SOLID WORKS-COSMOS Works phần 6

Chia sẻ: Nguyễn Hà Mỹ Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

109
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiến hành phân tích nhiệt 1. Tạo một nghiên cứu nhiệt. Right-click biểu tượng trên cùng của COSMOSWorks Manager và chọn Study để truy cập hộp thoại Study. Xác định các thuộc tính của nghiên cứu và chọn kiểu nghiên cứu (tức thời hoặc cân bằng), tương tác với COSMOSFloWorks và giải thuật. 2. Xác định vật liệu cho từng solid và shell.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: SOLID WORKS-COSMOS Works phần 6

89 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Tiến hành phân tích nhiệt 1. Tạo một nghiên cứu nhiệt. Right-click biểu tượng trên cùng của COSMOSWorks Manager và chọn Study để truy cập hộp thoại Study. Xác định các thuộc tính của nghiên cứu và chọn kiểu nghiên cứu (tức thời hoặc cân bằng), tương tác với COSMOSFloWorks và giải thuật. 2. Xác định vật liệu cho từng solid và shell. Để xác định một vật liệu cho từng solid hoặc shell, right-click biểu tượng của nó và chọn Define/Edit Material. Bạn phải xác định hệ số dẫn nhiệt (KX) cho các nghiên cứu cân bằng nhiệt. Khối lượng riêng (DENS) nhiệt dung riêng (C) cũng có thể cần cho các nghiên cứu nhiệt tức thời. Xác định các thuộc tính phụ thuộc nhiệt độ nếu thích hợp. 3. Xác định các nhiệt tải và ràng buộc. Bạn có thể xác định các nhiệt độ, sự đối lưu, dòng nhiệt, công suất nhiệt và bức xạ. Với các nghiên cứu tức thời, bạn cần xác định các nhiệt tải và ràng buộc như là hàm của thời gian. Lu ý: Bạn có thể ấn định nhiệt độ cho các bề mặt, các cạnh và các đỉnh, xác định nhiệt năng như dòng nhiệt hoặc công suất nhiệt. Đối lưu và bức xạ được dùng như những điều kiện biên. Khi xác định sự đối lưu, bạn cần nhập hệ số đối lưu và nhiệt độ biên của chất lỏng hoặc khí. Tương tự, với bức xạ, bạn cũng cần xác định hệ số phát xạ và nhiệt độ môi trường. Hằng số Stefan-Boltzmann sẽ được COSMOSWorks tự động tính toán. 4. Với các nghiên cứu nhiệt tức thời, bạn có thể thiết lập một bộ ổn định nhiệt độ. 5. Với các tổ hợp hoặc mô hình đa khối, hãy đảm bảo rằng đã xác định các điều kiện tiếp xúc thích hợp. Các điều kiện tiếp xúc này sẽ tác động đến dòng nhiệt đi qua các diện tích tiếp xúc. Bạn có thể xác định nhiệt trở tiếp xúc giữa các bề mặt tiếp xúc. 6. Tạo lưới cho mô hình và chạy nghiên cứu. Trước khi chạy nghiên cứu, bạn có thể dùng các tùy chọn kết quả để yêu cầu tự động tạo ra các biểu đồ. Lu ý: Nếu bạn chạy một nghiên cứu trước khi tạo lưới cho mô hình, chương trình sẽ tự động tạo lưới trước khi chạy nghiên cứu. Bạn cũng có thể yêu cầu chạy nghiên cứu bằng cách kiểm Run analysis after meshing trong bảng thuộc tính tạo lưới. 7. Xem các kết quả: Để thấy biểu đồ trong thư mục Thermal, double-click biểu tượng của nó. • Để tạo một biểu đồ mới, right-click thư mục Thermal và chọn Define. •
90 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Với các nghiên cứu tức thời, bạn có thể tạo biểu đồ nhiệt độ tại các vị trí được chọn trong hộp • thoại Probe. Dể tạo báo cáo, right-click thư mục Report và chọn Define. Bạn có thể tạo biểu đồ nhiệt độ, • gradient nhiệt độ và dòng nhiệt. Các kiểu phân tích trao đổi nhiệt Có hai kiểu phân tích trao đổi nhiệt dựa trên sự quan tâm vào yếu tố thời gian. Phân tích trạng thái ổn định nhiệt. Trong kiểu phân tích này, ta chỉ quan tâm các điều kiện • nhiệt của vật thể khi đạt tới trạng thái cân bằng nhiệt mà không quan tâm tới thời gian để đạt được trạng thái này. Tại trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt lượng đi vào mỗi điểm trên mô hình đúng bằng nhiệt bằng nhiệt lượng đi ra khỏi nó. Nói chung, chỉ cần thuộc tính vật liệu, vốn cần cho các phân tích cần bằng nhiệt, là độ dẫn nhiệt. Phân tích nhiệt tức thời. Trong kiểu nghiên cứu này, ta muốn biết các trạng thái nhiệt của mô • hình với tư cách là hàm của thời gian. Ví dụ, người thiết kế phích nước nóng biết rằng nhiệt độ nước trong phích cuối cùng rồi cũng sẽ bằng nhiệt độ trong phòng (trạng thái cân bằng), nhưng anh hoặc chị ta còn muốn biết nhiệt độ nước trong phích như là hàm của thời gian (sẽ thay đổi như thế nào theo thời gian). Khi xác định các thuộc tính vật liệu cho nghiên cứu nhiệt tức thời, bạn cần xác định hệ số dẫn nhiệt. Ngoài ra, bạn còn cần xác định các nhiệt độ ban đầu, Khoảng thời gian cần tính toán và gia số (bước) thời gian. Với các nghiên cứu tức thời này, bạn có thể kết hợp các điều kiện về dòng nhiệt và công suất cùng với bộ ổn nhiệt đã xác định trong một khoảng nhiệt độ tại vị trí xác định. Với từng bước thời gian, chương trình sẽ tắt hoặc bật các điều kiện công suất và dòng nhiệt trên cơ sở nhiệt độ tại vị trí của bộ cảm biến. Bộ ổn định nhiệt Với các nghiên cứu nhiệt tức thời, tất cả các công suất và dòng nhiệt ấn định có thể được kiểm soát bởi một cơ cấu ổn định nhiệt được xác định bởi một phạm vi nhiệt độ tại một điểm. Với mỗi bước giải, trạng thái các điều kiện công suất và dòng nhiệt (tắt/bật) sẽ được quyết định dựa trên nhiệt độ tại điểm này được tính tại bước giải trước. Bạn có thể dùng nhiều bộ cảm biến trong một nghiên cứu. Nếu giá trị của công suất nhiệt hoặc dòng nhiệt là dương, thiết bị sẽ hoạt động như là bộ đun nóng và sẽ được bật trong bước tiếp theo nếu nhiệt độ của cảm biến bằng hoặc thấp hơn nhiệt độ giới hạn dưới và ngược lại. Nếu giá trị của công suất nhiệt hoặc dòng nhiệt là âm, thiết bị sẽ hoạt động như là bộ làm lạnh và sẽ được bật trong bước tiếp theo nếu nhiệt độ của cảm biến bằng hoặc cao hơn nhiệt độ giới hạn trên và ngược lại. Nếu bộ ổn định nhiệt hoạt động bình thường, biểu đồ nhiệt độ theo thời gian tại vị trí cảm biến sẽ giao động như hình minh họa dưới, với điều kiện là bước giải được dùng phải thích hợp. Nếu nhiệt độ giao động vượt quá phạm vi cho phép, hãy sửa đổi thuộc tính của nghiên cứu để dùng một bước thời gian nhỏ hơn và chạy nghiên cứu lại.
91 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Nếu nhiệt độ của điểm đặt cảm biến chỉ ở trong hoặc ngoài phạm vi ấn định (các đường 1 và 2), thì cảm biến này đã không giữ vai trò kiểm soát nguồn nhiệt. Trong trường hợp đó, hãy thay đổi nguồn nhiệt, các tải nhiệt và ràng buộc khác hoặc vị trí của cảm biến. Nếu nhiệt độ tại vị trí cảm biến chỉ ở một bên của các biên nhiệt độ với độ dốc nhưng không cắt qua (các đường 3 và 4), hãy tăng thời gian và chạy nghiên cứu lại. Các kết quả phân tích nhiệt Theo mặc định, các hướng X, Y và Z xác định theo hệ tọa độ chung. Nếu bạn chọn một đối tượng tham chiếu, những hướng này sẽ theo đối tượng tham chiếu được chọn. Một thư mục Thermal được tạo trong COSMOSWorks Manager sau khi chạy phân tích thành công. Thư mục này cho phép bạn tạo các biểu đồ nhiệt độ, gradient nhiệt độ và dòng nhiệt. TEMP = Nhiệt độ • GRADX = Gradient nhiệt độ theo phương X của đối tượng tham chiếu được chọn • GRADY = Gradient nhiệt độ theo phương Y của đối tượng tham chiếu được chọn • GRADZ = Gradient nhiệt độ theo phương Z của đối tượng tham chiếu được chọn • GRADN = Gradient nhiệt độ tổng hợp • HFLUXX = Dòng nhiệt theo X của đối tượng tham chiếu được chọn •
92 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* HFLUXY = Dòng nhiệt theo X của đối tượng tham chiếu được chọn • HFLUXZ = Dòng nhiệt theo X của đối tượng tham chiếu được chọn • HFLUXN = Dòng nhiệt tổng hợp • Ở đây: GRADN = [(GRADX)^2 + (GRADY)^2 + (GRADZ)^2]^(1/2) HFLUXN = [(HFLUXX)^2 + (HFLUXY)^2 + (HFLUXZ)^2]^(1/2) Các tải và ràng buộc nhiệt Các tải và ràng buộc nhiệt, trừ nhiệt độ cũng được sử dụng trong các nghiên cứu cấu trúc, chỉ là những tác nhân ảnh hưởng đối với các nghiên cứu nhiệt. Với những nghiên cứu cân bằng nhiệt với một nguồn nhiệt, cần phải xác định một cơ chế tỏa nhiệt. Nếu không, quá trình phân tích sẽ dừng do nhiệt độ sẽ tăng lên vô hạn. Các nghiên cứu nhiệt tức thời chỉ phân tích theo một chu kỳ tường đối ngắn, vì vậy không đòi hỏi có cơ chế tỏa nhiệt. Ấn định nhiệt độ Nhiệt độ của một vật đã được ấn định sẽ không đổi theo thời gian. Tùy vào các nhiệt tải và ràng buộc nhiệt, mô hình đã được ấn định nhiệt độ có thể mất nhiệt hoặc nhận nhiệt. Nhiệt độ ấn định có thể áp dụng cho các đỉnh, các cạnh, các bề mặt và các thành phần. Ấn định nhiệt độ: 1. Làm một trong những thao tác sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintTemperature. -hoặc- Click COSMOSWorks, Loads/Restraint, Temperature -hoặc- Click Temperature trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Temperature xuất hiện. 2. Trong vùng đồ họa, chọn các đối tượng bạn muốn đặt nhiệt độ ấn định. 3. Dưới Temperature, làm như sau: a. Đặt đơn vị Units bạn muốn dùng để nhập giá trị nhiệt độ. b. Đặt giá trị nhiệt độ thích hợp cho Temperature . 4. Với các nghiên cứu phi tuyến hoặc nhiệt tức thời,bạn có thể xác định một điều kiện biên nhiệt độ phụ thuộc thời gian. Click Use Time CurveEdit để xác định hoặc nhập một đường cong thời gian. Nhiệt độ tại thời điểm bất kỳ được tính bằng cách nhân giá trị nhiệt độ ấn định với giá trị Y của đường cong thời gian. 5. Click OK . Thay đổi nhiệt độ ấn định 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click nhiệt độ bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng
93 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* thuộc tính Temperature xuất hiện. 2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK. Đối lưu Đối lưu là cơ chế truyền nhiệt giữa một bề mặtsolid và dòng chất lỏng hoặc khí đi sát bề mặt này. Nó bao gồm sự kết hợp của các hiệu ứng dẫn nhiệt và dòng chảy. Dòng chảy có vai trò tải năng lượng nhiệt. Một vật mất năng lượng nhiệt qua một bề mặt do đối lưu nếu nhiệt độ bề mặt này cao hơn nhiệt độ chất tải nhiệt và nhận năng lượng nhiệt nếu nhiệt độ bề mặt này thấp hơn nhiệt độ chất tải nhiệt. Xác định một điều kiện biên đối lưu trong nghiên cứu nhiệt: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Convection. Hoặc click Convection trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Convection. Bảng thuộc tính Convection xuất hiện. 2. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt cần xác định điều kiện biên đối lưu. Các bề mặt được chọn xuất hiện trong hộp Selected Entities. 3. Đặt hệ đơn vị Units bạn muốn dùng để nhập giá trị cho hệ số đối lưu và nhiệt độ chất tải nhiệt. 4. Dưới Convection Coefficient, làm như sau: a. Nhập một giá trị cho hệ số đối lưu Convection Coefficient. b. Click Use Time Curve và click Edit để xác định hoặc nhập một đường cong thời gian và liên kết nó với hệ số đối lưu. Hoặc click Use Temperature Curve và click Edit để xác định hoặc nhập một đường cong nhiệt độ và liên kết nó với hệ số đối lưu. 5. Dưới Bulk Temperature, làm như sau: a. Nhập một giá trị cho nhiệt độ chất tải nhiệt Bulk Temperature. b. Click Use Time Curve và click Edit để liên kết nhiệt độ chất tải nhiệt với một đường cong nhiệt độ. 6. Click OK. Sửa đổi điều kiện biên đối lưu: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click điều kiện biên đối lưu bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Convection xuất hiện. 2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK.
94 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Dòng nhiệt Đặt mức độ nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích của một bề mặt xác định. Xác định dòng nhiệt: 1. Làm như sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintHeat Flux Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Heat Flux Hoặc click Heat Flux trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Bảng thuộc tính Heat Flux xuất hiện. 2. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt thích hợp. 3. Dưới Heat Flux, làm như sau: a. Đặt hệ đơn vị cho Units. b. Nhập một giá trị cho Heat Flux theo hệ đơn vị đã chọn. c. Để xác định một cường độ dòng nhiệt phụ thuộc thời gian, click Use Time Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian.Giá trị cường độ dòng nhiệt tại thời điểm bất kỳ được tính bằng cách nhân cường độ dòng nhiệt đã xác định với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian này. Tùy chọn này chỉ khả dụng với nghiên cứu nhiệt tức thời. d. Để xác định một cường độ dòng nhiệt tùy thuộc nhiệt độ, click Use Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ.Giá trị cường độ dòng nhiệt tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng cách nhân cường độ dòng nhiệt đã xác định với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ này. 4. Để kiểm soát điều kiện biên dẫn nhiệt bởi một bộ ổn định nhiệt độ, làm như sau: a. Click Thermostat (Transient). b. Chọn một đỉnh để xác định vị trí bộ cảm biến nhiệt độ. Chắc chắn rằng click vào hộp Sensor (select a vertex) trước khi chọn một điểm để đặt bộ cảm biến. Nếu không, đỉnh vừa chọn sẽ xuất hiện trong hộp Selected entities. c. Chọn một đơn vị cho Lower bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. d. Chọn một đơn vị cho Upper bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. 5.Click OK. Một số thủ thuật: trong một nghiên cứu nhiệt học và chọn và click và chọn: Nếu bạn có nhiều nghiên cứu, bạn có thể kéo và thả các tải từ nghiên cứu này đến nghiên cứu • khác. Bạn cũng có thể kéo và thả toàn bộ thư mục Load/Restraint. Bạn có thể thay đổi tên mặc định của các biểu tượng tải. Điều này giúp bạn đánh dấu các tải • khác nhau được đặt vào mô hình.
95 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Bạn có tùy chọn để ẩn hoặc cho thấy các tải riêng. Trong COSMOSWorks Manager, right-click • từng biểu tượng tải và click Hide/Show. Để thay đổi màu của ký hiệu dòng nhiệt, click nút Color trong bảng thuộc tính Heat Flux. Chọn • màu thích hợp trong bảng màu rồi click OK. Chọn các đối tượng trong hộp liệt kê số các bề mặt để đặt dòng nhiệt. • Sửa đổi dòng nhiệt: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click tải dẫn nhiệt bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Heat Flux xuất hiện. 2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK. Công suất nhiệt Công suất nhiệt xác định mức nhiệt năng sinh ra tại một đỉnh, cạnh hoặc bề mặt. Nếu bạn chọn nhiều đối tượng, chương trình sẽ áp dụng giá trị đã xác định này cho từng đối tượng đó. Giá trị này của nguồn nhiệt có thể âm hoặc dương. Giá trị dương cho biết đây là nguồn nóng và giá trị âm cho biết đây là nguồn lạnh (hấp thụ nhiệt). Xác định công suất nguồn nhiệt: 1. Làm như sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintHeat Power. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Heat power. Hoặc click Heat Power trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Bảng thuộc tính Heat Power xuất hiện. 2. Trong vùng đồ họa, chọn các đỉnh, các cạnh,các bề mặt hoặc các thành phần thích hợp. 3. Dưới Heat Power, làm như sau: a. Đặt hệ đơn vị thích hợp cho Units. b. Nhập một giá trị cho Heat power theo hệ đơn vị đã chọn. c. Để xác định công suất nhiệt phụ thuộc thời gian, click Use Time Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian. Giá trị công suất tại thời điểm bất kỳ được tính bằng giá trị công suất đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian. d. Để xác định một công suất phụ thuộc nhiệt độ, click Use Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ. Giá trị công suất tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng giá trị công suất đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ. 4. Để kiểm soát công suất bằng một bộ ổn định nhiệt độ, làm như sau: a. Click Thermostat (Transient). b. Click vào trường Sensor và chọn một đỉnh để đặt cảm biến nhiệt độ.
96 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Chắc chắn rằng click vào hộp Sensor (select a vertex) trước khi chọn một điểm để đặt bộ cảm biến. Nếu không, đỉnh vừa chọn sẽ xuất hiện trong hộp Selected entities. c. Chọn một đơn vị cho Lower bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. d. Chọn một đơn vị cho Upper bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. 5. Click OK . Sửa đổi công suất nhiệt: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click công suất nhiệt bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Heat Power xuất hiện. 2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK. Bức xạ Tất cả các vật có nhiệt độ khác độ không tuyệt đối đều phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ nhiệt. Xác định bề mặt bức xạ: 1. Làm như sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintRadiation. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Radiation. Hoặc click công cụ Radiation trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Bảng thuộc tính Radiation xuất hiện. 2. Dưới Type, click Surface to ambient. 3. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt thích hợp. 4. Dưới Radiation parameters, làm nhập giá trị cho nhiệt độ môi trường Ambient Temperature. và chọn: Để liên kết một đường cong thời gian với nhiệt độ môi trường, click Use Time Curve rồi click • Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian. Giá trị nhiệt độ môi trường tại thời điểm bất kỳ được tính bằng giá trị nhiệt độ môi trường đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian. Tùy chọn này chỉ khả dụng với các nghiên cứu nhiệt tức thời. Đặt hệ số bức xạ[1] Emissivity. Để liên kết một đường cong nhiệt độ với hệ số bức xạ, click Use • Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ. Giá trị hệ số bức xạ tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng giá trị hệ số bức xạ đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ.
97 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Đặt View Factor. • 5. Click OK. Xác định bức xạ bề mặt đến bề mặt: 1. Làm như sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintRadiation. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Radiation. Hoặc click công cụ Radiation trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Radiation xuất hiện. 2. Dưới Type, click Surface to surface. 3. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt thích hợp. 4. Để xem xét sự bức xạ ra môi trường đối với bức xạ bề mặt đến bề mặt, click Open system, chọn một hệ đơn vị và nhập nghiên cứu môi trường Ambient Temperature. Để liên kết một đường cong thời gian với nhiệt độ môi trường, click Use Time Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian. Giá trị nhiệt độ môi trường tại thời điểm bất kỳ được tính bằng giá trị nhiệt độ môi trường đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian. Tùy chọn này chỉ khả dụng với các nghiên cứu nhiệt tức thời. 5. Đặt hệ số bức xạ Emissivity . Để liên kết một đường cong nhiệt độ với hệ số bức xạ, click Use Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ. Giá trị hệ số bức xạ tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng giá trị hệ số bức xạ đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ. 6. Click OK. Sửa đổi bức xạ nhiệt: 1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click tải bức xạ bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Radiation xuất hiện. 2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK. [1] Hệ số bức xạ phụ thuộc vào vật liệu, màu sắc và độ bóng bề mặt. Vật đen tuyệt đối có hệ số bức xạ bằng 1, vật phản xạ tuyệt đối có hệ số bức xạ bằng không. Các vật liệu thông thường có hệ số bức xạ trong khoảng từ 0 đến 1. Phân tích ứng suất tĩnh của một chi tiết máy Static (Stress) Analysis of a Part
98 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Trong bài này, bạn sẽ nắm được những vấn đề sau: • Gán vật liệu cho chi tiết máy bằng SolidWorks Materials Editor • Tạo một nghiên cứu tĩnh học • Ràng buộc chi tiết máy và đặt tải áp suất • Thiết lập các tùy chọn lưới và tạo lưới cho chi tiết máy • Chạy nghiên cứu • Xem các kết quả cơ bản của nghiên cứu tĩnh học Gối đỡ này làm bằng thép hợp kim, được cố định tại hai lỗ bắt bulon và chịu một lực 1000 psi như minh họa. Bạn mở tài liệu từ thư mục cài COSMOSWorks\Examples\Tutor1.sldprt. Cũng có thể xây dựng một mô hình tương đương. I. Gán vật liệu Alloy Steel từ thư viện vật liệu của SolidWorks: 1. Click Edit Material trên thanh SolidWorks Standard. Bảng thuộc tính Materials Editor xuất hiện. 2. Dưới Materials: a. Chọn SolidWorks Materials từ trình đơn thả xuống b. Click dấu cộng cạnh Steel và chọn Alloy Steel. Các tính chất của Alloy Steel xuất hiện trong hộp Physical Properties. 3. Click OK. Tên của vật liệu này xuất hiện trong cây FeatureManager. II. Tạo một nghiên cứu tĩnh: 1. Click nhãn COSMOSWorks Manager. 2. Click Study trên thanh công cụ chính của COSMOSWorks.
99 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* 3. Trong bảng thuộc tính, dưới Name: a. Gõ Static-1. b. Chọn Solid mesh trong Mesh type (lưới solid). 4. Dưới Type, click Static (nghiên cứu tĩnh học). 5. Click OK. COSMOSWorks tạo ra nghiên cứu này trong cây COSMOSWorks Manager. Lưu ý: dấu kiểm cạnh icon Solids cho biết bạn đã gán vật liệu. III. Cố định hai lỗ: 1. Click Restraints trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Restraint xuất hiện. (Thiết lập các ràng buộc giúp cố định mô hình dưới tác động của ngoại lực). 2. Dưới Type, chọn Immovable (No Translation). (Kiểu ràng buộc này không cho phép đối tượng được chọn có thể dịch chuyển). 3. Trong vùng đồ họa, click các bề mặt trong của hai lỗ như minh họa. Face và Face xuất hiện trong hộp Faces, Edges, Vertices for Restraint.
100 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* 4. Click OK. COSMOSWorks đã cố định các bề mặt được chọn của hai lỗ và tạo một biểu tượng Restraint-1 trong thư mục Load/Restraint của cây COSMOSWorks Manager. IV. Đặt áp lực: 1. Click Pressure trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Pressure xuất hiện. Thao tác này để thiết lập một áp lực lên bề mặt được chọn. 2. Dưới Pressure Type, click Normal to selected face. (Đặt áp lực vuông góc với mặt được chọn). 3. Trong vùng đồ họa, chọn mặt trước của khối trụ như minh họa. Face xuất hiện trong hộp Faces for Pressure. 4. Dưới Pressure Value, đặt Units là English (IPS) rối gõ 1000 vào hộp Pressure value. Nếu bạn thay đổi đơn vị sau khi nạp giá trị, COSMOSWorks sẽ chuyển đổi giá trị này sang đơn vị mới. 5. Click OK. COSMOSWorks đã đặt một áp lực 1000 psi và tạo một biểu tượng Pressure-1 trong thư mục trên cây COSMOSWorks Manager. V. Thiết lập các tùy chọn lưới: (Phần này đã trình bày rất kỹ trong Lý Thuyết CW rồi, tôi không nhắc lại nữa) 1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Tutor1 trên đỉnh cây và chọn Options. Hộp thoại Options xuất hiện. 2. Click nhãn Mesh. 3. Dưới Mesh quality, chọn High. 4. Dưới Mesher type, chọn Standard.
101 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* 5. Đặt Jacobian check là 4 Points. 6. Dưới Mesh control, hủy Automatic transition và chọn Smooth surface. 7. Dưới Automatic looping, hủy Enable automatic looping for solids. 8. Click OK. COSMOSWorks sẽ dùng những tùy chọn này để tạo lưới. VI. Tạo lưới cho chi tiết và chạy nghiên cứu: 1. Click Mesh trên thanh công cụ chính của COSMOSWorks. Bảng thuộc tính Mesh xuất hiện với các giá trị Global Size và Tolerance mặc định. 2. Click OK. Việc tạo lưới bắt đầu và cửa sổ Mesh Progress xuất hiện. sau khi tạo lưới xong, COSMOSWorks hiển thị mô hình lưới. 3. Click Run trên thanh công cụ chính của COSMOSWorks. Quá trình phân tích diễn ra và các biểu đồ mặc định được tạo trong cây COMSOSWorks Manager: VII. Hiển thị thông tin lưới: 1. Trong cây COSMOSWorks Manager, right-click Mesh và chọn Details. COSMOSWorks sẽ hiển thị thông tin của lưới này. 2. Đóng hộp Mesh Details lại. VIII. Ẩn/hiện lưới:
102 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Click Show/Hide Mesh trên thanh công cụ COSMOSWorks Result Tools. COSMOSWorks sẽ thay đổi chế độ hiển thị lưới. Sau khi chạy phân tích thành công, COSMOSWorks sẽ tạo ra các thư mục Stress, Displacement, Strain, Deformation và Design Check trong cây COSMOSWorks Manager. Những thư mục này có chứa các biểu đồ mặc định của nghiên cứu tĩnh. IX. Biểu đồ von Mises stresses: 1. Trong cây COSMOSWorks Manager, click dấu cộng bên cạnh thư mục Stress. Plot1xuất hiện. 2. Double-click Plot1. Biểu đồ von Mises stress hiển thị: Biểu đồ ứng suất này được tạo ra với sự biến dạng của mô hình dưới tác động của ngoại lực. Để làm rõ sự biến dạng này, COSMOSWorks đã tăng tỷ lệ biến dạng tới 10% đường chéo của hộp bao mô hình. Trong trường hợp này, tỷ lệ biến dạng xấp xỉ 12 lần như minh họa trên. Để xem biểu đồ ứng suất theo hệ đơn vị khác, right-click biểu tượng vủa biểu đồ và click Edit Definition. Trong hộp Display, đặt Units theo hệ đơn vị thích hợp và click OK. Biểu đồ các sức căng thành phần tương đương: 1. Trong cây COSMOSWorks Manager, click dấu cộng cạnh thư mục Strain. Plot1 xuất hiện. 2. Double-click Plot1. Biểu đồ các sức căng thành phần tương đương hiển thị.
103 SOLIDWORKS-COSMOSWorks *ĐÀO CHI LĂNG-DCL* Trình thuật Design Check sẽ giúp bạn kiểm tra độ an toàn của thiết kế. X. Xem xét phân bố hệ số an toàn Factor of Safety (FOS) trong mô hình: 1. Click dấu cộng cạnh thư mục Design Check. Biểu tượng Plot1 xuất hiện. 2. Double-click Plot1. Biểu đồ như minh họa dưới xuất hiện: XI. Biểu đồ các vùng nguy hiểm trên chi tiết máy: 1. Click Design Check Wizard trên thanh công cụ COSMOSWorks Result Tools. Bảng thuộc tính Design Check xuất hiện.