ProE中Shell(薄壳)的原理和方法

2013-05-03 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线

Shell(薄壳)步骤是产品设计中重要一环,利用Shell特征可以给外观生成一个料厚。但是Shell特征并不能保证一定能成功,一个失败的shell特征往往会给后续生成料厚增加许多麻烦。所以掌握Shell的原理和方法对于结构设计者来说是非常必要的。

一个等料厚的shell过程实际就是一个外观面组的offset过程(当然shell也可以局部不等料厚)。所以为保证shell我们就要在构面的过程中注意曲面的质量。尽量减少不能offset料厚的面。但是也有很多情况是因为外观要求无法避免的,这时我们就要根据具体的情况来采取不同的对策,要采取正确的对策首先要了解原因。影响shell特征失败的原因不外乎下面几种情况:

1.单个曲面最小曲率过大

要shell的外观面组中假如有某个单面本身曲率过大,换句话说就是曲面最小半径太小,比要shell的料厚小的时候就会造成shell的失败。注意的是这里的曲率和高速曲率不同,这里的曲率是曲面的最大曲率(WildFire中的分析)。分析方法在WildFire中可以通过曲面最大最小曲率分析来得到最大曲率,其倒数就是最小半径,也就是能offset的最大值。而在proe2001中则是用半径分析来得到最小半径。如下图所示:

ProE中Shell(薄壳)的原理和方法

从上图的分析中可以得到曲面的最小半径为1.237,也就是说最大能shell1.237的平均料厚。假如现在的模型要shell1.5料厚的话就会造成失败。那我们要采取什么样的措施才能让模型最终生成1.5mm的料厚呢?解决方法有两种,但是都有个前提,得到的料厚不再是等料厚的了,这是因为本身曲面曲率的原因,模型已经不可能可以shell等料厚了,我们需要对这个部分作特殊处理

方法一:局部薄料法

对局部过高曲率的曲面我们可以在Shell过程中用Specthickness(指定料厚法)指定这些地方一个较为小一点的料厚,本例中就设为1.2,其他地方1.5mm。这样就可以达到成功shell的目的,虽然不是绝对的平均料厚,但是在大部分情况下局部料厚稍薄也是可以接受的。

ProE中Shell(薄壳)的原理和方法