Особенности модуля CosmosWorks

CosmosWorks - это мощный и простой в использовании программный комплекс для проведения инженерных расчетов [3]. С его помощью можно проводить расчеты на прочность конструкций в упругой зоне, определить собственные формы и частоты колебаний, сделать расчет конструкции на устойчивость, оптимизировать параметры деталей и узлов, проводить некоторые тепловые расчеты, учесть нелинейные свойства материала, нелинейного нагружения, сделать расчет нелинейных контактных задач, проанализировать усталостные напряжения и определить ресурс конструкции.

CosmosWorks полностью интегрирован в SolidWorks [2]. На практике это означает, что в главном окне SolidWorks просто появляется ряд дополнительных кнопок и закладок, нажатие на которые активизирует те или иные функции CosmosWorks, остальные функции SolidWorks работают без изменений.

Работа модуля CosmosWorks основана на известном и широко применяемом численном методе - методе конечных элементов (МКЭ). Этот метод подразумевает разбиение модели на небольшие и достаточно простые пространственные элементы, то есть построение сеток в области определения неизвестных функций, в узлах которых дифференциальные уравнения заменяются алгебраическими уравнениями по известным не сложным правилам.

Общая проблема численного решения таких уравнений имеет в себе три достаточно независимые задачи:

1. построение дискретизации области - генератор сеток,

2. численное решение краевых задач на полученной сетке,

3. визуализация результатов счета.

В CosmosWorks используется автоматическая генерация конечно-элементной сетки с объединением различных компонентов в одну модель, это позволяет быстро и качественно проводить анализ конструкций большой сложности, включая отдельные детали, сборки, изделия из листового металла и т.д.

Нагрузки и граничные условия могут быть приложены в глобальной или локальной системе координат. Пакет CosmosWorks поддерживает ортогональную, цилиндрическую и сферическую системы координат.

Нагрузки и граничные условия включают:

• постоянные и переменные силы и моменты,

• принудительные перемещения узлов,

• постоянное и переменное давление,

• подшипниковые нагрузки,

• удаленные нагрузки и закрепления,

• абсолютно жесткое соединение компонентов в сборке,

• ускорения и гравитацию,

• тепловые нагрузки,

• тепловые потоки,

• конвекцию,

• радиацию,

• источники тепла, в т.ч. и объемные,

• граничные условия в местах контакта.

Для визуализации результатов CosmosWorks поддерживает трехмерную графику, динамическое отображение сечений и вывод изоповерхностей. Мастер проверки конструкции позволяет определять коэффициент безопасности, историю оптимизации конструкции. Постпроцессор позволяет просматривать следующие данные, полученные при расчете конструкции:

• напряжения,

• относительные и абсолютные деформации,

• деформированное состояние,

• энергия деформации,

• силы реакции,

• собственные формы и частоты колебаний,

• температура,

• градиенты температуры,

• тепловые потоки.

CosmosWorks содержит большую и легко пополняемую библиотеку материалов модели, свойства которых могут быть изменены.