3.1 有限元素分析
3.1.4 COSMOS Works 之簡介
COSMOS 系 列 產 品 是 由 Structural Research & Analysis 21 Corporation(SRAC)所發展出來,主要是注重於機械系統之電腦輔助工程設 計分析軟體之市場與開發。法國達梭集團為開發SolidWorks 之公司,起先 與SRAC為企業夥伴,2001 年時達梭集團併購了SRAC,使得SolidWorks 之CAD及CAE的開發能更緊密的結合。SolidWorks 除了有限元素分析功能 外,尚有其他流體模擬(Flow)、運動模擬(Motion)及電磁模擬(EMS)等不同 之分析模組,使SolidWorks分析功能更為完整。
3.1.4.2 COSMOS Works 分析流程
首先利用SolidWorks 建立分析目標之幾何圖形,再使用COSMOS Works 來進行分析之動作,如分析結果不符合需求則可參考分析結果來修
圖3-4 COSMOS Works分析流程
3.1.4.3COSMOS Works特點介紹
本研究機構設計部份自草圖設計以致模型建立到結構分析皆使用Solid Works套裝軟體完成,可避免建立模型後轉檔之不便,但是其缺點便是元素 種類較少。以下為COSMOS Works特點[30]介紹:
1.負荷及邊界條件設定方便:
在SolidWorks 實體的建構活塞連桿曲軸機構,能準確判斷出實體模
型的幾何形狀,且在工作環境下是否符合各種負荷條件和邊界約束條 件。且在軟體中可使用拖拉放置的方式,來操作各種條件的設定,所以 在分析任務中能方便設定其負荷和邊界條件。
2.能同時設定雙網格:
在進行複雜零件有限元素網格劃分時,在零件不重要地方可使用粗 網格劃分,但對於一個可能會產生應力集中或易破壞的地方,則需要使 用較精細的網格加以劃分,反覆修改零件任何尺寸或外型,修改後網格 能快速重新組合生成。若對於薄壁的零件,亦可採用薄殼單元進行分析,
因此相對於實體分析節省大幅的時間。
3.快速的有限元素分析:
使用快速有限元素分析的方法,比傳統求解複雜物體的分析方法快 上許多,其採用是先進的數據資料管理系統,並可進行高階算法將可大 幅提升效率。在採用有限元素分析時,可顯示運算時的所花費時間和最 新分析進度,因此可利用短暫時間進行其它後續工作。
4.樹枝結構分析管理:
COSMOS Works 內有樹枝狀的分析管理,可將預進行分析的任務、
負荷、邊界約束條件和計算分析後的數據結果,較容易觀察分析。
5.正確裝配組合分析:
分析組合體時,傳統方法是將其分解成多個個體來進行分析,一一
計算每一個零件的作用力和反作用力。在組合件分解後再進行分析,因 無裝配功能時,其相互之間的關係和約束分析,需經歷複雜的計算過程,
耗費大量的時間。但在SolidWorks 內則可直接進行零件組合裝配分析,
組合若有錯誤將立即顯示出來,告知組合約束條件錯誤之處,可即時進 行修改。而更便利之處,可進行整體的網格劃分,在裝配時可設定負荷 及邊界條件,每個引擎內的零件可設定不同的材料特性來進行求解分 析。具有快速的裝配分析,可明確告知組裝錯誤訊息,以精確分析得知 組合體的分析結果。
6.設計報告多樣化:
在COSMOSWorks 分析後的結果,可支援web 瀏覽器的HTML、真 實的模擬格式VRML 格式、Widows 的AVI 動畫格式和文件的TXT 通用 格式,更可方便的進行訊息交換和在Internet 上寄送或瀏覽所設計的報 告。
以上僅針對COSMOS Works 簡述,細部操作說明並非本文之重點,
若需要對此套軟體有更深入的了解,建議可參考[27]第二章之操作說明或 COSMOS Works 軟體內的”說明”選項,亦能對此軟體更加了解。