SolidWorks Simulation 线性静强度

Solidworkssimulation之静⼒学分析教程随着设计⽅法的不断升级，有限元分析渐渐开始流⾏，特别是设计菜鸟，对材料强度、应⼒集中等问题不明朗时，是⼀个很好的辅助⼯具。

当然结合设计⽼鸟的经验，效果更佳！主流的有限元分析软件有很多，如ANSNS、ABAQUS、Hypermesh等等。

但若要使⽤上述软件进⾏，除了软件价格昂贵以外，学习的过程也⽐较复杂。

现在的好处是，主流的CAD软件基本都集成了⼀些简单的有限元分析。

接下来我以Solidowrks软件为例，简要叙述下如何进⾏受⼒分析。

有限元分析通常包含有3个基本步骤：1、前处理；2、求解；3、后处理。

其中前处理包括：模型处理、定义分析类型、添加材料属性、施加载荷、⽹格划分。

后处理主要是对结果进⾏分析，获取你需要的数据。

流程如下图所⽰。

有限元分析流程如下图所⽰托架，材质为合⾦钢，固定两孔位，施加1000PSI压⼒。

托架设置材料为合⾦钢，具体操作如下图所⽰。

编辑材料然后选择simulation选型，点选菜算例顾问，⽣产新算例，最后选择静⼒学分析选型。

选择静⼒学分析接下来，在屏幕右侧会出现下⾯列表。

前处理材料我们在分析之前已经定义完成。

固定两个孔位，右击夹具选项，选择“固定⼏何体”；施加载荷，右击外部载荷选项，选择“压⼒”，并输⼊压⼒值，确认施⼒⽅向。

最后进⾏⽹格划分，右击⽹格选项，选择⽣成⽹格，根据计算机计算能⼒强弱和计算精确度，选择合适的⽹格。

最后点击运算此算例。

运算这样，我们就完成了托架的静⼒学分析，在结果选项中我们可以清晰的看到托架的形变量、应⼒情况等。

最⼤应⼒最⼤变形量查看上⾯两张图，可以得到哪个地⽅收的应⼒最⼤，⼤⼩为多少。

哪个地⽅形变量最⼤，位移多少。

给我们设计提供参考依据。

以上个⼈愚见，请见谅。

有疑问之处，可私信。

solidworks静力仿真案例Solidworks静力仿真是一种基于计算机辅助设计和仿真技术的工具，可以帮助工程师在设计过程中进行力学性能分析和优化。

它可以模拟各种不同工况下的力学行为，提供准确的应力和变形分析结果，为产品设计和制造提供指导，并减少实际测试和制造中的错误。

下面将介绍一个实际应用Solidworks静力仿真的案例。

假设我们需要设计并测试一个用于支撑重物的支架结构。

首先，我们需要通过Solidworks进行3D建模。

在建模过程中，我们需要准确地定义所有的尺寸和材料属性。

在这个案例中，支架的材料为钢。

我们还需要为结构施加一个重力荷载，以模拟实际使用中的重物。

接下来，我们将对支架结构进行静力仿真分析。

在Solidworks中，静力仿真分析主要包括以下步骤：1.配置分析类型：选择静力仿真，并设置荷载、边界条件和材料属性。

2.网格生成：对建模进行网格划分，以确保仿真结果的准确性和精度。

3.设置约束：在模型中设置约束条件，以固定不需要移动的部分。

4.设置负载：在模型中设置受力部分，并定义荷载类型和大小。

5.运行仿真：执行静力仿真分析，并等待仿真结果生成。

6.结果分析：分析仿真结果，查看应力、变形和位移等结果。

通过Solidworks静力仿真分析，我们可以获得支架结构在受力情况下的应力和变形分布情况。

根据实际需求，我们可以进一步优化设计，改变结构参数或材料属性，以提高结构的强度和稳定性。

例如，在这个案例中，我们可以通过分析支架结构的应力分布情况，判断是否存在潜在的弱点或高应力区域，并对结构进行优化。

我们可以调整横梁和斜撑的尺寸，或者选择更优质的材料，以提高结构的强度和稳定性。

除了静力分析外，Solidworks还可以进行其他类型的仿真分析，如动力分析、热分析和流体分析等，以满足不同的设计需求。

总结来说，Solidworks静力仿真是一种强大的工程工具，可以在产品设计和制造过程中提供准确的力学性能分析和优化。

一、范例名：(Lifter升降机构)1 设计要求：（1）输入转速1500rpm。

（2）额定提升载荷2000N。

2 分析零件该升降装置中，蜗杆、蜗轮是传动装置，本体零件是主要的承载部分。

因此，这里对本体零件进行静力分析。

3 分析目的验证本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。

4 分析结果按书中尺寸建立模型，零件体积为68.7cm3。

材料选用可锻铸铁，极限应力275.7MPa。

根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-9 所示。

模型的最大von Mises 为62.1MPa,零件的安全系数约为4.4。

图1-9 本体零件应力云图5 零件改进由零件的应力云图可以看出，零件上的最大应力为62.1MPa，零件上应力小的部分比较多，同时考虑零件的结构，如钻螺纹孔，可以对这些部位减小尺寸，从而减轻零件的质量。

除了减小了零件的厚度外，还更改了模型上加强筋结构的尺寸和结构。

改进后零件的体积为60cm3对改进后的模型运行静力分析，结果如图1-10 所示：最大von Mises 为120.5MPa，安全系数约2.3。

图1-10 改进模型应力云图6 成本节约模型原来的体积为68.7cm3，改进后的模型的体积为60cm3，体积减少了8.7cm3，每件减少的重量为63.5g，如果生产10000 件，那么总共可节省材料635kg，以当前可锻铸铁的市场价格为10000 元/吨，那么可以节省6350 元。

二、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。

solidworks simulation功能特点概述及解释说明1. 引言1.1 概述Solidworks Simulation是一款强大的虚拟仿真软件，它能够在设计过程中提供准确、可靠的分析结果，实现产品性能优化和缩短开发周期的目标。

它基于有限元分析（FEA）的原理，通过对物体结构、热传导和动力学等方面进行模拟和分析，帮助工程师评估和改进产品设计。

1.2 文章结构本文将围绕Solidworks Simulation的功能特点展开讨论。

首先介绍其功能概述，包括其主要功能和应用范围；接着详细介绍其界面与操作，以帮助读者快速上手使用该软件；然后探讨不同类型的分析和工具，并解释其原理和应用；之后给出几个具体案例进行说明，并说明在实际应用中如何利用Solidworks Simulation 解决各类问题；最后总结该软件的功能特点和优势，并展望未来发展方向及应用领域扩展。

1.3 目的本篇文章旨在全面介绍Solidworks Simulation的功能特点及其解释说明。

通过阐述不同类型分析（如静力学、热传导和动力学）以及相应的工具，读者可以更好地了解该软件能够在不同领域中的应用。

我们希望通过本文的阐述，读者能够对Solidworks Simulation有一个清晰的认识，并为其在设计和工程实践中的应用提供参考。

2. Solidworks Simulation 功能特点：2.1 功能概述:Solidworks Simulation是一种基于CAD软件Solidworks平台上的有限元分析工具，提供了广泛的仿真功能，可用于结构、流体力学和热传导等领域的分析。

该功能强大且易于使用，旨在帮助工程师在设计过程中更好地评估产品性能，并优化设计。

2.2 界面与操作:Solidworks Simulation具有直观的用户界面，可以轻松导航和访问各种仿真功能。

用户可以通过几个简单的步骤设置和运行仿真分析，并查看结果以进行后续分析和优化。

SolidWorks_Simulation图解应⽤教程_四_线性静态分析假设载荷和所引发的反应之间的关系是线性的。

例如，若将载荷量加倍，反应(位移、应变、应⼒及反作⽤⼒等)也将加倍。

所有实际结构在某个⽔平的载荷作⽤下都会以某种⽅式发⽣⾮线性变化。

在某些情况下，线性分析可能已经⾜够。

但在其他许多情况下，由于违背了所依据的假设条件，因此线性求解会产⽣错误结果。

造成⾮线性的原因有材料⾏为、⼤型位移和接触条件。

您可以利⽤⾮线性算例来解决线性问题，其结果可能会由于过程的不同⽽稍有不同。

⼀、⾮线性分析线性静态分析假设载荷和所引发的反应之间的关系是线性的。

例如，若将载荷量加倍，反应(位移、应变、应⼒及反作⽤⼒等)也将加倍。

所有实际结构在某个⽔平的载荷作⽤下都会以某种⽅式发⽣⾮线性变化。

在某些情况下，线性分析可能已经⾜够。

但在其他许多情况下，由于违背了所依据的假设条件，因此线性求解会产⽣错误结果。

造成⾮线性的原因有材料⾏为、⼤型位移和接触条件。

您可以利⽤⾮线性算例来解决线性问题，其结果可能会由于过程的不同⽽稍有不同。

在⾮线性静态分析中，不考虑像惯性和阻尼⼒这样的动态效果。

线性分析基于静态和线性假设，因此只要这些假设成⽴，线性分析就有效。

当其中⼀个(或多个)假设不成⽴时，线性分析将会产⽣错误的预测，此时必须使⽤⾮线性分析建⽴⾮线性模型。

如果下列条件成⽴，线性假设成⽴。

(1)模型中的所有材料都符合虎克定律，即应⼒与应变成正⽐。

有些材料只有在应变较⼩时才表现出这种⾏为。

当应变增加时，应⼒与应变的关系成⾮线性。

有些材料即使当应变较⼩时也表现为⾮线性⾏为。

材料模型是材料⾏为的数学模拟。

如果材料的应⼒与应变关系是线性的，该材料被称为是线性。

线性分析可以⽤来分析具有线性材料并假定没有其他类型的⾮线性模型。

线性材料可以是同向性、正交各向异性或各向异性。

当模型中的材料在指定载荷的作⽤下表现出⾮线性应⼒、应变⾏为时，就必须使⽤⾮线性分析。

SolidWorks Simulation经典图解应用教程我们将用一个实例来详细介绍应用S o l i d W o r k s Simulation进行零件线性静态分析的详细步骤，以便读者进一步了解分析要领。

一、轴的线性静态分析1.启动SolidWorks软件及SolidWorks Simulation插件通过“开始”菜单或桌面快捷方式打开SolidWorks软件并新建一零件，然后启动SolidWorks Simulation插件，如图1所示。

图1 启动软件及Simulation插件2.新建如图2所示轴图2 建立的零件模型3.线性静态分析1)单击“S i m u l a t i o n”标签，切换到该插件的命令管理器页，如图3所示。

单击“算例”按钮下方的小三角，在下级菜单中单击“新算例”按钮，如图4所示。

在左侧特征管理树中出现如图5所示的对话框。

图3 插件面板图4 新建算例图5 选择分析类型图6 打开算例后的命令面板图7 选择合金钢材料2)在“名称”栏中，可输入你所想设定的分析算例的名称。

我们选择的是“静态”按钮(该按钮默认即为选中状态)。

在上述两项设置完成后单击确定按钮。

我们可以发现，插件的命令管理器发生了变化，如图6所示。

3)单击“应用材料”按钮，出现“材料”对话框。

在对话框中选中“自库文件”按钮，并在右侧的下拉菜单中选中“s o l i d w o r k s m a t e r i a l s”项，然后再单击“钢”左边的加号，并在展开的材料中选择“合金钢”。

合金钢的机械属性出现在对话框右侧的“属性”标签中，如图7所示。

然后单击“确定”按钮完成材料的指定。

如果你所用的合金钢的性能参数与软件自带的有出入，需要修改的话，则可按下面的方法进行。

◎确保你选中了相近的材料，如合金钢。

◎选中“自定义”单选框，此时对话框右侧的材料属性变为可编辑状态，接下来即可按照实际数据进行更改，如图8所示。

图8自定义材料图9 保存自定义材料阶梯教室◎修改完成后单击“保存”按钮，以保存修改。

SolidWorks Simulation图解应用教程（一）1•在我们完成了产品的建模工作之后，需要确保模型能够在现场有效地发挥作用。

如果缺乏分析工具，则只能通过昂贵且耗时的产品开发周期来完成这一任务。

一般产品开发周期通常包括以下步骤：1)建造产品模型；2)生成设计的原型；3)现场测试原型；4)评估现场测试的结果；5)根据现场测试结果修改设计。

这一过程将一直继续、反复，直到获得满意的解决方案为止。

而分析可以帮助我们完成以下任务：1)在计算机上模拟模型的测试过程来代替昂贵的现场测试，从而降低费用；2)通过减少产品开发周期次数来缩短产品上市时间；3)快速测试许多概念和情形，然后做出最终决定。

这样，我们就有更多的时间考虑新的设计，从而快速改进产品。

为什么要分析?在我们完成了产品的建模工作之后，需要确保模型能够在现场有效地发挥作用。

如果缺乏分析工具，则只能通过昂贵且耗时的产品开发周期来完成这一任务。

一般产品开发周期通常包括以下步骤：1)建造产品模型;2)生成设计的原型;3)现场测试原型;4)评估现场测试的结果;5)根据现场测试结果修改设计。

这一过程将一直继续、反复，直到获得满意的解决方案为止。

而分析可以帮助我们完成以下任务：1)在计算机上模拟模型的测试过程来代替昂贵的现场测试，从而降低费用;2)通过减少产品开发周期次数来缩短产品上市时间;3)快速测试许多概念和情形，然后做出最终决定。

这样，我们就有更多的时间考虑新的设计，从而快速改进产品。

SolidWorks Simulation作为SolidWorks COSMOSWorks的新名称，是与SolidWorks完全集成的设计分析系统。

它提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析、频率分析、扭曲分析、热分析和优化分析，凭借着快速解算器的强有力支持，使用户能够使用个人计算机快速解决大型问题。

SolidWorks Simulation提供了多种捆绑包，可满足各项分析需要。