSolid 会自动进行分析,无需用户干
预。
� 实时更新:分析过程中,用户可以实时查看结果更新,快速调整
模型或分析条件。
1.2.5 步骤 5:查看和分析结果
� 结果可视化:SimSolid 提供了丰富的结果可视化工具,包括应力、
应变、位移等。
� 结果导出:用户可以将分析结果导出为报告或数据文件,便于进
一步分析或分享。
1.2.6 示例:设置载荷和约束
假设我们有一个简单的机械零件模型,需要在顶部施加一个 1000N 的力,
并在底部设置固定约束。以下是 SimSolid 中设置这些条件的步骤:
1. 导入模型:直接从 CAD 软件中导入零件模型。
2. 定义材料:选择零件的材料属性,例如,钢。
3. 设置载荷:
在 SimSolid 的界面中,选择顶部面,然后在载荷设置中输入 1000N 的力,方向垂
直向下。
4. 设置约束:
选择底部面,然后在约束设置中选择固定约束,这将限制该面在所有方向上的移
动。
5. 运行分析:点击运行按钮,SimSolid 将自动进行分析。
6. 查看结果:分析完成后,可以查看顶部面的应力分布和整个零件
的位移情况。
通过以上步骤,用户可以快速地在 SimSolid 中设置载荷和约束条件,进行
结构分析。SimSolid 的这一工作流程极大地简化了传统有限元分析的复杂性,
使得工程师和设计师能够更加专注于设计本身,而不是分析技术细节。
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2 Altair SimSolid 接触条件设置
2.1 接触条件设置
2.1.1 1 接触类型理解
在 Altair SimSolid 中,接触类型是模拟不同部件间相互作用的关键。主要接
触类型包括:
� Bonded(粘结): 表示两个表面完全粘结在一起,不允许相对滑
动。
� No Separation(无分离): 类似粘结,但可以指定接触表面间的摩
擦系数。
� Frictionless Contact(无摩擦接触): 表面间可以自由滑动,没有
摩擦力。
� Frictional Contact(有摩擦接触): 表面间可以滑动,但存在摩擦
力,其大小由摩擦系数决定。
� Rigid Body Contact(刚体接触): 用于模拟刚体之间的接触,通常
用于固定或支撑结构。
理解这些接触类型对于准确模拟结构的动态行为至关重要。例如,当模拟
螺栓连接时,使用“Bonded”接触类型可能更合适,因为它反映了螺栓将两个
部件紧密连接在一起的实际情况。
2.1.2 2 接触对定义
在 SimSolid 中定义接触对是确保模型中各部件正确交互的基础。接触对由
两个表面组成,一个是接触表面(Contact Surface),另一个是目标表面(Target
Surface)。定义接触对时,需要遵循以下步骤:
1. 选择接触表面和目标表面: 选择模型中需要相互作用的两个表面。
2. 设置接触类型: 根据部件间的实际物理行为,选择合适的接触类型。
3. 调整接触参数: 根据需要,调整接触类型相关的参数,如摩擦系数。
例如,假设我们有一个由两个部件组成的模型,部件 A 和部件 B。我们想
要模拟部件 A 的底面与部件 B 的顶面之间的接触。在 SimSolid 中,我们将:
� 选择部件 A 的底面作为接触表面。
� 选择部件 B 的顶面作为目标表面。
� 设置接触类型为“Frictional Contact”,并调整摩擦系数为 0.3。
2.1.3 3 接触属性设置
接触属性的设置对于模拟的准确性至关重要。在 SimSolid 中,接触属性包
括:
� 摩擦系数: 影响接触表面间的滑动阻力。
� 接触刚度: 控制接触表面间的弹性响应。
� 接触间隙: 定义接触表面间允许的最大间隙。
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kkchenjj
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