龙门有限元分析
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- 龙门有限元分析SolidWorks simulation简介
SolidWorks Simulation 解决方案和功能与 SolidWorks CAD 紧密集成，可在设计过程中方便使用 —— 这将减少对成本高昂的样机的需求，消除返工和延迟，同时节省时间和开发成本。SolidWorks Simulation 使用有限元方法的位移公式在内部和外部载荷下计算零部件的位移、应变和应力。通过与 SOLIDWORKS 3D CAD 集成，使用 SolidWorks Simulation 的有限元分析可在网格划分过程中获知准确的几何体。网格与产品几何体的匹配度越高，分析结果就越准确。
雕刻机龙门的静力学分析
静力学分析是龙门在施加静载荷下，产生应力、应变和位移的分析。雕刻机的龙门是数控雕刻机中重要的承载部件，对整机的加工精度和稳定性影响较大，龙门的精度基本上决定了该雕刻机的精度，因此，对移动龙门做静力学分析。
SolidWorks的三维建模是有限元分析的基础，本数控雕刻机采用SolidWorks建模后，利用SolidWork simulation做简单的静力学分析。
第一步，输入龙门各部分的材料，两侧龙门支臂采用铸铝，横梁采用不锈钢矩形管作为主体，不锈钢板加固横梁。
第二步，在龙门上施加夹具，施加约束是对结构位移边界条件的限定，主要针对结构受支撑的情况。龙门结构的约束是龙门底板与X轴滑块的连接，这里采用的是螺钉连接，另外一处是，横梁与龙门支臂的连接，也是采用螺钉连接，因此，我们的夹具加在龙门支臂的底板和横梁与支臂连接处。
第三步，施加静载荷，为了更加真实性把龙门受力简化为集中载荷，并且以外界激励力的方式进行施加。通过计算得到：龙门所受静载荷=切削力+Z轴系统重量=150N,作用于横梁之上。对雕刻机龙门进行有限元分析，可得到应力应变和位移，当 Z 轴系统运行到横梁中间的位置时将会出现最大应力和变形。因此，横梁中间满足要求时在其他任何位置加载也一定能满足要求。
第四步，划分网格，通常，网格的数目越大，计算的精度会越高，当然，计算过程花费的时间也将更长。进行静力学分析时，如果只是从龙门结构的变形来考虑问题，网格数目不需要太多；若要计算应力，在计算精度要求相同时网格数目应尽可能多一些。考虑到龙门较大，为减少网格数目，提高分析速度，可适当降低网格划分精度。因此，我们设置较高密度，自动划分为网格。...
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