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4.2 零件定义

在模型配置中,首先要生成或导入零件的CAD模型,在工作区选择零件定义图标,可以在属性区出现新建零件的属性,xScale目前支持从CAD文件导入模型,也可以内部生成一些特殊的模型,比如齿轮。

4.2.1 模型参数

选择零件类型为齿轮,新点击新建,可以看到属性区有以下关于齿轮模型的属性。

其中第一个属性页是定义齿轮的几何参数,包括:

属性

  • 名称:给定模型的名称
  • 类型:表示这个零件的类型,不可编辑

齿轮参数

  • 模数:齿轮模数
  • 齿数:齿轮齿数
  • 齿宽:齿轮齿宽

中心开孔

  • 开孔半径:中心开孔的半径

位置参数

  • X0、Y0、Z0:零件位置
  • 转角:零件旋转

4.2.2 网格生成

第二个属性页面主要用于控制网格的生成,包括:

操作

  • 网格剖分:对零件进行网格剖分
  • 网格清除:清除已经生成的网格
  • 网格特征集:根据模拟特征,生成一些结点集

操作

  • 二阶单元:是否生成二阶单元

在有限元计算过程中,有时不用对整个齿轮进行计算,只需对某几个齿开展计算即可,如下图所示:

因此,可以定义生成部分网格:

齿廓范围

  • 起始齿号:从哪个齿开始生成网格
  • 剖分齿数:生成几个齿的网格

齿廓分割

可以控制网格生成的数目,以下参数用于控制半个齿廓的分割:

网格生成之后,xScale会统计一些基本的网格信息。

网格信息

  • 结点数
  • 单元数
  • 最小边长
  • 最大边长

4.2.3 材料配置

材料属性页目前可以设置

  • 材料选择:选择已经定义的材料
  • 截面类型:选择截面类型

4.2.4 显示配置

这些属性用于控制模型的显示,包括:

模型CAD显示

  • 可见:CAD模型是否可见
  • 颜色:CAD模型的颜色

结点显示

  • 可见:控制网格结点是否显示
  • 尺寸:网格结点的显示大小
  • 颜色:网格结点的显示颜色

单元边显示

  • 可见:控制网格边线的显示
  • 尺寸:连线显示粗细
  • 颜色:连线显示的颜色

结点选择

  • 选择表达式:可以通过数据表达式,选择需要显示的结点
  • 已选择结点数:表示已经选择的结点数目

4.2.5 结点拾取

有时需要了解网格中结点的位置信息,可以通过鼠标在显示区选择结点,来查看相关信息

如果希望选择模型中某一个结点,并查看其信息,可以通过以下操作完成:

  1. 点击拾取属性页
  2. 在模式中选择顶点信息
  3. 在显示区模型中右键点击要选择的结点
  4. 属性区将显示该结点的所有信息
  5. 点击显示区任意空白区可结束选择

测量两结点距离

如果希望测量两个结点的间距,可以通过以下步骤完成:

  1. 点击拾取属性页
  2. 在模式中选择两点间距
  3. 在显示区模型中右键点击要测量的两个结点
  4. 属性区将显示结点信息和两点的间距
  5. 点击显示区任意空白区可结束选择

测量三结点形成的角度

通过类似的步骤可以查看三点形成的角度。

4.2.6 CAD导入

也可以通过导入CAD文件来生成网格数据,在零件类型中选择CAD导入,然后点击新建按钮,即可以产一个CAD文件导入的零件配置。

在CAD模型配置中,大部分的操作与齿轮的属性配置是类似的,在基本属性中,需要指定CAD文件的路径。 在网格生成属性页面,需要给定:

  • 二阶单元:是否生成二阶单元
  • 光滑迭代:生成网格时,进行迭代的次数
  • 最小尺寸:生成网格时,控制网格的最小尺寸
  • 最大尺寸:生成网格时,控制网格的最大尺寸