SS-T：1075 复合材料

目的
SimSolid 执行无网格结构分析，适用于全功能零件和装配，容忍几何缺陷，并在几秒钟至几分钟内运行。在本教程中，您将执行以下操作：
  • 学习如何在 SimSolid 中创建层压板和薄片。
    注： 版本 2024.1 仅支持平面零件上的正交各向异性材料层压板。
模型描述
本教程需要以下模型文件：
  • WingPanel.x_b

图 1 显示了本教程使用的机翼面板模型。机翼面板的筋作为 CAD 曲面导入。在本教程中，您将为机翼面板的筋创建层压板。

图 1.


激活导入蒙皮

  1. 启动新 SimSolid 会话。
  2. 前往设置 > 几何体导入设置。
  3. 将分辨率设置为精细。
  4. 启用导入蒙皮选项（如果尚未启用的话）。
  5. 点击确定。

导入几何体

  1. 启动新 SimSolid 会话。
  2. 点击从文件导入 。
  3. 在打开几何体文件对话框中，选择 WingPanel.x_b。
  4. 点击打开。
    装配将加载到模型视窗中。

查看 CAD 装配

  1. 右击项目树中的装配，然后选择信息。
    将打开装配信息对话框，显示 17 个蒙皮零件。
  2. 要隔离 17 个蒙皮零件，右击装配，然后选择显示 > 蒙皮。
    图 2.


创建正交各向异性材料

  1. 在主菜单中，点击设置 ➔ 材料数据库。
  2. 确保已将查看以下来源的材料：设置为材料数据库。
  3. 右击通用材料，然后从右键菜单中选择添加材料。
  4. 输入下图中显示的材料名称和值。
    图 3.


  5. 点击施加。
  6. 点击保存。

为大筋创建层压板

  1. 在工作台上，点击创建层压板 。
  2. 要在创建层压板对话框中添加蒙皮，请在项目树或模型视窗中从 Ribs1 中选择一个零件。
  3. 要添加所选筋的所有实例，请选中包括所有实例复选框。
  4. 对于堆栈方向，从下拉列表中选择底部。
    顶部
    沿着参考平面的方向堆叠板层，如图所示。
    底部
    与“顶部”相同，但在其参考平面的另一个方向上。
  5. 点击参考材料方向下的编辑。
    1. 确保 x 轴设置为 [0,0,-1]，y 轴设置为[0,-1,0]。
      注： SimSolid 根据所选蒙皮自动选取轴。参考材料方向可以手动选择，也可以从全局或局部坐标系复制。所选的坐标系必须是与所选蒙皮垂直的 Z 轴。
    2. 点击确定。
  6. 要添加板层，请点击板层堆栈部分中的添加板层。
  7. 将板层 1 的厚度更改为 0.75mm。
    注： 可以通过双击相应的字段来编辑板层堆栈部分中的每个字段。
  8. 点击选择材料以施加材料。
  9. 在将材料施加于层压板层对话框中，选择材料数据库单选按钮。
  10. 从列表中选择复合材料，然后点击施加材料。
  11. 将方向设置为 0 度。
  12. 创建额外板层。
    1. 要添加板层 2，请点击添加板层。厚度输入 0.75mm，重复步骤 8、9 和 10，将材料设置为复合材料。
    2. 将方向设置为 90 度。
    3. 选择板层 1 和板层 2，并复制粘贴，即可在堆栈中添加与板层 1 和板层 2 属性相同的更多板层。
  13. 将复制的板层重新命名为板层 3 和板层 4。
  14. 查看对话框底部显示的总堆栈厚度和近似堆栈质量。
  15. 点击确定即可创建层压板。
图 4.


为小筋创建层压板

  1. 在工作台上，点击创建层压板 。
  2. 要在创建层压板对话框中添加蒙皮，请在项目树或模型视窗中从 Ribs2 中选择一个零件。
  3. 要添加所选筋的所有实例，请选中包括所有实例复选框。
  4. 点击参考材料方向下的编辑。
    1. 确保 x 轴设置为 [0,0,-1]，y 轴设置为[0,-1,0]。
      注： SimSolid 根据所选蒙皮自动选取轴。参考材料方向可以手动选择，也可以从全局或局部坐标系复制。所选的坐标系必须是与所选蒙皮垂直的 Z 轴。
    2. 点击确定。
  5. 对于堆栈方向，从下拉列表中选择底部。
    顶部
    沿着参考平面的方向堆叠板层，如图所示。
    底部
    与“顶部”相同，但在其参考平面的另一个方向上。
  6. 要添加板层，请点击板层堆栈部分中的添加板层。
  7. 将板层 1 的厚度更改为 0.4mm。
    注： 可以通过双击相应的字段来编辑板层堆栈部分中的每个字段。
  8. 点击选择材料以施加材料。
  9. 在将材料施加于层压板层对话框中，选择材料数据库单选按钮。
  10. 从列表中选择复合材料，然后点击施加材料。
  11. 将方向设置为 45 度。
  12. 创建额外板层。
    1. 要添加板层 2，请点击添加板层。厚度输入 0.6mm，重复步骤 8、9 和 10，将材料设置为复合材料。
    2. 选择板层 1 和板层 2，并复制粘贴，即可在堆栈中添加与板层 1 和板层 2 属性相同的更多板层。
  13. 将复制的板层重新命名为板层 3 和板层 4。
  14. 要重新排列各板层的顺序，请选择板层 4，然后使用上箭头 或拖放到所需的位置。
  15. 查看对话框底部显示的总堆栈厚度和近似堆栈质量。
  16. 点击确定即可创建层压板。
图 5.


检查层压板和连接

  1. 在项目树中，展开装配。蒙皮现在会被识别为层压板。展开层压板文件夹以查看板层及其属性。
  2. 在项目树中，展开连接 > 精确连接。
    注： 在层压板的各板层之间自动创建精确连接。

将材料施加于剩余零件

  1. 右击项目树中的装配，然后选择显示 ➔ 没有材料的零件。
    没有材料的零件会在模型视窗中被隔离。
  2. 在模型视窗中点击并拖动选区来选择零件。
  3. 在工作台上，点击 施加材料。
  4. 确保选择了当前项目的单选按钮。
  5. 选择铝，然后点击施加于选中的零件。
  6. 点击关闭。
  7. 按 A 可在模型视窗中显示所有零件。

创建连接

  1. 在连接工作台上，点击自动连接 。
  2. 将默认间隙和穿透公差设置为 1mm。
  3. 确保将分辨率设置为标准。
  4. 点击确定以创建连接。

创建结构分析

  1. 在主窗口工具栏上，点击结构分析 > 结构线性。
  2. 在分析工作台中，点击固定支座 。
  3. 在对话框中，确认已选中面单选按钮。
  4. 在模型视窗中，从蒙皮的所有四个侧面选择面。
    图 6.


  5. 点击确定。
  6. 在分析工作台中，点击重力 。
  7. 将载荷向量方向设置为 [0,-1,0]，并将放大因子设置为 5。
  8. 点击确定。

编辑 的求解设置

  1. 在项目树的分析分支中，双击求解设置：对于结构 1。
  2. 在求解设置对话框中，对于适配，在下拉菜单中选择全局 + 局部。
  3. 点击确定。

运行分析

  1. 在项目树上，打开分析工作台。
  2. 点击 求解。
SimSolid 会运行设计研究 1 中的分析。结束后，每个分析的结果分支将显示在项目树中。

查看结果

  1. 在中，选择结构 1 子工况
  2. 在分析工作台工作台上，点击 结果图。
  3. 选择位移大小。