Inventor應力分析 (使用手冊)

更新：
2018/11/20：3.6 研究紀錄
2018/10/07：水平置放玻璃基板支撐設計的下垂量

Inventor應力分析

對機構工程師來說是一個簡單好用的功能，

個人認為機械設計工程師應該都要學會這個功能到一定程度，

包括其他CAD中的類似功能。

功能與應用可以參考 ： Inventor應力分析簡介

尤其是對單一零件，
使用者只要透過幾個簡單設定步驟就可以很快完成一個 Inventor 應力分析模擬：

CAD模型 > 材質 > 約束 > 負載 > 執行 > 結果


但是……

CAE領域裡面有一個名言 :

”Garbage in, garbage out !”

如果輸入的資料是錯的，結果也一定是錯的 !

所以雖然簡單好用，
但是也要用得對才行。

軟體公司原廠的教育訓練資料或者是自學範例都把重點放在軟體的教學與操作使用上，
通常也不太會去解釋輸入與輸出資料。

所以使用者最好具備有一定的靜力學 、材料力學 、有限元素法(FEM)的基本概念，
但是在實務上不可能在課堂上讓學員重新學這些課程，
這些基礎知識都不是短短幾節軟體課程可以說明凊楚的。

而且對軟體公司的工程師來說要上這種課程也有相當程度的困難。

尤其是對技職體系出身，
苦幹實幹類型的工程師，
再加上離開學校一段時間，
通常看到公式就先軟掉一半，
絕大多數都不可能再把書本拿起來看。

因此在課程安排上就很重要，
如何由淺入深，循序漸進，輔以案例說明，
幫助學員記住設定步驟程序與相關的意義。


以往在課程安排上，
通常我會先以一個簡單範例，
例如桿的拉伸，
完成設定、執行模擬、結果顯示，
再搭配教科書中的範例，
讓學員可以快速的瞭解步驟跟程序，
並並結合書中範例說明結果數值的意義，
目的在消除學員對“應力分析”或“結構分析”的恐懼。

再來才會開始針對各項設定舉例說明其意義。

說明時會儘量以國中程度學過的物理 (例如應力 vs 壓力，彈簧係數 vs 楊氏係數) 、數學知識 (向量 vs 直角坐標系統) 為限，
搭配實務上機構的狀態進行說明，
減少理論、增加實務舉例，這樣對學員才不會造成負擔。

所以這個課程對上過FEM課程的學員來說，
基本上內容過於簡單，
會FEM的朋友請自行跳過、忽略本文。

另外朋友也可以參考 Autodesk 官網的 Inventor 應力分析自學範例：
Inventor 應力分析自學說明(只有更新到2015，但其實跟2014版完全一樣)，
範例檔案下載(2015版，實際上是2014版)：連結

課程內容安排如下：
1. 軟體環境介紹
2. 快速完成一個簡單範例

3. 結果數值與操作
3.1. 常用結果項目
3.2. 反作用力
3.3. 詳細結果項目
3.4. 結果顯示操作
3.5. 報告生成
3.6. 研究紀錄

4. 材料性質
4.1. 楊氏模數
4.2. 蒲松氏比
4.2. 降伏強度、抗拉強度
4.3. 其他材料性質
4.3.1. 硬度在材料性質中的作用

5. 約束條件
5.1. 固定
5.2. 銷
5.3. 無摩擦
5.4. 約束與反作力

6. 負載條件
6.1. 力
6.2. 力矩
6.3. 壓力
6.4. 軸承
6.5. 重力
6.6. 本體負載
6.7. 遠端力

7. 網格設定
7.1. 網面設定
7.2. 本端控制
7.3. 收斂

8. 接觸

9. 薄件(準備)

10. 模擬設定對話視窗
10.1. 模型狀態
10.2. 從動力學模擬匯入負載至應力分析

11. 參數最佳化

12.拓樸最佳化

13. 模態
13.1 模態基本概念
13.2 模態模擬設定
13.3 模態結果解釋與改善

14. 案例分享
14.1 彈簧接觸條件的應用
14.2 對稱模型的模擬應用
14.3 水平置放玻璃基板支撐設計的下垂量


希望網友可以從以分享文章中學會，相關的操作。