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图3-9 选择Φ8直线光轴另一约束平面
图3-10 建立完全约束
第二步:施加载荷。在设定完约束条件后,紧接着对Φ8直线光轴施加应力载荷。由于在3D打印机中Φ8直线光轴主要承受的是简易3D打印机打印机构的动载荷,不宜求解,所以简化数学模型,将问题转化成求解最易受折弯的地方的静态压应力分析。点击Pressure—On Nodes,选取Φ8直线光轴中部一半的曲面作为应力作用范围(见图3-11),且给这个位置给予一个较大的压应力约为0.04MPa,再点击OK完成载荷的设置(见图3-12)。
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图3-11 应力作用范围
图3-12 设定压应力的值
第三步:运算求解。设定完约束条件和负载后,就可以对模型进行运算求解。点击Solve,选择Current LS,单击OK完成求解过程(见图3-13,图3-14)。
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图3-13 进行运算求解
图3-14 运算求解完成
3.4.3 后处理
后处理:根据工程或产品模型与设计要求,对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查,并以图形方式提供给用户,辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性,具体如下。
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第一步:观察应力形变图。点击Genral Postroc,选择Plot Result—Deformed Shape,
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选择保留原模型和形变后的模型的应力形变图,得到如下的Φ8直线光轴应力形变图(见图3-15)。
图3-15 Φ8直线光轴应力形变图
根据图3-15显示,可以知道DHX=0.133×10-3 mm ,即Φ8直线光轴最大的变形量为0.133μm。
第二步:观察应力云图。选择Contour Plot-Nodal Solu里的von Mises stress,得到Φ8直线光轴的应力云图(见图3-16)。
图3-16 Φ8直线光轴应力云图
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根据图3-16应力云图的结果,可知SMN=0.099192 MPa,SMX=12.0847 MPa,即Φ8直线光轴所受最小应力为0.099192 MPa,最大应力为12.0847 MPa。
第三步:数据分析。根据上述数据,Φ8直线光轴最大的变形量为0.133μm,所受最小应力为0.099192 MPa,最大应力为12.0847 MPa,根据45钢的力学性能参数表(见表2-3)的数据可知,45钢的Φ8直线光轴符合条件,故设计符合要求。
另外对2020GW铝型材的应力分析如下(2020GW铝型材所受负载图见图3-17、2020GW铝型材的应力变形图见图3-18、2020GW铝型材的应力云图见图3-19):
图3-17 2020GW铝型材所受负载图
图3-18 2020GW铝型材的应力变形图
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