簡介 9M9Fif. x+6z9{O 此篇文章為本系列的第 3 部分,我們將介紹如何把光機械
結(jié)構(gòu)模型從 OpticsBuilder 導(dǎo)出到 Ansys SpaceClaim。然后,我們將演示如何在 Ansys Mechanical 中為有限元分析 (Finite Element Analysis) 準備模型,并分析生成的 FEA 結(jié)果。
(聯(lián)系我們獲取文章附件) M$ieM[_T P}gtJ; 在 Ansys Mechanical 中為 FEA 做準備 AU`z.Isf "A~dt5GJ 在 OpticsBuilder 中完成光機械結(jié)構(gòu)設(shè)計后,現(xiàn)在可以將完整的立方體衛(wèi)星模型導(dǎo)入 Ansys
軟件,為有限元分析做準備。首先,將幾何結(jié)構(gòu)以 STEP 文件格式從 Creo 導(dǎo)出到 3D 建模軟件 Ansys SpaceClaim。在 SpaceClaim 中,為了降低復(fù)雜性,簡化了模型的幾何形狀。
?;P6#ByR i7h^L)M 在降低模型幾何結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性后,將設(shè)計引入 Ansys Mechanical,為有限元分析做準備。
G5t7KI _/>I-\xWA 對于結(jié)構(gòu)分析,只需使用組件的核心部分。為了簡化分析模型,移除了立方體衛(wèi)星的側(cè)板和彈簧螺栓等小部件。結(jié)果如下圖所示:
ETL7|C" Eb9h9sjv 圖 1:Ansys Mechanical 中的簡化模型
;k#_/c PZV>A!7C8n 在 Ansys Mechanical 中按照以下設(shè)置來為設(shè)計定義
材料:
}6%\/d1~ 6 · 兩個反射鏡均由低 CTE 鋁基板 (Al-MS40Si)2 制成
DIQ30(MS · 主框架由碳纖維增強的聚合物制成
1=IOio4U · 計量桿由殷鋼制成
VM<0_R24z · 圖像
傳感器假設(shè)是由 PCB 板制成
Hn)?
xw]x db1ZNw 請注意,這些材料的選擇只是作為案例演示,而不基于任何實際指標的考慮。
sRcd{)|Cq +0ukLc@ 下圖展示了這些材料在設(shè)計中的裝配位置:
$X)|`$#pL# _)Txg2?= 圖 2:Ansys材料定義
C7m/< <eSg%6z 設(shè)置機械連接方式和生成網(wǎng)格 %4x0^<k~ ~x'8T!M{ 指定材料以后,就可以在模型中設(shè)定連接方式。每個反射鏡通過彈簧螺栓和固定擋塊的組合來安裝固定。彈簧螺栓會擠壓反射鏡使其與另一側(cè)的固定擋塊保持接觸。每個反射鏡使用 3 個這樣的設(shè)置來限制 3 個維度的移動。這種方式由 Ansys Mechanical 中的 3 個 “No Separation” 連接表示,而不需要對彈簧螺栓單獨建模。
~YW;' h+H+>,N8` 圖 3:“No Separation” 連接
Y9#dAI[Gce o!+'<IQ' 反射鏡固定裝置與四個殷鋼計量桿相連。殷鋼計量桿固定在結(jié)構(gòu)兩端的立方體衛(wèi)星框架中,并允許裝置滑動:
3)=ix. wW O_2o/ 圖 4:殷鋼桿
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