Helena Eidgärde
Technical Specialist – Sverige
En utfordring innen SOLIDWORKS Simulation kan være å begrense modellen på riktig måte. Du ønsker å lage en modell uten for rigide bevegelser, men den kan ikke være for stiv. 3-2-1-metoden er én måte du kan løse denne utfordringen på med de forventede deformasjonene. Jeg har laget denne trinn-for-trinn-veiledningen for hvordan du kan stabilisere modellen din i SOLIDWORKS Simulation.
Degrees of Freedom
Først har jeg lyst til å friske opp minnet ditt om «Degrees of Freedom» (Frihetsgrad) og alt det innebærer.
En enkel forklaring er at hvert punkt på et objekt kan bevege seg i tre retninger, én for hver dimensjon, i x-, y- og z-retningen. Denne typen DOF kalles Translational Degrees of Freedom. En hoveddel har totalt seks frihetsgrader som alle må fikseres for å forhindre at hoveddelen beveger seg. Når det kommer til statikk, snakker vi ofte om hvor mange Degrees of Freedom en del / et objekt har – men hva er egentlig degree of freedom (DOF)?
Noen av dere som bruker SOLIDWORKS Simulation har mest sannsynlig opplevd at systemet er ustabilt.
I følge dine observasjoner og likevektsdiagrammet skal dette være i likevekt, men simulasjonen tolker det ikke på denne måten. For å sørge for at en del er i statisk likevekt, må den totale summen av alle kreftene og momentene som påføres delen være null. Imidlertid er det slik at en liten mengde bevegelse kan forekomme i delen. Dette gjør den ustabil – den kan altså bevege seg – og resultatet blir dermed unøyaktig.
Av den grunn har jeg laget denne trinn-for-trinn guiden som viser deg hvordan du kan stabilisere modellen.
SOLIDWORKS Simulation-tips: 3-2-1-metoden
3-2-1-metoden kan hjelpe oss løse dette problemet. I tre trinn vil vi begrense de ulike frihetsgradene.
- I den første noden fikseres alle tre forflyttende frihetsgrader
- I den andre noden fikseres to forflyttende firhetsgrader
- I den tredje noden fikseres én forflyttende frihetsgrad
Summen av disse seks, som også er summen av frihetsgradene, virker inn på den statiske modellen. Hvis vi fikserer dem forhindrer vi at den stive delen beveger seg.
Vi bruker modellen nedenfor til å vise metoden. Materialet legges på kroppen, samt to reverserte krefter på 1000 N hver, og summen av kreftene som virker inn på delen er null.
Likevel får vi beskjeden «the model is unstable» når vi kjører studien.
Dette kan du gjøre for å løse problemet:
I det første punktet, er alle tre forflyttende frihetsgrader, x, y og z, fiksert, men punktet står fortsatt fritt til å rotere.
I det andre punktet fikserer vi de to forflyttende frihetsgradene som er normale for linjen vi akkurat «gikk» langs, x- og y-retningen.
I det tredje punktet fikserer vi den forflyttende frihetsgraden som er normal for flaten som inneholder punkt 1, 2 og 3.
Dette resulterer i at modellen er stabil og fiksert i alle DOF, og vi oppnår kun de forventede deformasjonene. Med denne metoden reduserer vi også risikoen for stresskonsentrasjoner som kan dukke opp om du overfikserer modellen. Dette er en enkel metode å bruke når du ønsker å simulere et egenbalansert system.
Har du spørsmål om SOLIDWORKS? Ikke nøl med å ta kontakt, og vi hjelper deg. For flere tips og triks anbefaler vi at du følger oss på vår YouTube-kanal.
Vil du ha flere tips og triks innen Simulation?
En helt ny videoserie i regi av vår Simulation Specialist – Eirin S. Holmstrøm
