"Создание 3D моделей"

0

Автор: uniquequest_***@mail.ru 

Отчет по практике: 

"Создание 3D моделей."


Содержание

 

Введение……………………………..….............……………….…….…...….4

  1. Создание 3D моделей деталей основание и крышки согласно выданному примеру ……………………………………………….........................…5

1.1. Создание 3D модели детали основания………………………….….….5

1.2 Создание 3D модели детали крышки……………………..……………..9

  1. Сборка деталей по средствам резьбовых соединений……………….....12
  2. Вырез ¼ части сборки………..……………………...………………..…..15
  3. Расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) сборки……………………………………………………………………………..….16

Заключение………………..…………….……..………………..…...........….22

Список литературы…………………………………………......………..…..23

     

 

Дневник выполнения научно-исследовательской работы

 

  1. 06.19г. – Создание 3D моделей деталей.
  2. 07.19г. – Сборка деталей посредством резьбовых соединений.
  3. 07.19г. – Расчет напряженно-деформированного состояния болтового соединения в программном комплексе ANSYS.
  4. 04.19г. – Изучение стандартов оформления документации СТО УГАТУ, оформление пояснительной записки.

 


Введение

                                                                    

В настоящее время, большинство предприятий стремятся проектировать в трехмерном пространстве. Трехмерные CAD-системы предоставляют проектировщику большой простор для творчества и при этом позволяют значительно ускорить процесс выпуска проектно-сметной документации. Наряду со скоростью, такие системы позволяют повысить точность проектирования: становится проще отследить спорные моменты в конструкции.

КОМПАС-3D, как универсальная система трехмерного моделирования, находит своё применение при решении различных задач, в том числе и архитектурно-строительного и технологического проектирования.

В данной работе создание 3D деталей осуществляется именно в этой программе. А расчет напряженно-деформированного состояния сборки в ANSYS.

ANSYS - это программный пакет конечно-элементного анализа, решающий задачи в различных областях инженерной деятельности (прочность конструкций, термодинамика, механика жидкостей и газов, электромагнетизм), включая связанные многодисциплинарные задачи (термопрочность, магнитоупругость и т.п).  
                В СНГ коммерческие версии программы ANSYS приобрели и используют уже более 200 организаций. ANSYS был первым коммерческим конечноэлементным продуктом, получившим в свое время сертификат ISO. Сегодня все программные продукты ANSYS сертифицированы согласно серии стандартов ISO 9000,1.

В работе выполняются расчеты на прочность материалов их серого чугуна с помощью программного комплекса ANSYS Workbench.



1 Создание 3D моделей деталей основание и крышки согласно выданному примеру

1.1 Создание 3D модели детали основания

 

 

Рисунок 1 – Основание редуктора

 

 

Создаем основание корпуса эскизом затем при помощи выдавливания. Операция показана на рисунке 2.

 

 

Рисунок 2 – Создание основания

Создаем стенки корпуса с помощью выдавливания. Операция показана на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Создание стенок корпуса

 

 

Создаем верхнюю часть корпуса с помощью выдавливанием. Операция показана на рисунке 4.

 

 

Рисунок 4 – Создание верхней части корпуса

Дальше мы создаем бобышки и отверстие под вал с помощью выдавливания. Операция показана на рисунке 5.

 

Рисунок 5 – Создание бобышек

 

 

Создаем необходимые отверстия для крепления крышки редуктора и для крепления самого корпуса. Пример операций показан на рисунке 6.

 

Рисунок 6 – Создание отверстий

 

Создаем необходимые скругления с помощью компонента Скругление.

Скругления показаны на рисунке 7

 

 

Рисунок 7 – Скругления

 

1.2 Создание 3D модели детали крышки

 

Создаем основание крышки редутора с помощью выдавливания. Операция показана на рисунке 8.

 

Рисунок 8 - Создание основания крышки

 

 

Создаем стенки крышки с помощью выдавливания. Операция показана на рисунке 9.

 

Рисунок 9 – Создание стенок корпуса

 

Создаем бобышки с помощью выдавливания. Операция показана на рисунке 10.

 

Рисунок 10 – Создание бобышек

 

 

Создаем отверстие для вала с помощью вырезания выдавливанием. Операция показана рисунке 11.

 

Рисунок 11 – Создание отверстия для вала

 

Создаем верхнюю часть крышки с помощью выдавливания. Операция показана на рисунке 12.

 

Рисунок 12 – Создание верхней части крышки

 

 

Создаем необходимые скругления с помощью компонента Скругление.

Операция показана на рисунке 13.

 

 

Рисунок 13 – Создание скругления

  1. Сборка деталей по средствам резьбовых соединений

 

 

Рисунок 14 – Сборка деталей

 

Сборку деталей будем осуществлять в программе КОМПАС-3D v18. Открываем программу и выбираем сборка. Дальнейшая последовательность выполнения операций указана на рисунках:

 

Рисунок 15 – Вставка основания детали


Рисунок 16 – Операция соосности деталей

 

 

Рисунок 17 – Операция совпадения деталей

   

Рисунок 18 – Вставка болтов, шайб и гаек

 

 

Рисунок 19 – Вставка винтов

 

В ходе всех операций была получена сборка детали по средствам резьбовых соединений.

 

  1. Вырез ¼ части сборки

 

 

Рисунок 20 – Сечение ¼ сборки

 

Для того чтобы получить вырез ¼ части сборки в программе КОМПАС-3D v18 чертим эскиз из двух пересекающихся отрезков на крышке редуктора и выбираем команду сечение.

 

Рисунок 21 – Сечение сборки

 

В ходе данной операции было получено сечение ¼ части сборки.

  1. Расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) сборки

 

 

Исследуемый объект представлен на рисунке. Он представляет из себя сборку из двух плит, соединенных между собой болтом, шайбой и гайкой. Сборка осуществлялась в программе КОМПАС-3D v18.

 

 

Рисунок 22 – Исследуемый объект

 

В сеточном редакторе ANSYS MESHING строится расчетная стека, которая представлена на рисунке 23. Вычислительная сетка создается на все расчетной модели.

 

Рисунок 23 – Структурированная расчетная сетка

Прежде чем приступать к вычислению деформаций, необходимо установить взаимодействие в объекте Connections/Contacts. Распределение контактных усилий между деталями заранее неизвестно и может быть определено решением контактной задачи методом конечных элементов.

Стоит отметить, что первые два контакта будут созданы Frictional – контакт с трением. Остальные три контакта будут Bonded – идеальный контакт, подразумевающий полную склейку двух контактирующих объектов и работу их как единого целого без разделения.

Первым контактом будет нижняя грань первой плиты и верхняя грань второй плиты.

 

Рисунок 24 – контакт с трением

 

Вторым контактом будет стержень болта и сквозное отверстие двух плит.

 

Рисунок 25 – контакт с трением

 

Третьим контактом будет верхняя грань шайбы и нижняя грань второй плиты

 

Рисунок 26 – идеальный контакт

 

Четвертым контактом будет верхняя грань первой плиты и нижний торец головки болта.

 

Рисунок 27 – идеальный контакт

 

Пятым контактом будет нижняя грань шайбы и верхняя грань гайки.

 

Рисунок 28 – идеальный контакт

 

Для решения задачи по механике деформируемого твердого тела задаем поля перемещений на некоторой поверхности (условия закрепления) Fixed Support.

 

Рисунок 29 – Условие закрепления

 

Прикладываем нагрузки с помощью редактора SOLUTION/ DEFINE LOADS. Сила показана на рисунке 30.


 

Рисунок 30 – Приложение нагрузки

 

Указываем Bolt Pretension, как показано на рисунке 31.

 

Рисунок 31 – Bolt Pretension

 

Далее, мы можем видеть, как изменяется объект под действием нагрузок в редакторе Solve.

На рисунке 32 видна полная его деформация.

 


 

Рисунок 32 – Полная деформация

 

Максимальная деформация: 0,79367 мм;

Минимальная деформация: 0 мм.

На рисунке 33 видно эквивалентное напряжение.

 

Рисунок 33 – Эквивалентное напряжение

 

Максимальное напряжение: 451,5 МПа;

Минимальное напряжение: 0,00086386 Мпа.

При деформации между плитами образуется зазор, что приводит к смещению болта вверх по касательной.

 

Заключение

 

В ходе данной работы были получены практические навыки по созданию 3D моделей деталей, а также их сборки по средствам резьбовых соединений в программе КОМПАС 3D.

Также были проведены расчеты в программном комплексе ANSYS по определению прочностных характеристик модели. Визуализируя напряжение исследуемого объекта, был проведен анализ его деформирования.

Полученные данные:

Максимальная деформация: 0,79367 мм;

Минимальная деформация: 0 мм.

Максимальное напряжение: 451,5 МПа;

Минимальное напряжение: 0,00086386 Мпа.

При деформации между плитами образуется зазор, что приводит к смещению болта вверх по касательной.

 

 

Список литературы

 

  1. https://www.youtube.com/watch?v=vEoWf6kslbM
  2. https://www.youtube.com/watch?v=fAI-Aavri2s

 Скачать: praktika-ugatu.doc  

 

Категория: Отчеты по практике

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.