Сведения о решетках с переменной плотностью
Можно создать решетку, в которой плотность изменяется в зависимости от двух методов расчета:
Применяется к решеткам на основе балок, включая стохастические решетки и решетки с управлением по формуле.
Применяется к решеткам на основе балок, включая стохастические решетки
Переменная плотность на основе расстояния от привязок
Решетка с плотностью, которая меняется в зависимости от расстояния от привязок, может быть построена для решеток на основе балок, включая стохастические решетки и решетки с управлением по формуле. Для решетки с управлением по формуле плотность задается толщиной стенок. Для более толстых стенок создается более высокая плотность. Для решеток на основе балок плотность задается размером поперечного сечения балок. Для более толстых балок (с большим размером сечения) плотность будет больше. При увеличении толщины балок шары на балках также увеличиваются. В следующем примере можно видеть различие между размерами сечения балок и размерами шаров по мере удаления от центра.
• Настройка решетки с переменной плотностью включает следующие действия:
◦ Определение объемной области, в которой применяются параметры переменной плотности.
◦ Определение изменения плотности.
◦ Настройка других опций, таких как исключение балок, размер которых меньше указанного, и разрешение использовать конические балки.
• Определение объема для решетки с переменной плотностью.
Объемная область определяется привязками и значением опции Расстояние (Distance):
◦ Привязка может располагаться в центре объемной области, определять одну из своих границ или располагаться за пределами объема решетки. Привязки могут быть комбинацией поверхностей, составных поверхностей, опорных плоскостей, кромок, вершин, кривых, концов кривой, осей, точек и систем координат.
◦ Размер объемной области определяется опцией Расстояние (Distance). Для точек объемная область имеет форму шара вокруг точки, где значение расстояния задает его радиус. Для кривых объемная область представляет цилиндрическое пространство вокруг кривой, где значение расстояния задает его радиус. Для поверхностей, составных поверхностей и опорных плоскостей объемная область определяется поверхностями, составными поверхностями и плоскостями, смещенными по отношению к поверхности, составной поверхности и плоскости с обеих сторон, по значению расстояния.
• Скорость изменения размера
При создании однородной решетки задается размер поперечного сечения балки. При создании решетки переменной плотности для балки задается другое значение, помеченное как Целевой размер поперечного сечения (Target cross section size). Эти два значения являются верхним и нижним пределами для решетки переменной плотности. Чем больше разница между числами, тем больше разница в размерах поперечного сечения балки.
Ячейки решетки создаются вокруг выбранной вами привязки. По мере удаления от привязки размер балок изменяется от размера, заданного на вкладке Плотность (Density), до значения, заданного в опции Размер поперечного сечения (Cross section size).
Параметр Скорость изменения размера (Size change rate) задает скорость изменения размера балки от значения, заданного в опции Целевой размер поперечного сечения (Target cross section size), до значения, определенного в опции Размер поперечного сечения (Cross section size). Если для опции Скорость изменения размера (Size change rate) задано значение 1, выполняется линейный переход между двумя размерами. Если значение опции Скорость изменения размера (Size change rate) меньше 1, скорость изменения меньше линейной. Если значение опции Скорость изменения размера (Size change rate) больше 1, скорость изменения больше линейной.
• Сравнение решеток с переменной плотностью.
В следующем примере две решетки с переменной плотностью создаются из того же поля. Объемная область будет иметь более высокую плотность.
Следующие параметры идентичны в обеих решетках:
◦ На вкладке Заполнение ячеек (Cell Fill) для опции Размер поперечного сечения (Cross section size) задано значение 3.
◦ На вкладке Плотность (Density) для опции Целевой размер поперечного сечения (Target cross section size) задано значение 15.
◦ На вкладке Плотность (Density) в списке Привязки (References) выбрана подсвеченная кривая.
В обеих решетках самые большие балки (с размером поперечного сечения 15) размещаются вокруг кривой. Вне пределов цилиндра, окружающего эту кривую, задан размер поперечного сечения балок 3. Внутри цилиндра балки становятся более узкими по мере удаления от кривой.
Единственным различием между двумя решетками является значение Расстояние (Distance).
Решетка с переменной плотностью и заданным расстоянием 40 | Решетка с переменной плотностью и заданным расстоянием 70 |
|---|---|
 |  |
В этом примере расстояние является малым. Большие балки и большие шары занимают область с малым объемом. | В этом примере расстояние больше. Большие балки и большие шары занимают область с большим объемом. |
• Создание частичной решетки.
Можно задать решетку, заполняющую только часть полного объема. Чтобы определить размер поперечного сечения, при уменьшении которого решетка не создается, задайте параметр Отсечение поперечного сечения (Cross section cutoff).
По умолчанию для опции Отсечение поперечного сечения (Cross section cutoff) задается значение 0 и создаются все ячейки решетки.
Минимальный размер балки должен быть в диапазоне между значением размера поперечного сечения балки и значением ссылочного размера поперечного сечения. Ячейки распространяются, когда фактический размер поперечного сечения балки больше, чем Отсечение поперечного сечения (Cross section cutoff), и меньше, чем максимальное значение в диапазоне значений от Целевой размер поперечного сечения (Target cross section size) до Размер поперечного сечения (Cross section size). Балки уже, чем Отсечение поперечного сечения (Cross section cutoff), не создаются. В этом примере для опции Отсечение поперечного сечения (Cross section cutoff) было установлено значение 3.1.
 | Когда Целевой размер поперечного сечения (Target cross section size) превышает Размер поперечного сечения (Cross section size), ячейки создаются внутри объема области. Когда Целевой размер поперечного сечения (Target cross section size) меньше Размера поперечного сечения (Cross section size), ячейки создаются вне объема области. |
Переменная плотность на основе карты напряжений или плотности
Решетки с переменной плотностью можно создать, взяв трехмерную карту напряжений детали в качестве входных данных и с помощью Creo преобразовав карту напряжений в карту плотности материала. Полученная решетка является более плотной в областях высокого напряжения и менее плотной в областях меньшего напряжения.
Доля объема решетки пропорциональна напряжению в интервале между минимальным и максимальным значениями отсечения напряжения и остается постоянной за пределами этих значений отсечения. Элементы управления минимальным и максимальным значениями отсечения для доли объема помогают устранять нежелательные большие пустые и твердотельные области.
Можно использовать следующие типы данных карты напряжений:
• Результаты исследования Creo Simulate (карта напряжений по Мизесу).
• Результаты исследования Creo Simulation Live (файл *.csv).
• Определенная пользователем карта плотности x, y, z с разделением табуляцией (файл *.txt).
Каждая строка должна содержать значения x, y, z и v, разделенные символами табуляции. Здесь 0 < v < 1 - это определенная пользователем доля объема в точке (x, y, z). Файл может содержать произвольное число строк. Доли объемов во всех точках, не указанных в файле, аппроксимируются на основе предоставленных данных.
Способ изменения плотности решетки зависит от типа решетки.
• Все решетки на основе балок, за исключением стохастических - диаметр балок и шаров решетки больше в областях высоких напряжений и меньше в областях низких напряжений. Отношение диаметра балки к диаметру шара сохраняется по мере изменения их значений.
• Стохастическая решетка - имеет большее количество ячеек решетки в областях более высоких напряжений и меньшее количество ячеек в областях низких напряжений. Диаметр балок и шаров решетки не изменяется.