ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 MỤC LỤC MỤC LỤC I Giới thiệu SolidWorks Simulation: II Các bước phân tích: III Các kiểu phân tích: 3.1 Satlic 3.2 Thermal 17 3.3 Frequency 22 3.4 Buckling 25 3.5 Drop test 28 3.6 Fatigue study 30 3.7 Pressure Vessel Design study 33 3.8 Design study 34 3.9 Nonlinear study 38 3.10 Linear Dynamic study 41 3.11 Use 2D Simplification 45 3.12 Submodeling 49 IV Đánh giá kết phân tích: 52 4.1 Section Clipping: 52 4.2 Iso Clipping: 53 4.3 Mesh Sectioning: 54 4.4 Probe: 54 V Solidworks Simulation Tutorials: 55 VI Tạo báo cáo: 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 GVHD: TRẦN MINH THẾ UYÊN NGUYỄN VĂN SƠN SVTH: ĐINH VĂN THUẬN MSSV: 12144115 SOLIDWORK SIMULATION I Giới thiệu SolidWorks Simulation: SolidWorks Simulation hệ thống phân tích thiết kế đầy đủ tích hợp SolidWorks® SolidWorks Simulation cung cấp giải pháp toàn diện cho kiểu phân tích stress (ứng suất), frequency (tần số), buckling (mất ổn định), thermal (nhiệt), and optimization (tối ưu thiết kế) Mạnh mẽ tính toán nhanh, SolidWorks Simulation cho phép bạn giải vấn đề lớn cách nhanh chóng với máy tính cá nhân bạn SolidWorks Simulation phân thành gói sản phẩm khác phục vụ cho nhu cầu phân tích thiết kế riêng biệt bạn SolidWorks Simulation cho phép bạn thử nghiệm thiết kế chạy nhiều lần lặp lại phân tích SolidWorks Simulation rút ngắn thời gian đưa sản phẩm thị trường cách tiết kiệm thời gian công sức việc tìm kiếm giải pháp tối ưu ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 II Các bước phân tích: Bước 1: Khởi động SolidWork thư mục cài đặt Bước 2: Lấy sản phẩm cần phân tích icon Open cửa sổ Solidwork ( File>Open ) thư viện Design Library Bước 3: Trong thẻ SOLIDWORK Add-Ins ta click chọn SOLIDWORK Simulation Bước 4: Ta vào Simulation , chọn Study Advisor → New Study ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 5: Chọn kiểu phân tích thích hợp click dấu check để chọn click dấu để bỏ chọn Note: Study Advisor Simulation tab Command Manager công cụ để giúp đỡ người dùng xác định làm để tạo nghiên cứu thích hợp Nó chia thành loại sau: nghiên cứu (Study), quan vật liệu (Bodies and Material), tương tác (Interactions), lưới chạy phân tích (Mesh and Run), kết (Results) The Simulation Advisor dẫn đường cho bạn cách yêu cầu câu hỏi dẫn đến hành động Theo mặc định, bạn bấm vào công cụ Simulation CommandManager, tung cố vấn (advisior) có liên quan Tắt Study Advisor thẻ Simulation Options (Click ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM ) Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 III Các kiểu phân tích: Static ( or Stress ) studies: Nghiên cứu tĩnh học ( ứng suất ) Thermal studies: Nghiên cứu nhiệt Frequency studies: Nghiên cứu tần số Buckling studies: Nghiên cứu ổn định Drop Test studies: Nghiên cứu kiểm tra rơi tự Fatigue studies: Nghiên cứu mỏi Pressure Vessel Design studies – Nghiên cứu thiết kế bình áp suất 8.Design study – Nghiên cứu thiết kế: Nonlinear studies: Nghiên cứu phi tuyến 10 Linear Dynamic studies: Nghiên cứu động lực học tuyến tính a) Modal time history studies: đề xác định tải đánh giá đáp ứng hàm thời gian b) Harmonic studies: xác định tải hàm tần số đánh giá đáp ứng cao tần số hoạt động khác c) Random vibration studies: xác định tải ngẫu nhiên điều kiện PSD( power spectral density) đánh giá đáp ứng điều kiện tổng giá trị RMS ( root mean square) PSD tần số khác 11 : Nghiên cứu đơn giản hoá duới dạng 2D 12 Submodeling lắp ráp nhiều chi tiết ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM : Nghiên cứu chi tiết cụ thể cụm Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 3.1 Satlic Nghiên cứu tĩnh học tính toán chuyển vị, biến dạng, ứng suất, phản lực phân bố hệ số an toàn Vật liệu bị phá hủy vị trí mà ứng suất vượt mức độ định Việc tính toán hệ số an toàn dựa tiêu chuẩn phá hủy Phần mềm cung cấp tiêu chuẩn phá hủy Nghiên cứu tĩnh học giúp bạn tránh phá hủy ứng suất lớn Một hệ số an toàn thấp mứa cho phép cho thấy phá hủy vật liệu Những hệ số an toàn lớn khu vực cho thấy ứng suất thấp bạn lấy bớt vật liệu khu vực ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 1: Chọn icon Apply Material  Chọn loại vật liệu → Apply → Close Hộp thoại Material ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 2: chọn icon Fixtures Advisor để chọn kiểu gá đặt, có loại gá đặt -Fixed Geometry : mặt phẳng gá đặt chi tiết cố định chịu uốn Click chọn mặt phẳng  click ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM -Roller/Slider: Tại mặt phẳng gá đặt chi tiết di chuyển tịnh tiến theo mặt X,Y Click chọn mặt phẳng  click Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG - Fixed Hinge: mặt phẳng gá đặt SOLIDWORK 2016 - Elastic Support: chịu lực đàn hồi chi tiết xoay quanh truc cố định Click chọn mặt phẳng  click Click chọn mặt phẳng, nhập giá trị vào ô Total  click - Advanced Fixtures: phần gá đặt nâng cao  Symmetry: đối xứng  Cyclic Symmetry: đối xứng tròn  On Flat Faces: mặt phẳng gá đặt chi tiết di chuyển tịnh tiến theo t X,Y,Z  Use Reference Geometry: Sử dụng Reference gá đặt chi tiết di chuyển tịnh tiến theo X,Y,Z  On Cylindrical Faces: trục gá đặt chi tiết di chuyển tịnh tiến xoay theo X,Y,Z  On Spherical Faces: tâm gá đặt chi tiết di chuyển tịnh tiến xoay theoX,Y,Z ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 3: Sau chon điểm gá đặt ta chọn kiểu lực tác dụng icon External Loads * External Loads Advisor: tải bên * Force: ngoại lực tác dụng * Torque: vặn, xoắn * Pressure: áp suất * Gravity: trọng lực * Centrifugal Force: lực ly tâm * Bearing Load: chịu tải * Remote Load/Mass: tải điều khiển * Distributed Mass: phân phối khối lượng * Temperature: nhiệt độ * Flow Effects: ảnh hưởng dòng chảy * Thermal Effects: ảnh hưởng nhiệt độ * Prescribed Displacement: chuyển vị Bước 4: Click chuột phải vào Mesh  Create Mesh để tạo lưới cho chi tiết  Mesh Density để chia nhỏ hay lớn phần tử  Click dấu ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 10 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Bước 5: Click chuột phải vào SOLIDWORK 2016 chọn , chọn đường Edge hình  Click Bước 6: Click chuột phải vào chọn , đặ thông số hình  Click ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 47 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Bước 7: Click Run This Study SOLIDWORK 2016 ta có kết quả: Chú ý: Nếu muốn xem kết dạng 3D click chuột phải vào kết muốn xem chọn ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 48 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 3.12 Submodeling Khi chạy mô nghiên cứu với nhiều chi tiết lắp ráp, tính Submodeling phép bạn tinh chỉnh kết thành phần chi tiết quan trọng mà chạy lại phân tích cho toàn lắp ráp Về mặt kỹ thuật, Submodeling giúp chuyển tải phức tạp toàn cấu trúc, với chi tiết đơn lẻ để có kết ứng suất xác cụm chi tiết Submodeling cho phép bạn bắt đầu trình phân tích cụm chi tiết lắp ráp cách chạy "thô" phân tích cho toàn lắp ráp Phân tích sử dụng lưới lớn cần thiết Một nghiên cứu ban đầu hoàn chỉnh, xác định phận mà muốn để kiểm tra chi tiết cụm lắp ráp Có ý Submodeling không dùng cho nghiên cứu Use 2D Simplification Bước 1: Chúng ta phải khởi chạy trước nghiên cứu Ví dụ ta chạy nghiên cứu Static cho cụm chi tiết với thông số sình sau: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 49 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Sử dụng chế dọ Mesh Ta có kết quả: SOLIDWORK 2016 , tiến hành chạy phân tích Bước 2: Sau có kết phân tích ta click vào tên nghiên cứu (ví dụ Static (-Default-))  chọn  Xuất bang thông báo số hạn chế nghiên cứu  Click OK ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 50 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 3: Chọn chi tiết muốn kiểm tra  Click Bước 4: Tại vùng làm việc ta tinh chỉnh lại Mesh để kết xác tiến hành chạy phân tích Static khác Note: Nếu bước click mà xuất bảng bên click Yes để phần mềm tự động sửa chữa cho bạn ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 51 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 IV Đánh giá kết phân tích: Ví dụ: Ta đánh giá study Static sau: Các chức Plot Tools 4.1 Section Clipping : : mẫu cắt - Trong Section 1: cầu chọn mặt cắt theo mặt phẳng, hình trụ hay hình - : Nhập khoảng cách - : Nhập độ nghiêng theo phương X - : Nhập độ nghiêng theo phương Y : Nhập đường kính (hình trụ, hình cầu) Có thể chọn thêm Section 2, 3, - Trong Option: + : biểu tượng trái qua phải lệnh phần giao hay nhiều Section 2, Section + : Hiện/Ẩn mặt phẳng cắt : Hiện/Ẩn lưới mặt cắt : Chỉ kết nơi mặt cắt + + Click để hoàn thành ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 52 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG 4.2 Iso Clipping dạng hiển thị thang đo SOLIDWORK 2016 cho ta biết miền chịu ứng suất, chuyển vị hay biến Nhập giá trị lực có thang đo Có thể nhập thêm Iso2,3, Ẩn/Hiện mặt iso Click để hoàn thành ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 53 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG 4.3 Mesh Sectioning mặt cắt theo mặt phẳng, hình trụ 4.4 Probe - Trong Options: + At location SOLIDWORK 2016 : tương tự Section Clipping có : + From sensors : chọn điểm : phần mềm tự chọn điểm + On selected entities :chọn đoạn thẳng hay mặt phẳng  Click để thể tất phần tử - Trong Report Options: : Thêm điểm để thể biểu đồ ứng suất hay chuyển vị : Lưu lại điểm chọn : Xuất biểu đồ ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 54 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG công cụ để thể biến dạng chi tiết Note: - Deformed - Comparre Results - Tích dấu check SOLIDWORK 2016 : thể kết chi tiết hình: chọn kết muốn vùng làm việc lúc - The current study: study - All studies in this configuration: tất study V Solidworks Simulation Tutorials: Trong trình tạo mộ nghiên cứu, gặp trở ngại, ta sử dụng công cụ này: Bước 1: Vào môi trường Solidwork Simulation ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 55 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Bước 2: Click Help click Tutorials SOLIDWORK 2016 tiêu đề  chọn dòng SOLIDWORKS Simulation  Bước 3: Click chọn phiên SOLIDWORKS (Ví dụ ta chọn SOLIDWORK Simulation Premium)  Chọn kiểu nghiên cứu (Ví dụ ta chọn kiểu Static Analysis – Analysis of a Part) ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 56 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Bước 4: Click chọn làm theo bước hướng dẫn: SOLIDWORK 2016 bên hộp thoại SOLIDWORK Simulation Tutorials Ta có kết quả: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 57 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 VI Tạo báo cáo: Sử dụng Report Microsoft Word công cụ: xuất báo cáo phân tích Bước 1: Click icon Report Bước 2: Trong hộp thoại, Report sections: - Bỏ chọn phần không bao nghiên cứu gồm - Bạn thêm thích cho phần báo cáo Section Properties Bước Nhập thông tin Header Information: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 58 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước Dưới Report publish options (Các tùy chọn xuất báo cáo): - Đặt tên, chọn đường dẫn cho báo cáo, chọn khổ giấy: - Click chọn Show report on publish Bước Click Publish Báo cáo thị Microsoft Word Note: Để thay đổi định dạng file mặc định báo cáo: - Click Simulation tiêu đề  Options Trong thẻ Default Options  click Report Thiết lập tùy chọn  Click OK ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 59 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM SOLIDWORK 2016 Page | 60 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 TÀI LIỆU THAM KHẢO - “SolidWorks Simulation” - Vũ Hồng Nhân (Technical Development and Trading JS Company) - “Engineering Analysis with SolidWorks® Simulation 2015” – Paul M Kurowski ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 61 [...]... cho sẵn → click Bước 4: Tạo Mesh phần mềm tự tạo ta không thề điều chỉnh như các study trên ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 26 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Bước 5: click Run SOLIDWORK 2016 → Results ta chỉ có một kết quả chuyển vị ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 27 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 3.5 Drop test Nghiên cứu kiểm tra rơi tự do: đánh giá ảnh hưởng của một vật thể hay tổ... ta có 3 kết quả sau đây: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 15 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 + Ta chọn Torque: chọn nơi đặt lực như hình và cho lực tác dụng vào là 3000 N/m Sau khi đặt lực ta click Run và ta có 3 kết quả: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 16 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Đánh giá kết quả Ta đánh giá kết quả bằng công cụ Plot Tools trên thanh công cụ Trong... tương tự như Statlic: Bước 1:chọn vật liệu như bước 1 của Static , ví dụ ta chọn Alloy Steel ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 22 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 2: chọn kiểu gá đặt như bước 1 của Static, ví dụ ta chọn Fixed Geometry và cố định ở 2 đầu chi tiết → click Bước 3: Tạo Mesh như Static ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 23 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước... curves ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 31 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 3: Click chuột phải vào part chọn Bước 4: Click Run ta có được kết quả: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 32 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 3.7 Pressure Vessel Design study: Nghiên cứu thiết kế bình áp suất: kết hợp các kết quả của ngiên cứu tĩnh học với các hệ số mong muốn Mỗi nghiên cứu tĩnh bao... thuật TPHCM Page | 13 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG  Stress (-vonMises-): ứng suất của chi tiết  SOLIDWORK 2016  Displacement (-Res disp-): chuyển vị của chi tiết Strain (-Equivalent-): độ biến dạng của chi tiết Ví dụ: + Ta chọn Force với điểm đặt lực như hình và lực tác dụng là 3000N  Click dấu ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 14 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Cách 2: Ta check... Details Click chuột phải vào Mesh và chọn ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM hoặc Page | 11 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Và đây là kết quả chia lưới: Bước 5: click icon Run This Study để tiến hành phân tích Và đây là kết quả phân tích: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 12 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 6: Sau khi phân tích xong ta có 3 kết quả (Results): Nếu muốn xem mô phỏng... Click ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 19 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Bước 4: Click Run SOLIDWORK 2016 và ta có kết quả: Ví dụ khác: Ta chọn Heat Flux với 1000W/m^2 và Radiation với nhiệt độ là 1000K với Emissivity (độ phát xạ từ 0 → 1) Click chuột phải vào Mesh  ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM ta có kết quả: Page | 20 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Ví dụ: Ta chọn Radiation với nhiệt độ... thuật TPHCM Page | 34 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 1: Vào môi trường Simulation Bước 2: Chọn tab Ready và click Run Bước 3: Bên cây Simulation study, click chuột phải Results Mode Shape/Amplitude Plot và click Define Trong PropertyManager, dưới Plot Step, Mode shape đặt bằng 2  click ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 35 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 4: Click... kết quả: Page | 21 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 3.3 Frequency Nghiên cứu tần số: một vật thể bất kỳ luôn có xu hướng tự dao động ở những tần số nhất định gọi là tần số tự nhiên, hay tần số cộng hưởng tần số tự nhiên thấp nhất gọi là tần số cơ bản, với mỗi tần số tự nhiên vật thể có một hình dáng nhất định gọi là mode shape Phân tích tần số tính toán các tần số tự nhiên và các mode... phỏng chuyển động của chi tiết 3.2 Thermal Nghiên cứu nhiệt: tính toán nhiệt độ, garadient nhiệt, và dòng nhiệt dựa trên sự tạo nhiệt , dẫn nhiệt đối lưu và điều kiện bức xạ Nghiên cứu nhiệt giúp bạn tránh được những điều kiện nhiệt không mong muốn như quá nhiệt và nóng chảy Trên thanh công cụ ta có các icon: ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM Page | 17 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG SOLIDWORK 2016 Bước 1: