玩具制造仿真软件：SIMULIA二次开发_（6）.仿真分析类型选择.docx

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仿真分析类型选择

在玩具制造仿真软件中，选择合适的仿真分析类型是至关重要的一步。不同的玩具设计和制造过程需要不同的分析方法来确保最终产品的质量和安全性。本节将详细介绍几种常见的仿真分析类型，包括静态分析、动态分析、热分析和多物理场分析，并提供具体的操作步骤和代码示例。

静态分析

静态分析主要用于评估玩具在静态载荷条件下的结构强度和稳定性。这种分析类型假设所有载荷和约束都是恒定的，不随时间变化，适用于评估玩具在使用过程中的静态受力情况。

原理

静态分析的基本原理是通过求解静力学方程来确定结构在外部载荷作用下的位移、应力和应变。这些方程通常包括平衡方程、几何方程和本构方程。平衡方程确保结构在外部载荷作用下保持平衡，几何方程描述结构的变形，本构方程则描述材料的应力-应变关系。

内容

定义载荷和约束

首先，需要在模型中定义外部载荷和约束条件。载荷可以是重力、压力、集中力等，约束可以是固定支座、滑动支座等。

在SIMULIA中，可以通过图形界面或脚本定义这些条件。

材料属性设置

需要为模型中的每个部分设置合适的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。

材料属性的准确性直接影响仿真结果的可靠性。

网格划分

网格划分是将模型离散化为有限元的过程。网格的质量直接影响仿真结果的精度和计算时间。

在SIMULIA中，可以通过自动网格划分或手动调整网格来优化模型。

求解设置

静态分析的求解设置包括选择合适的求解器、设置求解参数等。

求解器的选择通常基于模型的复杂性和计算资源的可用性。

结果分析

求解完成后，需要对结果进行分析。常见的分析内容包括位移、应力、应变等。

可以通过后处理工具生成云图、应力分布图等，以便直观地查看结果。

示例

假设我们有一个塑料玩具车模型，需要评估其在儿童玩耍时的结构强度。

模型定义

#导入SIMULIA库

fromabaqusimport*

fromabaqusConstantsimport*

#创建模型

model=mdb.Model(name=ToyCar)

#定义部件

part=model.Part(name=CarBody,dimensionality=THREE_D,type=DEFORMABLE_BODY)

part.BaseSolidExtrude(sketch=Sketch(),depth=0.1)

#定义材料属性

material=model.Material(name=Plastic)

material.Elastic(table=((3000.0,0.35),))

#定义截面属性

section=model.HomogeneousSolidSection(name=PlasticSection,material=Plastic,thickness=None)

part.SectionAssignment(region=part.sets[All],sectionName=PlasticSection)

#划分网格

part.seedPart(size=0.01,deviationFactor=0.1,minSizeFactor=0.1)

part.generateMesh()

#定义载荷和约束

assembly=model.rootAssembly

assembly.Instance(name=CarBody-1,part=part,dependent=ON)

#定义固定约束

assembly.Set(name=FixedSupport,vertices=part.vertices.findAt(((0.0,0.0,0.0),),))

model.DisplacementBC(name=BC-1,createStepName=Initial,region=assembly.sets[FixedSupport],u1=0.0,u2=0.0,u3=0.0)

#定义外部载荷

assembly.Set(name=LoadArea,vertices=part.vertices.findAt(((0.1,0.1,0.1),),))

model.ConcentratedForce(name=Load,createStepName=Step-1,region=assembly.sets[LoadArea],cf3=-10.0)

#定义分析步骤

model.StaticStep(name=Step-1,previous=Initial)

#生成输入文件

job=mdb.Job