My logo

Tips & Tricks – SolidWorks Simulation

ในการวิเคราะห์ความแข็งแรงของชิ้นงานที่มีลักษณะเป็น Solid Body บางครั้งอาจต้องเพิ่มประสิทธิภาพของการ mesh ชิ้นงานบริเวณตำแหน่งของรอยต่อระหว่าง Solid Body เพื่อให้การวิเคราะห์ได้ค่าที่ใกล้เคียงกับค่าจริงมากขึ้น ซึ่งใน SolidWorks จะมี Options compatible mesh เข้ามาช่วย ลองดูตัวอย่างการใช้งานจากโมเดลใบพัดเป็นตัวอย่างได้เลยค่ะ ในตัวอย่างจะเป็น body ของใบพัดประกอบติดเข้ากับแกนกลาง และมีแรงเหวี่ยงสู่ศูนย์กลางทำให้เกิดความเสียหายบริเวณรอยต่อของใบพัด ดังนั้นจึงแนะนำให้ตี mesh ละเอียดบริเวณดังกล่าวเพื่อให้ค่า stress ที่เกิดขึ้นมีค่าใกล้เคียงค่าจริงมากขึ้น โดยเราสามารถเข้าไปเลือก option ใน Bond Contact เพื่อให้เลือก Compatible Mesh เพิ่มความละเอียดของ Mesh ตรงบริเวณรอยต่อของชิ้นงาน 1. คลิ๊กขวาที่ connection เลือก contact set จากนั้นเลือก options “Compatible mesh” เมื่อทำการ hide Body ใบพัดไป สังเกตที่บริเวณรอยต่อหลังจากเลือก options นี้จะตี mesh ละเอียดที่บริเวณรอยต่อ 2. หากเราทำการเลือกเป็น Incompatible Mesh แล้วสังเกตที่บริเวณรอยต่อจะเห็นว่าบริเวณนี้จะตี mesh ขนาดเท่ากับพื้นที่อื่นๆ เมื่อทำการรันโดยเลือกแบบ Compatible Mesh จะได้ผลวิเคราะห์ที่ใกล้เคียงกับค่าจริงมากว่าการเลือกแบบ Incompatible Mesh ค่า stress จะเพิ่มขึ้น     จัดทำโดย : แสงเดือน

ในการวิเคราะห์ SolidWorks Simulation กับงานที่มีลักษณะเป็นชิ้นงานสมมาตรหรือ Symmetry กัน เรามักจะใช้วิธีการแบ่งชิ้นงานออกเป็นส่วนๆที่สมมาตร แทนการวิเคราะห์โมเดลทั้งชิ้น เพื่อให้การวิเคราะห์ใช้เวลารวดเร็วขึ้น ซึ่งเมื่อผลการวิเคราะห์ออกมาแล้วนั้น จะแสดงออกมาบนชิ้นงานสมมาตรเพียงส่วนเดียว แต่ผู้ใช้งานสามารถเลือกแสดงผลการวิเคราะห์ให้ออกมาทั้งโมเดลได้ ด้วยการปรับแต่งที่ option ของ SolidWorks Simulation ลองดูตัวอย่างการเลือกแสดงผลได้จากตัวอย่างด้านล่างเลยค่ะ เมื่อทำการวิเคราะห์เสร็จแล้วจะได้ค่าการวิเคราะห์แสดงออกมาในรูปชิ้นงานที่ตัดแบ่งมาส่วนเดียว หากต้องการให้แสดงในรูปของโมเดลทั้งชิ้นให้คลิ๊กขวาที่ Stress Plot เลือก Edit Definition จากนั้นเลือก Display symmetric results ก็จะสามารถแสดงค่าบนโมเดลทั้งชิ้นได้     จัดทำโดย : แสงเดือน

ถ้าเกิดเราไม่สามารถนำชิ้นงานสปริงไปทดสอบหาค่าความแข็งได้ด้วยเครื่องทดสอบแรงกดหรือดึงแล้ว เราสามารถใช้ความสามารถของ SolidWorks Simulation มาช่วยหาค่าได้อย่างง่ายดายและรวดเร็วอีกด้วย เราลองมาดูกันครับว่ามีวิธีการอย่างไร 1. เราก็ทำการ เขียนสปริง ขึ้นมาตามต้องการดังรูป จากนั้นก็กำหนดวัสดุ กำหนดวัสดุให้กับชิ้นงาน 2. จากนั้นก็ทำหนด Fixtures ส่วนด้านล่างของสปริง และกำหนด Fixtures แบบ cycle .ให้กับผิวทรงกระบอกด้านบน โดยล๊อค ทิศทางการหมุน Radial และ Circumferential 3. จากนั้นก็ทำการ ใส่แรง ตามค่าแรงที่เราสนใจ 4. Run ดูผลลัพธ์ จากนั้นก็นำค่า Displacement ที่ได้ในการวิเคราห์มา การคำนวณ โดยใช้สมการ F= k.x F= แรงกดที่เราได้ทำการใส่ ให้กับชิ้นงานสปริง ( N ) X= ระยะยุบตัวของสปริง หรือระยะกระจัด Displacement ( m ) K= ค่า Stiffness Spring ( N/m ) ดังนั้นจาก รูปสมการเราก็ทำการย้ายข้างสมการ k = F/x เช่น ผมทำการใส่แรงเท่ากับ 0.1N และผลของการวิเคราห์ ได้ค่า x=0.395 mm.ดังรูป ดังนั้น จากสมการ ***** ข้อควรระวัง ต้องทำการ เปลี่ยนหน่วย ระยะยุบตัวของสปริงให้เป็น เมตร (m.) ด้วยนะครับ***** Benefit : เพียงเท่านี้ การวิเคราะห์ชิ้นงานที่เป็นสปริง โดยต้องการหาค่า Stiffness Spring ก็สามารถทำได้อย่างง่ายดายเลยครับ   จัดทำโดย : ธีรวัฒน์ ธรรมสิมมา

  ในกรณีที่เรามีการ Run และได้ผลลัพธ์แล้วโปรแกรมจะแสดงภาพเป็นเฉดสีให้เรา แต่เราสามารถเปลี่ยนลักษณะการแสดงภาพได้ เพื่อนำไปทำข้อมูลในการนำเสนอต่างๆในอีกรูปแบบ เรามาดูวิธีการที่จะทำให้เราทำขั้นตอนนั้นได้ง่ายๆกัน ภาพในลักษณะเดิมที่โปรแกรมสร้างมา ขั้นตอนที่ 1 เมื่อ Run เสร็จแล้วให้คลิ๊กขวาที่ Stress เลือก Edit Definition ขั้นตอนที่ 2 ที่ Tab setting เลือกหัวข้อ Boundary Options เป็น Mesh เพียงเท่านี้เราจะได้ภาพที่เราต้องการแล้วครับ   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ

ในกรณีที่เรามีการสร้างชิ้นงานมาแล้วแต่เราไม่สามารถกำหนดแรงลงไปเฉพาะผิวใดผิวนึงได้ เนื่องจากเมื่อเราเลือกผิวนั้นแล้ว มันติดเป็นผิวเดียวกันหมดเลย  วันนี้ผมมีเทคนิคง่ายๆมาฝากครับ กรณีต้องการใส่แรงบริเวณที่ก้อนสีแดงวางอยู่ เรามาดูวิธีการที่จะทำให้เราทำขั้นตอนนั้นได้ง่ายๆกัน ขั้นตอนที่ 1 Create new Study ขั้นตอนที่ 2 กำหนดแรงโดยใช้คำสั่ง Force ขั้นตอนที่ 3 ในขณะที่เรากำหนดแรง ให้เรากดที่ Tab Split และเลือก Create Sketch แล้วเข้าสู่ขั้นตอนการ Sketch เหมือนปกติ แล้วทำการวาดเส้นเพื่อจะทำการแบ่งผิวให้ตรงตามที่ต้องการจะใส่แรง ขั้นตอนที่ 4 กด Create Split ….เพียงเท่านี้เราก็สามารถเลือกใส่แรงหรือกำหนดจุดจับยึดได้ตามต้องการแล้วครับ เพียงเท่านี้เราก็ไม่ต้องมาเลือกผิวหรือเลือกชิ้นงานอีกต่อไป ง๊ายง่าย….   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ

ในกรณีที่เรามีการสร้าง Study ใหม่เพื่อต้องการกำหนดค่าที่แตกต่างจาก Study อื่น เราต้องมากำหนดค่าต่างๆที่คล้ายๆเดิมกับผิวงานเดิม ทำให้เสียเวลาในขั้นตอนนี้มากๆ เรามาดูวิธีการที่จะทำให้เราทำขั้นตอนนั้นได้ง่ายๆกัน ขั้นตอนที่ 1 Create new Study ขั้นตอนที่ 2 ให้เรา Active ที่ Study แรก ขั้นตอนที่ 3 ทำการลากสิ่งที่ต้องการเช่น Fixed ไปยัง Study ใหม่ที่สร้างมา เพียงเท่านี้เราก็ไม่ต้องมาเลือกผิวหรือเลือกชิ้นงานอีกต่อไป ง๊ายง่าย….   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ

  ในกรณีที่งานของเรามีลักษณะการใช้งานจริงที่ถูกเคลื่อนที่ไปเป็นระยะความยาว เช่นงานนี้ถูกดันที่ผิวใดผิวหนึ่งจนโก่งไป 0.5 มม. แล้วชิ้นงานนี้จะเสียหายหรือไม่ เราสามารถจำลองลักษณะแบบนี้ได้โดยขั้นตอนดังนี้ ขั้นตอนที่ 1 เตรียมโมเดลด้วยการสร้างจาก Sheet Metal หรือ Feature ทั่วไปก็ได้ ขั้นตอนที่ 2 สร้าง Study ใหม่ และใส่ชื่อตามต้องการ เลือก Static ขั้นตอนที่ 3 กำหนดจุดจับยึด ในที่นี้ผมเลือกผิวล่าง ขั้นตอนที่ 4 กำหนดจุดจับยึดอีกจุด (จุดที่ต้องการกำหนดระยะการเคลื่อนตัว) เลือกขอบหรือผิวที่ต้องการ ขั้นตอนที่ 5 ทำการ Run ได้เลย เพียงเท่านี้เราก็จะได้ผลลัพธ์ที่ต้องการแล้วครับ   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ

  ผ่านไปหลายตอนแล้วน่ะครับ เข้าสู่ตอนที่11 ตอนนี้เรามาลองวิเคราะห์ชิ้นงานที่มีความหนาเท่ากันตลอดทั้งชิ้นงานหรือที่เราเรียกว่างานโลหะแผ่นกันบ้าง ซึ่งในโปรแกรม Simulation เราจะเรียกว่า Shell Element ตัวอย่างนี้เราจะลองดูว่าชิ้นงานนี้จะสามารถรับภาระตามที่ต้องการได้หรือไม่ ขั้นตอนที่ 1 เตรียมโมเดลด้วยการสร้างจาก Sheet Metal ขั้นตอนที่ 2 สร้าง Study ใหม่ และใส่ชื่อตามต้องการ เลือก Static ขั้นตอนที่ 3 โปรแกรมจะทราบเองว่าเราทำจาก Sheet Metal และจะกำหนดลักษณะของ Mesh เป็น Shell เองโดยอัตโนมัต หมายเหตุ : เราสามารถบังคับหรือเปลี่ยนชนิดของ Mesh ได้เองด้วยเช่นกัน ขั้นตอนที่ 4 กำหนดจุดจับยึดก่อน โดยเลือกที่รูทั้งสอง ขั้นตอนที่ 5 กำหนดภาระที่มากระทำกับชิ้นงานโดยใส่เป็นแรง 30 ก.ก. เข้าไปที่ผิวที่รับภาระ ขั้นตอนที่ 6 Run ตามปกติ เพียงเท่านี้เราก็ได้ผลแล้วว่าแข็งแรงเพียงพอหรือไม่ โดยการอ่านค่าเราได้กล่าวไปแล้วในบทแรกๆน่ะครับลองหาอ่านกันดูน่ะครับ   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ

  ผ่านไปหลายตอนแล้วน่ะครับ เข้าสู่ตอนที่10 ตอนนี้เรามาลองวิเคราะห์โครงสร้างกันบ้าง ซึ่งในโปรแกรม Simulation เราจะเรียกว่า Beam Element   ตัวอย่างนี้เราจะลองดูว่าโครงสร้างโต๊ะตัวนี้จะเสียหายไหมเมื่อมีน้ำหนักมาวางบนเหล็กข้างบน ขั้นตอนที่ 1 เตรียมโมเดลด้วยการสร้างจาก Weldments และเปิด Add-ins ที่ชื่อว่า Simulation ขั้นตอนที่ 2 สร้าง Study ใหม่ และใส่ชื่อตามต้องการ เลือก Static ขั้นตอนที่ 3 โปรแกรมจะทราบเองว่าเราทำจาก Structure Member มาและจะสร้าง Element เป็นแบบ Beam ให้เองอัตโนมัติ หมายเหตุ : จุดสีชมพูคือจุดที่มีการต่อกันระหว่าง Beam ส่วนจุดสีเมาๆ คือจุดที่ไม่ได้ต่อกับโครงสร้างใดๆ เช่นปลายเหล็กโครงสร้าง ขั้นตอนที่ 4 ใส่แรงในส่วนนี้ให้ลองเลือก Beams แล้วเลือกที่บีมด้านบน และเลือก ระนาบ Top เป็นตัวอ้างอิงทิศทาง และเลือกแรงตั้งฉากกับระนาบอ้างอิง โดยใส่ขนาดแรงไป 10000 N คือสี่บีมนี้รับแรงรวมกัน 10000 N ขั้นตอนที่ 5 กำหนดจุดจับยึดโดยเลือกที่ Joints ขั้นตอนที่ 6 Run ตามปกติ เพียงเท่านี้เราก็ได้ผลแล้วว่าแข็งแรงเพียงพอหรือไม่ โดยการอ่านค่าเราได้กล่าวไปแล้วในบทแรกๆน่ะครับลองหาอ่านกันดูน่ะครับ   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ

  ผ่านไปหลายตอนแล้วน่ะครับ เข้าสู่ตอนที่9 ตอนนี้เรามาดูตัวอย่างงานจริงกันครับ ในกรณีที่เรามีภาระหรือแรงที่กระทำกับชิ้นงานนั้น หลายๆครั้งแรงนั้นมาจากอุปกรณ์อื่นเช่นแรงจากน้ำหนักของเครื่องจักร เครื่องจักรวางอยู่บนโครงสร้างแล้วเราต้องการวิเคราะห์โครงสร้างว่ารับน้ำหนักได้ไหม เราไม่จำเป็นต้องไปวาดเครื่องจักรนั้นมาในงานของเรา เพียงแค่เราทราบจุด CG ของเครื่องและทราบน้ำหนักก็สามารถนำมาจำลองใน Simulation ได้เสมือนว่ามีเครื่องจักรนั้นอยู่ด้วย   ตัวอย่างนี้เราจะลองดูว่าเพลทล่างนั้นรับแรงดึงได้ไหม เราไม่จำเป็นต้องวาด EyeBolt และ Shackle ขั้นตอนที่ 1 วัดจุดที่แรงกระทำเท่านั้น(ระยะ X,Y,Z อ้างอิงจาก Origin)ใช้คำสั่ง Measure   ขั้นตอนที่ 2 ใช้คำสั่ง Remote Load/Mass   ขั้นตอนที่ 3 เลือกผิวที่ถูกกระทำ และกำหนดตำแหน่งของแรงที่กระทำ พร้อมทั้งกำหนดทิศทางของแรงที่กระทำ     ขั้นตอนที่ 4 รันได้เลยครับ ง่ายๆใช่ไหมครับ เพียงเท่านี้เราก็สามารถกำหนดแรงได้เหมือนจริงมากขึ้น   จัดทำโดย : ปรีชา ดาศิริ      

My logo