简介 T(<C8 bP`.teO\ 此篇文章为本系列的第 3 部分,我们将介绍如何把光机械
结构模型从 OpticsBuilder 导出到 Ansys SpaceClaim。然后,我们将演示如何在 Ansys Mechanical 中为有限元分析 (Finite Element Analysis) 准备模型,并分析生成的 FEA 结果。
(联系我们获取文章附件) CL*i,9:NR yIwAJl7Xf 在 Ansys Mechanical 中为 FEA 做准备 _u^ S[ Rld1pX2v 在 OpticsBuilder 中完成光机械结构设计后,现在可以将完整的立方体卫星模型导入 Ansys
软件,为有限元分析做准备。首先,将几何结构以 STEP 文件格式从 Creo 导出到 3D 建模软件 Ansys SpaceClaim。在 SpaceClaim 中,为了降低复杂性,简化了模型的几何形状。
Y5~_y?BX \e5bxc 在降低模型几何结构的复杂性后,将设计引入 Ansys Mechanical,为有限元分析做准备。
ta*B#2D> _|x b)_ 对于结构分析,只需使用组件的核心部分。为了简化分析模型,移除了立方体卫星的侧板和弹簧螺栓等小部件。结果如下图所示:
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图 1:Ansys Mechanical 中的简化模型
t)n!]; ]7C=.'Y 在 Ansys Mechanical 中按照以下设置来为设计定义
材料:
-.|V S|y · 两个反射镜均由低 CTE 铝基板 (Al-MS40Si)2 制成
ZJ9J*5!C · 主框架由碳纤维增强的聚合物制成
]q0mo1-EZ! · 计量杆由殷钢制成
r00 fvZyK · 图像
传感器假设是由 PCB 板制成
sXm/+I^ 5MH\Gqe7 请注意,这些材料的选择只是作为案例演示,而不基于任何实际指标的考虑。
Y!LcS48X -X ~VXeg 下图展示了这些材料在设计中的装配位置:
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图 2:Ansys材料定义
MfhJb_q` /O1r=lv3Z 设置机械连接方式和生成网格 p4;A[2Ot`: )W!8,e+% 指定材料以后,就可以在模型中设定连接方式。每个反射镜通过弹簧螺栓和固定挡块的组合来安装固定。弹簧螺栓会挤压反射镜使其与另一侧的固定挡块保持接触。每个反射镜使用 3 个这样的设置来限制 3 个维度的移动。这种方式由 Ansys Mechanical 中的 3 个 “No Separation” 连接表示,而不需要对弹簧螺栓单独建模。
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图 3:“No Separation” 连接
`}ak;^Me lzz rzx^ 反射镜固定装置与四个殷钢计量杆相连。殷钢计量杆固定在结构两端的立方体卫星框架中,并允许装置滑动:
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图 4:殷钢杆
iN0gvjZ q;a`*gX^ 框架本身通过粘合连接:
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图5:粘合连接
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