SOliDWORKS有限元分析

注意:本文件内容只是一个简短的分析报告样板，其内相关的分析条件、设置和结果不一定是正确的，您还是要按本书正文所教的自行来做。

一、范例名： (Gas Valve气压阀)1 设计要求：（1）输入转速1500rpm。

（2）额定输出压力5Mpa，最大压力10Mpa。

2 分析零件该气压泵装置中，推杆活塞、凸轮轴和箱体三个零件是主要的受力零件，因此对这三个零件进行结构分析。

3 分析目的（1）验证零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。

（2）分析凸轮轴零件和推杆活塞零件的模态，在工作过程中避开共振频率。

（3）计算凸轮轴零件的工作寿命。

4 分析结果1.。

推杆活塞零件材料：普通碳钢。

在模型上直接测量得活塞推杆的受力面积S为：162mm2，由F=PS计算得该零件端面的力F为：1620N。

所得结果包括：1 静力计算：（1）应力。

如图1-1所示，由应力云图可知，最大应力为21Mpa，静强度设计符合要求。

（2）位移。

如图1-2所示，零件变形导致的最大静位移为2.2e-6m。

（3）应变。

如图1-3所示，应变云图与应力云图的对应的，二者之间存在一转换关系。

图1-1 应力云图图1-2 位移云图图1-3 应变云图图1-4 模态分析2 模态分析：图1-4的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下，其前三阶的模态的频率远远大于输入转速的频率，因此在启动及工作过程中，该零件不会发生共振情况。

模态验证符合设计要求。

2。

凸轮轴零件材料：45钢，屈服强度355MPa。

根据活塞推杆的受力情况，换算至该零件上的扭矩约为10.5N·m。

1 静力分析：如图1-5所示为“凸轮轴”零件的应力云图，零件上的最大应力为212Mpa，平均应力约为120MPa，零件的安全系数约为1.7，符合设计要求。

图1-5 应力云图图1-6 模态分析2 模态分析图1-6的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下的模态参数，“模式1”的结果为其自由度内的模态，不作为校核参考。

solidworks有限元分析
solidworks有限元分析应用于机械、汽车、家电、电子产品、家具、建筑、医学骨科等产品设计及研发。

其作用是：确保产品设计的安全合理性，同时采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费; 是产品设计研发的核心技术。

看板网根据超过十年的项目经验和培训经验，提醒各位朋友，有限元分析，不同于绘图。

以下是看板网总结的solidworks 有限元分析使用方法，希望对大家有用。

一、软件形式：
（一）solidworks的内置形式：
SimulationXpress——只有对一些具有简单载荷和支撑类型的零件的静态分析。

（二）SolidWorks的插件形式：
SimulationWorks Designer——对零件或装配体的静态分析。

SimulationWorksProfessional——对零件或装配体的静态、热传导、扭曲、频率、掉落测试、优化、疲劳分析。

SimulationWorks AdvancedProfessional——在SimulationWorksProfessional的所有功能上增加了非线性和高级动力学分析。

（三）单独发行形式：
Simulation DesignSTAR——功能与SimulationWorks Advanced Professional相同。

二、使用FEA的一般步骤：
FEA=Finite Element Analysis——是一种工程数值分析工具，但不是唯一的数值分析工具！其它的数值分析工具还有：有限差分法、边界元法、有限体积法等等。

SolidWorksSimulation有限元分析培训教程SolidWorks Simulation是一种用于进行有限元分析的软件工具，它可以帮助工程师们在设计阶段，预测和模拟产品性能。

这样可以帮助他们提前发现和解决可能存在的问题，更加准确地评估产品的稳定性和可靠性。

在进行SolidWorks Simulation有限元分析之前，首先需要创建CAD模型。

然后，可以使用SolidWorks Simulation中的各种分析工具来模拟和测试产品的行为。

有限元分析是一种通过将复杂的结构分解成许多小的有限元来近似解决方程的方法。

这些有限元是通过将结构分割成离散的区域来建立的，每个区域都可以用简单的数学模型来表示。

然后，通过求解这些模型，可以预测产品在不同载荷下的响应和变形。

在进行分析之前，首先需要定义边界条件和载荷。

边界条件包括固定支撑点、连接约束等；载荷包括力、压力、温度等。

这些条件和载荷的定义将直接影响分析结果。

完成边界条件和载荷的定义后，可以对模型进行网格划分。

网格划分的目的是将有限元分析中所需的离散节点与连续物体的实际形状和尺寸相匹配。

划分网格后，可以通过求解有限元方程组来得到产品在给定条件下的响应和变形。

除了分析结果之外，SolidWorks Simulation还可以提供其他有用的信息，如应力分布、位移图、动画等。

这些信息可以帮助工程师们更好地理解产品的行为，并做出正确的决策。

1. SolidWorks Simulation的基本概念和界面介绍。

包括如何打开SolidWorks Simulation，如何导入CAD模型，如何创建分析模型等。

2.分析前的准备工作。

包括如何定义边界条件和载荷，如何选择适当的分析类型，如何进行网格划分等。

3.分析过程的设置和求解。

包括如何设置参数，如何进行求解，如何查看分析结果等。

4.分析结果的解读和分析。

包括如何分析应力分布、位移图、动画等结果，如何识别问题和改进设计。

solidworks有限元分析Solidworks有限元分析。

Solidworks是一款广泛应用于工程设计和制造的三维计算机辅助设计软件。

它提供了丰富的工具和功能，可以帮助工程师和设计师进行产品设计、建模和工程分析。

其中，有限元分析是Solidworks中非常重要的一个功能，它可以帮助工程师对产品的结构、应力、变形等进行精确的分析和评估。

本文将介绍Solidworks有限元分析的基本原理、应用和优势。

有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种工程分析方法，它通过将复杂的结构分解为许多小的有限元素，然后利用数学方法对每个有限元素进行分析，最终得出整个结构的应力、变形等物理特性。

有限元分析在工程设计和制造中有着广泛的应用，可以帮助工程师评估产品的结构强度、耐久性、安全性等重要性能指标，从而指导产品的设计和改进。

Solidworks的有限元分析功能可以帮助工程师对产品的结构进行精确的分析和评估。

首先，工程师可以在Solidworks中建立产品的三维模型，并将其转换为有限元素模型。

然后，工程师可以对模型进行加载、边界条件等设置，并选择合适的材料属性和分析类型。

最后，Solidworks会自动对模型进行网格划分，并利用数学方法对每个有限元素进行分析，最终得出产品的应力、变形等物理特性。

有限元分析在Solidworks中有着许多应用。

首先，它可以帮助工程师评估产品的结构强度，包括承受的载荷、应力分布等。

其次，它可以帮助工程师评估产品的变形情况，包括挠度、变形量等。

此外，有限元分析还可以帮助工程师评估产品的疲劳寿命、安全性等重要性能指标。

通过有限元分析，工程师可以及时发现产品的设计缺陷和问题，并进行改进和优化，从而提高产品的质量和性能。

Solidworks的有限元分析功能具有许多优势。

首先，它集成在Solidworks软件中，可以直接与产品设计和建模进行无缝对接，节省了工程师的时间和精力。

Solidworks有限元分析介绍Solidworks有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种用于模拟和分析物体结构行为的方法。

它可以帮助工程师们更好地了解产品的性能、强度和耐久性，从而优化设计并减少开发成本。

本文将介绍Solidworks有限元分析的基本概念、步骤和应用场景，并提供一些实际案例来说明其实际应用。

有限元分析的基本概念有限元分析是一种将复杂结构离散化为多个小元素（也称为有限元）的方法，然后对每个小元素进行计算并将其整合到整个结构中的解析技术。

它基于物体受力平衡原理和材料力学行为，利用数值方法求解一系列线性或非线性方程，从而得出结构的应力、变形和振动等特性。

在Solidworks中，用户可以通过插件或内置功能进行有限元分析。

用户需要先导入或创建结构的CAD模型，然后将其转换为有限元模型。

然后，用户可以定义加载条件、约束条件和材料属性等，进行分析并获取结果。

有限元分析的步骤有限元分析通常需要以下步骤：1.导入或创建CAD模型：用户可以通过Solidworks的CAD工具导入现有模型，或使用其设计功能创建新的模型。

2.网格划分：将结构离散化为多个小元素，通常是三角形或四边形的网格。

Solidworks可以自动进行网格划分，也可以手动调整网格密度。

3.定义边界条件：用户需要定义加载条件和约束条件。

加载条件可以是力、压力、温度等，约束条件可以是固定支撑、固定位移等。

4.定义材料属性：用户需要指定每个小元素的材料属性，如杨氏模量、泊松比等。

Solidworks提供了常见材料的数据库，用户可以选择合适的材料。

5.运行分析：用户可以定义分析类型和求解器选项，然后运行有限元分析。

Solidworks会根据用户的设置计算结构的应力、变形和振动等特性。

6.结果分析：分析完成后，用户可以通过Solidworks提供的结果查看工具，如色标图、图表和动画等来分析结果。

用户可以根据结果进行优化设计或验证设计的准确性。

学习有限元的初衷。

1.写一篇论文；2.临时项目；3.编写招标文件；4.协助新产品的开发和设计。

5、对产品失效机理进行分析，并提出改进建议。

6.有兴趣成为一名CAE大师。

弹性假说。

1.假设对象是连续的。

2.假设物体是完全弹性的。

3.假设对象是均匀的。

4.假设对象是各向同性的。

5.假定变形和应变较小。

注：有限元计算只需满足1和3，使用范围更广。

离散化。

实际几何图形由一组有限元离散，每个有限元表示实际结构的一个离散部分。

这些单元通过公共节点连接。

线性静力学分析。

方程是[K]{U}={F}。

线性静力分析需要考虑以下假设：刚度系数矩阵[K]必须是常数。

假定材料为线弹性，采用小变形理论，{f}为静载荷，不考虑时变载荷和惯性(如质量、阻尼等)的影响。

机组类型。

1.一维杆梁问题。

1个桁架单元。

双梁制单元。

2.板壳单元。

3.三维实体单元。

注：壳单元需要定义厚度，梁单元需要定义截面和方向。

栅格测量。

栅格数：1、网格越多，计算资源(内存、CPU时间、硬盘等)越多。

都是需要的。

2.网格越多，计算越精确。

局部网格加密可以提高物理量剧烈变化区域的计算精度，但在一些不敏感区域增加网格密度并不能显著提高计算精度，反而会增加计算量。

因此，在网格划分过程中，要有目的地提高局部网格密度，而不是对整个区域进行加密。

同时，需要进行网格独立性验证。

3.影响计算收敛的因素不是网格数量，而是网格质量。

基于SolidWorksSimulation的有限元分析方法SolidWorks Simulation是一种基于有限元分析（FEA）方法的软件，用于进行结构、流体和热传递分析。

该软件提供了一种直观且易于使用的方法，使工程师能够对产品在各种工作条件下的性能进行有效评估。

通过使用SolidWorks Simulation，工程师可以预测产品在真实环境中的行为，并进行系统优化，从而减少实际试验所需的时间和成本。

有限元分析是一种数值模拟技术，用于求解连续介质中的力学问题。

它将复杂的结构分解为多个单元，每个单元都有简化的几何和物理特性。

然后，通过求解每个单元内部的方程，可以得到整个结构的响应。

SolidWorks Simulation使用这种方法来解决各种工程问题，包括结构强度、热传导、振动和流体流动等。

对于结构分析，SolidWorks Simulation可以帮助工程师评估产品的强度、刚度和变形。

它可以模拟应力和应变分布，并显示在模型的各个部分。

通过调整材料属性和几何参数，可以优化产品的设计，以提高其性能并满足设计要求。

此外，SolidWorks Simulation还提供了疲劳分析工具，可以用于评估结构在长期使用后的寿命。

在流体力学方面，SolidWorks Simulation可以模拟空气和液体的流动以及传热过程。

工程师可以分析流体力学特性，如速度、压力、流量和涡旋等，并通过改变几何形状和边界条件来优化产品的设计。

此外，SolidWorks Simulation还可以模拟辐射传热、对流传热和传导传热等热传递过程。

使用SolidWorks Simulation可以帮助工程师提前发现设计中的问题，并减少试验和原型制作所需的成本和时间。

它还可以帮助工程师进行系统优化，以满足性能要求并提高产品的质量和可靠性。

SolidWorks Simulation提供了直观的用户界面和强大的后处理工具，使工程师能够更好地理解和解释分析结果。

对于设计而言，有限元分析是使设计人员提前评估设计合理性，极大降低设计成本的一种非常必要的手段，那么SOLIDWORK有限元分析该怎么做？操作过程很简单，分为五个步骤，如下所示：第一步是添加模型材料。

其次，添加模型约束；第三步是网格化；第四步是分析；第五步是查看和分析结果；具体操作过程请参考以下步骤工具/原材料电脑SOLIDWORK（需要安装带有仿真的有限元分析插件）方法/步骤之一SOLIDWORK新实体模型二打开工具-插件-检查SOLIDWORK Simulation三模拟插件出现在水平导航栏中四个单击左上角的“新示例”以创建一个新的有限元分析示例。

分析类型很多。

在这里，选择最常用的“静态应力分析”并单击确认五在第一步中，单击“应用程序材料”以添加模型材料。

每种材料的性能参数不同，承载力也不同。

因此，添加材料可以使应力分析有意义。

添加材料“不锈钢304”六步骤2：单击“夹具顾问”下拉菜单，选择“固定几何”，添加模型约束，选择零件的下表面作为固定表面，然后确认。

七第三步是网格化零件。

单击“运行此示例”-生成网格以调整分割粗糙度（计算机配置良好，可调整高点）-生产网格八步骤4：添加载荷，单击“外部载荷”-力，选择上表面作为载荷表面，修改载荷值，并确认九第五步是运行示例并生成分析结果1.在应力分析中，变形以夸张的形式表示，实际零件是安全的。

不锈钢的屈服应力为2.068e + 008n / m ^ 2，红色部分为3.581e + 005n / m ^ 2，远低于可以承受的屈服应力。

十右键单击以选择应力，设置-图表选项，检查显示的最大和最小注释，可以显示零件的最大和最小应力，可以清楚地了解零件的最大应力的位置和值，可为设计提供参考十一从应力表面向下，零件的位移越来越大，但最大位移只有3.280e-006mm，显然小到可以忽略不计十二零件的最大应变为1.341e-006，可以忽略不计结束注意事项在这种情况下，负载仅为500N，相对较小。

SolidWorksSimulation有限元分析培训教程SolidWorks Simulation是一款强大的有限元分析软件，广泛应用于工程设计和分析领域。

本文将为您介绍SolidWorks Simulation有限元分析培训教程，帮助您更好地了解和掌握该软件。

首先，我们将介绍SolidWorks Simulation的基本概念和工作流程。

SolidWorks Simulation是一种基于有限元分析原理的虚拟仿真软件，可以帮助工程师预测产品在不同工况下的性能和行为。

它可以模拟各种物理现象，如结构应力、热传导、振动等，并提供详细的分析结果和可视化展示。

在使用SolidWorks Simulation进行有限元分析之前，我们需要进行准备工作。

首先，我们需要创建几何模型，可以使用SolidWorks软件进行建模。

然后，我们需要定义材料属性，包括材料的弹性模量、泊松比等参数。

接下来，我们需要设置边界条件和加载条件，以模拟实际工况。

在进行有限元分析之前，我们需要进行网格划分。

网格划分是将几何模型划分为小网格单元，用于数值计算。

SolidWorks Simulation提供了自动网格划分工具，可以根据用户定义的精度要求进行自动划分。

划分好网格后，我们可以进行材料和加载条件的分配。

完成准备工作后，我们可以进行有限元分析。

首先，我们可以进行静力分析，计算结构在静力工况下的应力和变形。

SolidWorks Simulation 提供了多种求解器，可以根据不同需求选择合适的求解器。

静力分析结果可以帮助我们评估结构的强度和刚度。

除了静力分析，SolidWorks Simulation还支持其他类型的分析。

例如，动力分析可以模拟结构在振动工况下的响应；热分析可以模拟结构在热传导工况下的温度分布。

这些分析可以帮助我们更全面地了解结构的行为和性能。

完成有限元分析后，我们可以查看分析结果并进行后处理。

SolidWorks Simulation提供了丰富的后处理工具，可以直观地展示分析结果。

Solidworks有限元分析教程1. 准备模型：首先在Solidworks中创建需要进行有限元分析的三维模型。

模型可以是机械零件、结构构件、流体装置等。

确保模型的几何形状和尺寸都准确无误。

2.设置边界条件：定义边界条件是有限元分析的关键。

通过固定边界、施加力或位移、设置流体边界等方式，将模型恰当地约束和加载。

这些边界条件将影响模型的实际应力和变形情况。

3. 网格划分：有限元分析将模型离散为许多小单元，称为单元网格。

网格划分的质量对分析结果的准确性和计算效率至关重要。

Solidworks提供了多种单元类型和划分方法选择，如四边形单元、三角形单元、六面体单元等。

4.材料属性：为了准确描述材料的性能，需要为模型定义适当的材料属性。

包括杨氏模量、泊松比、线膨胀系数等。

这些参数将直接影响分析结果，如应力和变形。

5. 完成有限元分析：设置完边界条件、网格划分和材料属性后，可以进行有限元分析。

Solidworks提供了多种求解器和分析工具，可以计算模型在加载下的应力、变形和位移等信息。

6.结果评估和优化：有限元分析生成的结果包括应力云图、位移云图、变形云图等。

通过分析这些结果，可以评估模型的性能和瓶颈，进行优化和改进。

根据分析结果，可以对模型的材料、几何形状、设计参数等进行调整和优化。

总之，Solidworks有限元分析是一种非常有用的工程工具，可以帮助工程师评估和优化设计方案。

通过准确设置边界条件、网格划分和材料属性，进行有限元分析并评估结果，工程师可以更好地理解模型的性能，并进行针对性的改进。

这些步骤和方法将确保分析结果的可靠性和准确性，提高设计工作的效率和效果。