问题分析:
夹钳的一臂承受N的力而弯曲,另一臂置于刚性支撑上,确定载荷是否会使得两臂端部接触,以及卸载力之后,夹钳是否会 保持弯曲。
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方法:
1.打开零件。
2.我们新建一个静应力分析的算例,如下图所示。
.查看材料属性。我们可以看到材料属性已自动由SolidWorks导入。
4.添加夹具。我们在钳臂外侧的一个平面上添加固定几何体约束。点击夹具鼠标右键选择“固定几何体”。
在如下图所示的面上添加固定几何体约束。
5.施加载荷。选择外部载荷,鼠标右键选择“力”,如下图所示。
在另外一个钳臂的外侧面上施加N的载荷,如下图所示。
6.定义相触面组。点击连接鼠标右键选择“相触面组”。
在如下图所示的两个钳臂的内侧由分割线所建立的两个小面上定义相触面组,指定“无穿透”和“节到曲面”的选项,如下图所示。
7.划分网格。
按照如下图所示进行设置。
网格划分完毕之后如下图所示。
8.点击“静应力分析”,鼠标右键选择“属性”。
指定解算器为DirectSparse解算器,如下图所示。
9.运行分析。解算器会自动识别出分析的问题为大位移问题,并发出如下的警告。点击“No”即可,即以线性小位移的模式完成分析。
这样我们就得到如下图所示的应力和位移结果。
我们可以看到加载载荷的钳臂穿过了固定臂,很明显该结果是错误。因为我们忽略了计算器提出的警告,产生了错误的位移结果。
为了得到正确的结果,我们必须使用大位移的形式。
10.通过复制的方式创建新算例。
11.点击“静应力分析”,鼠标右键选择“属性”。
勾选“大型位移”,如下图所示。
运行分析之后,我们可以看到接触面的端部边缘几乎接触到一起,如预期的一样。很明显的可以看出,夹钳大部分区域承受的应力都高于材料的屈服强度,因此当侧小载荷时,夹钳无法恢复到原先的形状。
要计算 变形的夹钳在载荷撤销之后的形状和残留应力,必须采用非线性材料模型进行分析。
挑战
获取工具以开发创新型、经济高效的解决方案,应对与各种应用环境中的进气滤清器外壳系统开发相关的众多设计与工程难题。
摘要
实施SOLIDWORKSPremium设计、SOLIDWORKSSimulation(FEA)分析、SOLIDWORKSFlowSimulation(CFD)分析和SOLIDWORKSEnterprisePDM产品数据管理解决方案。
结果
通过流体仿真,为一家客户节省了四周时间以及-英镑的资金
缩短了执行仿真所需的时间并降低了成本
成功地获得了ISO认证续期
实现了工程服务业务的增长
OptarTechnologiesLimited专业从事进气滤清器外壳和系统的设计和制造,其产品可用于旋转机械、压缩机和涡轮机。这家设计及工程咨询公司于年成立于英国,专为跨国能源公司供应及安装燃气涡轮机进气滤清器,他们在大型电站项目上拥有传统优势,还能为各种规模较小的应用环境提供进气系统。据常务董事AndrewThomson介绍,为了提供全套工程服务,包括设计、工程、验证、项目管理和制造服务,该公司需要利用先进的设计、仿真和产品数据管理(PDM)工具。Optar于年购买了SOLIDWORKS?Premium设计软件,尽管该软件让这家咨询公司能够执行设计建模,但还是必须依赖于外部合作伙伴,才能执行在进气滤清器外壳项目中经常需要执行的结构和流体分析。尽管使用外部资源来执行设计仿真和验证就已经足够了,但是这种做法会造成流程中不必要的延迟和成本,并给公司的定价和竞争力带来负面影响。为了避免这些额外的成本和延迟,Optar决定在内部执行设计仿真和验证,并且开始使用计算流体力学(CFD)和有限元分析(FEA)软件解决方案来评估结构和流体流动现象。该咨询公司还需要一种自动化PDM系统来满足其获得ISO认证续期的需要。由于Optar在使用SOLIDWORKSPremium设计软件时获得了积极体验,因此决定在年增加SOLIDWORKSSimulation分析和SOLIDWORKSFlowSimulation分析软件,并在年增加SOLIDWORKSEnterprisePDM(EPDM)软件。Optar之所以选择SOLIDWORKS解决方案,是因为它们易于使用、提供所有必要功能且完全集成。“从使用SOLIDWORKS设计发展到使用SOLIDWORKSSimulation和PDM软件包,对我们来说是很自然的事,”Thomson说道。
通过内部仿真来节省时间和金钱自从增加了SOLIDWORKSSimulation和SOLIDWORKSFlowSimulation软件以来,Optar已经通过在内部执行设计仿真和验证流程,节省了时间和成本,同时提高了进气系统设计的性能。例如,在一个MW电站项目中,仿真结果证明Optar设计将未燃尽碳 合物的0.1微米颗粒滤清效率从15%提高了90%。除了在Optar内避免不必要的延迟和成本之外,在内部执行仿真还帮助节省了其客户的资金。“我们曾经为一家客户提供了一台惯性分离器。他们先是发出了订单,然后又追加提供了一些关于防冻系统的信息。我们在24小时之内就使用SOLIDWORKSFlowSimulation运行了热力和液体分析,确定提供的产品可以正常工作,并且防冻系统不会在分离器叶片上产生热点或冷点。这样为我们及客户节省了最多四周的外部审核时间以及-英镑的评估成本,并且保证在预算范围内按时完成了项目。
AndrewThomson
总经理
项目数据的高效管理通过实施SOLIDWORKSEPDM系统,Optar取得了类似的优势。这家公司以前只是使用Microsoft?Windows?资源管理器工具来管理文件,这种方法不足以获得其ISO认证续期。事实证明,SOLIDWORKSEPDM是一款功能强大且灵活的工具,可对从设计文档到请假单的所有文件进行管理。它还能帮助削减管理时间,使员工有更多时间投入到制造或面向客户的任务当中。“培训让我充分了解到了SOLIDWORKSEPDM的功能,”Thomson回忆说,“系统的功能超出了我们的所有预期。除了控制SOLIDWORKS文档之外,它还能完全控制MicrosoftOffice文档。SOLIDWORKS 称得上奇妙无比。我们不仅能够控制产品的设计,还能控制制造。SOLIDWORKS 称得上奇妙无比。我们不仅能够控制产品的设计,还能控制制造。”
获得ISO认证续期为了获得ISO认证续期,Optar需要实施一种文档管理系统,此类系统必须具有严格的文件命名惯例、版本和修订控制,以及用于处理设计和工程变更请求的正式工作流程。作为获得ISO认证续期工作的一部分,Optar重新编写了所有规程,并且迅速意识到易于使用的自动化PDM系统是支持质量管理的基本要求。在实施SOLIDWORKSEPDM系统之后,Optar轻松地获得了ISO认证续期。事实上,ISO官方评估机构认为:“特别值得注意的是开发和利用了SOLIDWORKS[EPDM]软件包来执行文档控制和审批流程。该系统为公司文档的高效管理打下了坚实的基础。
二十年汽车模设计工艺大师教你如何使用AutoformR7玩转CAE分析
”
视频菠萝蜜
被誉为科学管理之父的泰勒,早年做过学徒,后来不断从杂工、技工、技师、维修工长一路成长为总工程师。年,25岁的泰勒在钢铁厂工作期间,通过对工人操作动作的研究和分析,消除不必要的动作,改正错误的动作,确定合理的操作方法,选定合适的工具……这些让泰勒总结出来一套合理的操作方法和工具培训工人,使大多数人都能达到超过定额。年,泰勒发表了《科学管理原理》一书,这是世界上 本精细化管理著作。
二次世界大战后,企业规模的扩大,生产技术日趋复杂,产品更新换代周期缩短,生产协作要求更高。在这种情况下,对企业经营管理提出了更加精细化的要求。于是,包括决策理论、运筹学、系统工程在内的很多理论被引用入经济管理领域。这些理论和方法以决策过程为着眼点,特别注重定量分析与数学的应用,以及系统结构与整体协调,所以被称为管理科学。
后来,日本的精益生产思想对精细化管理思想的形成都有相当的影响。
有意思的是,管理的理论往往形成于美国,但其应用、普及却在日本开花和结果.....在质量管理方面也是如此。美国有两位管理大师,朱兰和戴明。他们的管理理论也是如此。
在制造企业中,精细化管理涉及到生产过程的每一个环节。MES制造执行系统通过集中监控从物料投产至成品入库的全生产过程,采集生产过程中发生的所有事件,并对物料消耗、设备监控、产品检测进行管控等,为企业营造快速响应、有弹性的精细化管理平台。
科学管理弗雷德里克·W·泰勒(FrederickW.Taylor)(-),美国工程师和发明家。名言:“几乎没有一个熟练的工人不是投入大量时间研究可以如何慢速工作,并且还使雇主相信他的工作速度是恰到好处的。”代表作:《科学管理的原则》(ThePrinciplesofScientificManagement)。
少年时期他就开始了古典的欧洲之行,行程持续三年之久。后来他通过了哈佛的入学考试,但由于视力差没有入学。泰勒先后获得了一百多项专利。
泰勒提出了提高工作效率的途径:分析某一特定工作,找10或者15个特别擅长这一工作的人;研究每个人精确的一系列基本操作或运动,以及每个人使用的工具;用跑表来计算每个基本活动所需要的时间,然后选择完成那一工作每一部分的最快方式;去掉所有错误的、缓慢的、无用的动作;把最快、 的动作和 的工具收集成一个系列。斯图尔特说,诘难泰勒是一种时尚,但重要的是要记住“科学管理”是一大飞跃,不仅仅是从生产力方面,而且就劳动力的尊严而言都是如此。
为质量而管理W.爱德华兹·戴明(W.EdwardsDeming)(-),美国顾问和学者。代表作《转危为安》(OutoftheCrisis)。
戴明先在怀俄明大学学习电子工程,后获耶鲁大学数学物理学博士。年,戴明成为美国人口普查的首席统计学家。年纽约大学统计学教授。年应 将军的邀请,戴明首次访问了日本。
戴明的观点是“为质量而管理”,管理层要对出现的问题负90%的责任。年,他对日本的企业家做了一系列有关“质量控制”的讲座。日本科学家与工程师联合会于年设立了年度“戴明奖”。在年,当美国国家广播公司就日本作为经济强国的崛起制作一出电视节目(《如果日本能,我们为什么不能?》)时,戴明才被重新发现。
戴明 的14要点:
创造产品与改善服务的恒久目标。采用新的(管理)哲学。不要依靠检验去保证产品质量。不要只以价格高低来决定采购对象;相反,要与单个供应商合作,以 限度地降低总成本。持续不断地改善计划、生产和服务的每一个环节。实行岗位培训。运用并构建领导艺术。驱走恐惧心理。消除员工之间的隔阂。不能只对员工喊口号、下指标来提高质量。不要对员工和管理人员设定量化的任务和管理目标。要使员工都能感到他们的技艺和本领受到尊重,取消年度评比或评优机制。要有一个强而有效的教育培训计划,以使每个员工得到自我提高。使公司的每个员工在自己的工作岗位上各得其的,以完成公司的改革。丰田汽车设在东京的总部大楼,大厅里显眼的地方挂着三幅肖像画:丰田公司的创始人、丰田公司现任总裁和W.爱德华兹·戴明。
我们对质量的理解:质量是产品满足顾客需要的程度。质量保证是为了达到或维护质量,由组织制定的一整套政策、规则的系统。包括质量工程和质量管理。质量工程指保证质量的一系列的设计;质量管理指对质量的评判及其处理。目的都是通过预防活动和修正措施来达到和维护质量标准。
质量差异来源于可指出因素和一般因素。工具磨损、机器安装不当、原材料质量不达标、人员操作失误等属于可指出因素;材料限制、环境条件、人员情绪等引起的随机性和可能的差异,很难控制,为一般因素。统计质量管理
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