Статический анализ деталей: подбор материала и оптимальной конструкции детали

Цель работы: использование модуля Т-FLEX Анализ для создания библиотеки, добавление материалов в библиотеку, создание параметрической модели, выбора оптимальной конструкции.

1. Создание параметрической детали Опора.

Для создания параметрической модели вместо численных значений в окне свойств задайте переменные.

Построения проводятся на виде спереди. От перекрестья с координатами (0,0) постройте зависимые линии влево на расстоянии L=150 и вверх Y=100.

От обеих линий постройте зависимые линии на расстоянии H=5 (рис.1). В редакторе переменных (Параметры/ Переменные) должны содержаться переменные, показанные на рис. 1.

Рис. 1

Создайте симметричное выталкивание на величину В = 10. На стороне длиной Y создайте профиль (рис. 2). Спроецируйте вершину на рабочую плоскость, от нее отложите на расстоянии М1 и М2 центры крепежных отверстий и постройте окружности радиусом R.

Рис. 2

Создайте отверстия, используя операцию Выталкивание через все с использованием опции Вычитание.

2. Добавление материала в библиотеку.

В диалоге свойств операции можно выбрать материал из стандартной библиотеки материалов T-FLEX CAD или пополнить стандартную базу материалов T-FLEX CAD своими материалами и изменять характеристики любых материалов из этой библиотеки.

В дереве модели выберите тело детали.

В контекстном меню в Свойствах нажмите кнопку Материалы.

Рис. 3

Материалы библиотеки. Это список материалов файла библиотеки, путь к которой записан в поле «Библиотека». В этом поле можно задать имя библиотеки, с материалами которой вы хотите работать. После выбора библиотеки в список материалов обновляется автоматически.

Если один или несколько материалов библиотеки были изменены, после нажатия кнопки ОК появится окно, в котором нужно будет подтвердить сохранение внесённых изменений в библиотеку материалов.

Для создания своей библиотеки выберите директорию, задайте имя новой библиотеки и нажмите кнопку Открыть. Появится сообщение (рис. 4) и создастся пустая библиотека.

Рис. 4

Между двумя списками материалов расположены кнопки для работы с материалами:

Новый. Позволяет создать новый материал либо в текущей модели, либо в библиотеке материалов. Параметры нового материала совпадают с параметрами того материала, который был выделен в момент нажатия кнопки [ Новый ].

Копировать. Позволяет копировать выбранный материал из библиотеки в список текущих материалов модели и обратно.

Обновить. Обновляет материалы текущей модели в соответствии с материалами библиотеки.

Удалить. Удаляет выбранный материал из списка материалов текущей модели (если материал не используется на текущей модели), либо библиотеки.

Задайте новый материал Сталь 45.

Кнопкой Дополнительно вызовите окно диалога, в котором задайте механические и физические характеристики материала, которые берутся из справочников. Эти параметры используются при проведении конструкционных расчётов в модуле анализа.

· E - модуль упругости - коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и относительным удлинением;

· коэффициент Пуассона - абсолютное значение отношения поперечной деформации к продольной в упругой области;

Коэффициент Пуассона характеризует упругие свойства материала. При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз изменяется поперечное сечение деформируемого тела при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно упругого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5. (Измеряется в относительных единицах (мм/мм, м/м))

· s_T - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) - напряжение при котором остаточная деформация после снятия нагрузки составляет 0,2%;

· r – плотность материала.

Для стали марки 45 справочные данные имеют вид:

Цена – 50000руб тонна.

Учтите, что:

Паскаль (обозначение: Па, Pa) давление (механическое напряжение), вызываемое силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр. 1 Па = 1 Н/м² =1 кг/(м·(с²)); мегапаскаль МПа=10⁶ Па.

Результат должен соответствовать приложению 1. Сохраните материал в библиотеке.

Дополните библиотеку материалами, характеристики которых приведены в приложении 2: чугун СЧ15-32, пластик ПЭТФ (полиэтилентерефталат), дюралюминий Д16т, латунь Л63.