Proe/Creo有限元分析材料与Simulate几何特征应用

材料和 Simulate 几何特征

模块概述:

在此模块中，您将学习如何定义材料和 Simulate 几何特征。

目标:

成功完成此模块后，您将能够：

· 定义线性弹性材料。

· 定义 Simulate 模型几何。

概念: 定义线性弹性材料

定义线性弹性材料

Simulate 使您能够定义各种材料类型。

· 各向同性的

o 线性

o 超弹性

o 弹塑性

· 正交各向异性

· 横向同性

在本课程中，我们只处理线性弹性材料和各向同性材料。Simulate 可使用在 Creo Parametric 中定义的材料。在该处，可输入计算所需的所有材料数据。另外，在 Simulate 中可定义更多的材料并将其存储在相同的库中或模型本身 (零件或装配)。在 Simulate 中定义和分配的材料将覆盖Creo Parametric 中定义的零件材料。

要定义线性各向同性材料：

· 从库中选择一种材料，或者创建一种新材料。

图 1 - 材料选择

· 将材料属性描述为温度的函数或参数。

o 泊松比、弹性模量、E 和热膨胀系数、CTE 和热导率均可定义为温度的函数。

o 所有材料属性均可定义为参数。稍后，可通过设计研究更改并优化它们。要创建设计参数，请选择特定材料值并把它连接到以前在 Creo Parametric 中定义的参数，或者创建一个新参数。

图 2 - 材料定义

图 3 - 材料方向

· 将材料应用于零件或体积块区域。在理想情况下，直接参考它们中的材料 (例如，梁、壳)。

Creo Parametric、Direct 和 Simulate 将材料保存在用 config.pro 选项 pro_material_dir 所定义位置处的 *.mat 文件中。转换到旧独立模式时检查材料的单位系统 (只在 Simulate 嵌入模式下可行)。

概念: 定义线性弹性材料

定义线性弹性材料

Simulate 使您能够定义各种材料类型。

· 各向同性的

o 线性

o 超弹性

o 弹塑性

· 正交各向异性

· 横向同性

在本课程中，我们只处理线性弹性材料和各向同性材料。Simulate 可使用在 Creo Parametric 中定义的材料。在该处，可输入计算所需的所有材料数据。另外，在 Simulate 中可定义更多的材料并将其存储在相同的库中或模型本身 (零件或装配)。在 Simulate 中定义和分配的材料将覆盖Creo Parametric 中定义的零件材料。

要定义线性各向同性材料：

· 从库中选择一种材料，或者创建一种新材料。

图 1 - 材料选择

· 将材料属性描述为温度的函数或参数。

o 泊松比、弹性模量、E 和热膨胀系数、CTE 和热导率均可定义为温度的函数。

o 所有材料属性均可定义为参数。稍后，可通过设计研究更改并优化它们。要创建设计参数，请选择特定材料值并把它连接到以前在 Creo Parametric 中定义的参数，或者创建一个新参数。

图 2 - 材料定义

图 3 - 材料方向

· 将材料应用于零件或体积块区域。在理想情况下，直接参考它们中的材料 (例如，梁、壳)。

Creo Parametric、Direct 和 Simulate 将材料保存在用 config.pro 选项 pro_material_dir 所定义位置处的 *.mat 文件中。转换到旧独立模式时检查材料的单位系统 (只在 Simulate 嵌入模式下可行)。

概念: 定义 Simulate 模型几何

定义 Simulate 模型几何

使用 Simulate 创建在使用 Simulate 时只显示在模型树中的基准和模型几何。最重要的包括用户定义的笛卡尔坐标系、圆柱坐标系和球坐标系，以及曲面区域或体积块区域。将曲面细分到曲面区域或将体积块细分到体积块区域是创建载荷和约束的参考或细化的网格的有效工具。它们作为测量、壳和刚性链接或受力链接的参考也非常有用。

可创建以下基准和模型几何：

· 点 - 与在 Creo Parametric 中创建点类似。如果创建的点不依赖于任何其他模拟基准，便可移入 Creo Parametric 模型树。

图 1 - 基准点工具

· 基准曲线或基准平面 - 创建基准曲线和基准平面。AutoGEM 会将曲线、样条或草绘考虑在内。

图 2 - 基准平面工具

· 坐标系 - Simulate 中的坐标系不同于 Creo Parametric 中的坐标系。不仅允许笛卡尔坐标系，还允许圆柱和球形坐标系。这些可由载荷、约束、函数、测量和材料方向用作参考，也可在后处理器中用作参考。定义测量和载荷等内容时，默认情况下，它们参考活动坐标系。

图 3 - 坐标系工具

· 曲面区域 - 它们可用于细分现有曲面，以及来自体积块区域的体积块中的曲面，以确保载荷或约束可被精确放置或强制实施特殊的局域网格。

· 体积块区域 - 此类区域可细分零件体积块并创建可用作参考的曲面。体积块区域可具有不同的材料，并且 AutoGEM 可将它们的所有边界均考虑在内。

使用“网络曲面”(Mesh Surface) 命令检查定义的区域。这会在选定的曲面上创建一组栅格线。

曲面区域的草绘不一定要位于待细分的曲面上；它也可以投影到曲面上。使用体积块区域或曲面区域在圆柱曲面的部分区域创建载荷或约束。否则，整个圆周区域将默认呈选定状态。

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