Расчет на прочность в КОМПАС-3D через APM FEM
Во многих вузах инженерную графику и детали машин ведут в КОМПАС-3D, и когда по проекту нужно проверить деталь методом конечных элементов, кафедра просит сделать это там же, в приложении APM FEM. Модель уже построена в КОМПАС, чертежи тоже, остается закрепить ее, нагрузить и показать карты напряжений.
Я делаю такой расчет по вашей модели или строю модель по заданию, оформляю результаты в пояснительную записку и, если нужно, выпускаю чертежи по ЕСКД по той же геометрии. Чаще всего это раздел курсового проекта по деталям машин или проверочный расчет в конструкторской части диплома.
Что считаю в APM FEM
APM FEM встроен в КОМПАС-3D и работает с деталями и сборками без экспорта геометрии. Виды расчета в нем покрывают почти все, что требуют в студенческих проектах.
- Статический расчет, эквивалентные напряжения, перемещения и коэффициент запаса для вала, корпуса, кронштейна или рычага
- Расчет на устойчивость, коэффициент запаса устойчивости и форма потери устойчивости для стоек и тонкостенных деталей
- Расчет собственных частот, чтобы проверить, не попадает ли рабочая частота вращения в резонанс
- Тепловой расчет, поле температур в детали при заданных температурах и теплообмене на поверхностях
- Температурные напряжения, когда поле температур из теплового расчета становится нагрузкой для прочностного
Закрепления и нагрузки на модели КОМПАС
Закрепления в APM FEM ставятся на грани, ребра и вершины модели. Полное закрепление запрещает все перемещения грани, а частичное оставляет свободными нужные направления, так можно описать опору, по которой деталь скользит. Для вала обычно закрепляю посадочные поверхности под подшипники, для корпуса редуктора опорную плоскость лап.
Нагрузки задаю сосредоточенной и распределенной силой, давлением, крутящим и изгибающим моментом, а собственный вес и инерцию через ускорение. Усилия в зацеплении и от подшипников беру из расчета передачи, который сделан раньше в том же курсовом проекте, тогда числа в разделе FEM совпадают с остальной запиской. В сборке указываю совпадающие грани деталей, по ним программа связывает сетки соседних деталей, иначе детали считаются независимо друг от друга.
Конечно-элементная сетка
Сетка в APM FEM строится из тетраэдров, линейных с четырьмя узлами или квадратичных с десятью. Для итогового расчета беру квадратичные, они точнее передают изгиб и напряжения у скруглений. Задаю максимальную длину стороны элемента и коэффициент сгущения на поверхности, чтобы на галтелях, шпоночных пазах и отверстиях элементов было больше.
Перед генерацией сетки упрощаю модель. Убираю фаски, мелкие отверстия под крепеж и надписи, которые не влияют на прочность, но дают тысячи лишних элементов. Сходимость проверяю пересчетом на двух или трех сетках с уменьшением шага и показываю в записке, что максимальные напряжения в опасном сечении меняются мало.
Хотите понять, сколько будет стоить расчет в КОМПАС APM FEM? Пришлите задание, я посмотрю и назову цену. Написать в Telegram
Карты результатов и проверка
После расчета строю карты эквивалентных напряжений по Мизесу, суммарных линейных перемещений и коэффициента запаса по текучести. Для частотного расчета показываю формы колебаний и таблицу частот, для расчета устойчивости форму потери устойчивости и коэффициент запаса. Карты сохраняю с легендой и в удобном ракурсе, при необходимости даю сечение модели плоскостью, чтобы показать напряжения внутри детали.
Результат проверяю по формулам сопротивления материалов. Для вала это напряжения изгиба и кручения в опасном сечении, для стойки формула Эйлера, и если числа расходятся заметно, ищу ошибку в закреплениях или нагрузках до того, как они попадут в записку.
Что идет в пояснительную записку
APM FEM умеет формировать отчет, но в записку я переношу только то, что требует методичка, и пишу связный текст. Обычно раздел выглядит так.
- Цель расчета и связь с остальными разделами проекта
- Расчетная схема, исходные усилия и откуда они взяты
- Модель, упрощения и материал с характеристиками
- Закрепления и нагрузки с рисунками модели
- Параметры сетки и проверка сходимости
- Карты напряжений, перемещений и запаса, сравнение с ручным расчетом
- Выводы о прочности детали и, если запас мал, предложения по изменению размеров
Что вы получаете
- Файлы КОМПАС-3D (.m3d или .a3d) с настроенным расчетом APM FEM в вашей версии программы
- Карты напряжений, перемещений и коэффициента запаса для записки и презентации
- Пояснительную записку с расчетной схемой, описанием модели, сходимостью и выводами
- Чертежи детали или сборки по ЕСКД (.cdw) и спецификацию (.spw), если они нужны по заданию
- Ручную проверку опасного сечения по формулам сопротивления материалов
Что прислать для оценки
- Задание и расчет передачи или усилия, которые действуют на деталь
- Модель или чертеж детали, если они уже есть
- Методичку по курсовому проекту или требования к разделу ВКР
- Версию КОМПАС-3D и есть ли в ней лицензия APM FEM
- Марку материала, если она задана, или требования к его выбору
Сколько стоит расчет в КОМПАС APM FEM
Цена индивидуальная, называю ее после того, как посмотрю задание. Она зависит от того, есть ли готовая модель, деталь это или сборка, какие виды расчета нужны и нужны ли вместе с расчетом чертежи. Оценка бесплатная.
Что спрашивают про расчет в КОМПАС APM FEM
- APM FEM и APM WinMachine это одно и то же?
- Это продукты одного разработчика. APM FEM работает внутри КОМПАС-3D и считает его модели, а APM WinMachine отдельная система со своими модулями для валов, соединений и рам. Если методичка называет WinMachine, напишите, посмотрю, какой модуль нужен
- В моем КОМПАС нет APM FEM, что делать?
- Приложение ставится отдельно и есть не во всех сборках программы. Расчет могу сделать в своей версии и передать вам результаты, карты и записку, а модель КОМПАС при этом откроется и без APM FEM
- Сколько стоит расчет в КОМПАС APM FEM?
- Цену называю после того, как посмотрю задание и модель. Пришлите их вместе с методичкой, оценка бесплатная
- Можно сделать расчет вала из курсового по деталям машин?
- Да, это одна из самых частых задач. Беру усилия из вашего расчета передачи и реакции опор, строю или открываю модель вала и показываю напряжения в опасных сечениях у шпоночного паза и галтелей
- Чертежи и расчет в одной модели, это удобно?
- Да, это главное достоинство КОМПАС. Если после расчета нужно увеличить диаметр или скругление, правка в модели сразу переходит в чертеж, и размеры в записке и на листах совпадают
- Файл из новой версии КОМПАС откроется у меня?
- Старая версия файл из новой не откроет. Поэтому версию пишите сразу, работаю в ней или сохраняю файлы в формат нужной версии
Если вашего вопроса здесь нет, задайте его мне, отвечаю в любое время. Спросить в Telegram
Другие инженерные расчеты
- Расчет в SolidWorks Simulation по модели детали или сборки
- Чертежи по ЕСКД и СПДС в AutoCAD и КОМПАС
- Расчет на прочность деталей и конструкций
- Расчет в Femap с пояснительной запиской
- Расчет в ANSYS Mechanical и Fluent
- Расчет в ЛИРА-САПР с пояснительной запиской
- Расчет в SCAD Office с пояснительной запиской
- Расчет в Abaqus, контакт, пластичность и удар
- Все инженерные расчеты