Зеркальная симметрия основана на положении, что можно описать поведение модели в целом по ее отдельному сегменту, при условии, что этот сегмент является зеркальным отражением каждого из остальных сегментов. Таким образом, можно смоделировать сегмент вместо всей модели и в результате получить точное представление о поведении модели.

Чтобы воспользоваться зеркальной симметрией, необходимо иметь возможность разделить модель таким образом, чтобы каждый удаляемый сегмент являлся зеркальным отражением оставшегося. Наиболее простой способ определить, обладает ли модель таким типом симметрии, — представить, что модель сложена. Если модель можно сложить таким образом, чтобы сегменты были геометрически идентичны и имели нагрузки и ограничения с одинаковой ориентацией и положением, модель демонстрирует зеркальную симметрию. В дополнение к этому все нагрузки на сегменты должны быть одинаковы.

Чтобы воспользоваться свойствами зеркальной симметрии в модели, требуется выполнить два шага — определить оси или плоскости симметрии в модели и применить ограничения зеркального отражения. Например, предположим, что работа ведется с прямоугольной пластиной, в центре которой находится отверстие. Пластина прикреплена болтом через отверстие, она несет идентичную силовую нагрузку на каждом из концов. Эта модель обладает зеркальной симметрией, поскольку симметричны ее геометрия, нагрузки и ограничения.

Оценивая модель в целом, в первую очередь нужно решить, как разделить ее. Лучшим вариантом является следующий.

Можно разрезать исходную модель по линиям деления или просто применить условия зеркальной симметрии по этим линиям. Обратите внимание, что при использовании предложенной выше схемы деления в результате работа будет продолжена лишь с одной четвертью модели. Можно также разделить исходную модель пополам, однако результирующая модель будет содержать больше элементов при меньшей эффективности для решателя Creo Simulate. Таким образом, всегда следует стараться найти наименьший симметричный сегмент. Далее предполагается, что работа ведется с разделенной моделью.

Чтобы применить условия зеркальной симметрии, необходимо выбрать достаточное количество геометрических объектов для определения плоскости. Если модель была разделена, как показано на рисунке ниже, можно создать условия зеркальной симметрии путем выбора поверхностей, созданных при помощи вырезов. При решении отказаться от деления модели потребуется определить достаточно опорных точек или осей для определения плоскости.

В данном случае зеркальное ограничение добавляется в направлении X по вертикальному вырезу, где поверхность в обычном виде слита с остальной геометрией детали. Аналогичным образом добавляется зеркальное ограничение в направлении Y вдоль горизонтального выреза. Таким образом симулируется поведение геометрии в составе полной модели. Обратите внимание, что условия зеркальной симметрии недоступны в режиме КЭМ. Тем не менее, можно добавлять ограничения, просто определив ограничение смещения и выбрав поверхности горизонтального и вертикального вырезов в качестве привязок ограничений.

Помимо добавления условий зеркальной симметрии в вырезы требуется скорректировать нагрузку для симметричного сечения посредством деления общей добавленной нагрузки на количество сегментов, получившееся в результате деления модели. Эта ситуация возникает каждый раз при применении нагрузки с использованием распределения суммарной нагрузки. В этом случае на модель приходится дополнительная суммарная силовая нагрузка в 200 фунтов — 100 фунтов на одном конце модели и 100 на другом. Чтобы создать симметричный сегмент, требуется разделить модель на 4 части. Деление 200 на 4 дает нагрузку на симметричный сегмент в 50 фунтов.

Вернуться к разделу Работа с симметричными моделями.