Model Mania: Postup modelování dle zadání z roku 2015

Ve Phoenixu letos proběhla již tradiční soutěž Model Mania. Podívejte se na jeden z nejlépe hodnocených postupů vypracování soutěžního zadání.

Zadání soutěže (výkresovou dokumentaci) naleznete v příspěvku SWW: Známe zadání soutěže Model Mania 2015.

Fáze 1 — modelování dílu podle výkresové dokumentace

Založte nový dokument Dílu a vytvořte nový náčrt v Horní rovině.

Vyberte příkaz Kružnice a nakreslete tři kružnice o průměrech 50, 60 a 75 mm. U kružnice o průměru 75 mm aktivujte parametr Jako konstrukční.

Nakreslete tvar uvedený na obrázku tak, aby byl symetrický podle vodorovné osy a plně určený.

Vyberte příkaz Přidání vysunutím. Z roletového menu vyberte parametr Symetricky a vzdálenost vysunutí nastavte na hodnotu 20 mm. Do okna Vybrané osy vyberte kurzorem myší mezikruží.

Ve FeatureManageru rozevřete prvek Přidat vysunutím1, klikněte na náčrt a vyberte prvek Přidání vysunutím v záložce Prvky.

Z roletového menu vyberte parametr Symetricky a vzdálenost vysunutí nastavte na hodnotu 20 mm. Do okna Vybrané osy vyberte kurzorem myši znázorněný obrys.

Založte nový náčrt v Horní rovině.

Nakreslete trojúhelník tak, aby svislá přímka neprotínala model.

Klikněte pravým tlačítkem na svislou přímku a z plovoucího menu vyberte parametr Vybrat středový bod.

Stiskněte klávesu Ctrl, vyberte počátek souřadného systému a aktivujte vazbu Vodorovná.

Ze záložky Prvky vyberte funkci Odebrání vysunutím.

Z roletového menu vyberte parametr Symetricky a vzdálenost odebrání nastavte na hodnotu 10 mm. Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz.

Vyberte příkaz Zaoblit ze záložky Prvky.

Aktivujte možnost Tečné zaoblení. Do políček v okně Položky k zaoblení vyberte horní, boční a spodní plochu drážky. Aktivujte funkci Plný náhled, zkontrolujte a dokončete příkaz.

Předchozí postup opakujte i pro levou stranu drážky.

V záložce Prvky vyberte funkci Kruhové pole.

Pro definici osy označte na modelu kruhovou hranu nebo válcovou plochu a nastavte počet instancí na tři. Do okna Prvky a plochy vyberte z FeatureManageru poslední čtyři vytvořené prvky. Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz.

Vyberte prvek Zaoblit.

Změňte velikost poloměru zaoblení na hodnotu 8 mm a označte hranu znázorněnou šipkou. Po zobrazení plovoucího menu vyberte patřičnou ikonu s funkcí automatického výběru hran předpokládaných k zaoblení.

Předchozí postup opakujte i u spodní hrany znázorněné červenou šipkou. Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz.

Klikněte pravým tlačítkem myši ve FeatureManageru na řádek Materiál a z plovoucího menu vyberte materiál AISI 1020. Pokud plovoucí menu tento materiál nenabízí, klikněte na Upravit materiál.

V knihovně vyhledejte materiál AISI 1020, klikněte na tlačítka Použít a Zavřít.

První část soutěžního zadání je hotová.

Fáze 2 — provedení konstrukčních změn prvního modelu a pevnostní analýza

Ve druhé fázi soutěže bylo úkolem provést konstrukční změny, pevnostní analýzu, určit koeficient bezpečnosti a maximální posunutí.

Klikněte ve FeatureManageru na prvek Kruhové pole a vyberte možnost Upravit prvek.

Přejděte do pole Vynechané instance a vyberte jeden z fialových bodů u kopírovaných prvků. Výběrem bodu potlačíte kopii. Dokončete příkaz.

Založte náčrt v Horní rovině.

Nakreslete obdélník podle obrázku.

Vyberte příkaz Přidání vysunutím, z roletového menu v okně Směr č. 1 vyberte parametr Skrz vše a aktivujte Směr č. 2. Opět vyberte parametr Skrz vše, zkontrolujte náhled a dokončete příkaz.

U posledního prvku Zaoblit se vyskytuje chyba z důvodu chybějících hran. Klikněte pravým tlačítkem na tento prvek a vyberte funkci Upravit prvek.

Jelikož hrany chybí a nebudeme vybírat další hrany, ukončete úpravy.

Po zobrazení varovného hlášení pokračujte tlačítkem Ano.

Aplikujte tečné zaoblení na vysunutý tvar.

Založte náčrt na přední ploše vysunutého tvaru a nakreslete soustřednou kružnici o průměru 10 mm.

Příkazem Odebraní vysunutím vytvořte otvor. Volte parametr Skrz vše.

Založte náčrt v Horní rovině a nakreslete obdélník, kterým odeberete drážku o šířce 2 mm.

Vyberte příkaz Odebrání vysunutím a odeberte drážku. Vzdálenost odebrání je dána parametrem Skrz vše – oba.

Přejděte do záložky Vložit > Plocha a vyberte funkci Přesunout.

V menu Skrýt/Zobrazit položky aktivujte zobrazení pomocných os.

V okně Přesunout plochy aktivujte funkci Otočit a vyberte modře označenou plochu. Vyberte pomocnou osu, nastavte úhlovou vzdálenost otočení na hodnotu 45 stupňů a aktivujte funkci Obrátit směr. Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz.

Předchozí postup opakujte i pro druhou drážku. V tomto případě však neaktivujte funkci Obrátit směr.

Pro definici síly v pevností analýze je nutné vytvořit pomocnou konstrukční rovinu. Klikněte na položku Referenční geometrie a vyberte možnost Rovina.

Označte plochy znázorněné na obrázku a dokončete příkaz.

Na modelu byly provedeny všechny konstrukční změny a nyní se může přistoupit k pevnostní analýze.

V záložky Analýzy vyberte příkaz Průvodce analýzou SimulationXpress.

Pokračujte tlačítkem Další.

Stiskněte tlačítko Přidat uchycení.

Do pole Fixní geometrie vyberte dvě válcové plochy a dokončete definici.

Pokračujte tlačítkem Další.

Vyberte tlačítko Přidat sílu.

Vyberte čtyři válcové plochy, aktivujte možnost Vybraný směr a označte pomocnou konstrukční rovinu. Aktivujte funkci Celkem, nastavte velikost působící síly na hodnotu 1000 N a dokončete definici zatěžující síly.

Pokračujte tlačítkem Další.

Zkontrolujte přiřazený materiál a pokračujte tlačítkem Další.

Pokračujte tlačítkem Spustit simulaci.

Nyní se přehrává animace zatížení. Zkontrolujte, zda probíhá zatížení podle předpokladů a pokračujte tlačítkem Ano, pokračovat.

Podle zadaných parametrů pevnostní analýzy je nejnižším koeficientem bezpečnosti nalezeném v modelu hodnota 4,12. Zobrazte si oblasti, kde je koeficient bezpečnosti větší než 6 (6 > 4,12).  Na modelu se zobrazí oblasti, kde je součást nejvíce namáhaná a kde pravděpodobně dojde při vyšším namáhání k deformaci.

Stiskněte tlačítko Zobrazit napětí von Mises pro zobrazení hodnot maximálního napětí.

Stiskněte tlačítko Zobrazit posunutí pro zobrazení výsledných hodnot maximálního posunutí.

Porovnání modelovaných dílů.