Creo中如何进行无约束静力分析

在电子产品设计当中,由于电子产品的温升通常比较大,经常需要对电子产品进行温度载荷分析,以免产品在温度载荷的冲击下失效。通常在对电子产品进行温度载荷测试时,都是直接将电子产品放置于温箱中,在无约束的条件下对电子产品进行温度载荷测试。那么在利用Creo对电子产品进行静力分析时,如何设置才能做到与产品在温箱中的状态一致,为无约束状态呢?

使用Surface Region

在普通的Creo静力分析中,如果被分析对象处于无约束状态时,Creo是无法对其进行分析的,因此,有一些朋友就通过在被分析对象的表面选择局部不重要的区域建立一个比较小的Surface Region来对分析对象进行约束,如下面左图所示。使用这种方式模拟无约束静力分析的缺点很明显,就是会在surface region约束处产生较大的应力。这与实际情况不符合,如下面右图所示,Surface region约束处应力明显大于周围区域。

Creo surface region unconstraint simulation


使用Inertia Relief

实际上,在Creo进行无约束静力分析是一项非常简单的工作, 仅需要勾选Inertia relief即可,如下图如示。勾选Inertia relief后,Creo会自动建立一个新的UCS笛卡尔坐标系,然后在此坐标系的基础上定义一个三点约束,并自动施加一定的载荷以保证分析对象受力平衡。对于工程师来说,仅需要了解勾选Inertia relief后可以进行无约束静力分析即可。值得一提的是,使用Inertia Relief时,仅能进行线性分析,而不能进行非线性分析。

Creo勾选Inertia relief位置

使用Inertia Relief的分析结果如下图所示,从图中我们可以看出,应力不会在人为设置的区域集中了,这与电子产品在温箱中的测试结果是比较吻合的。

Creo中进行无约束静力分析结果

总结

在使用对电子产品无约束仿真静力有限元分析时,应该尽量使用Inertia Relief,只有在需要对电子产品进行无约束非线性静力仿真时,才使用Surface Region来对电子产品进行局部约束,但要注意选择Surface region位置,以免影响分析结果。