solidworks simulation 有限元法概述
- 格式:doc
- 大小:28.00 KB
- 文档页数:2
solidworks有限元分析您是否曾经对SOLIDWORKS Simulation感兴趣,但不知道从哪里开始?有了如此广泛的设计分析解决方案,对于那些刚接触SOLIDWORKS 产品套件的人来说,Simulation可能是一个令人生畏的产品。
在设计中,理解基本概念以产生可靠的数据很重要。
希望本文能帮您指明正确的方向,以成功完成您的第一个FEA项目。
传统的FEA软件复杂且难以使用,仅保留给最有经验的分析师。
SOLIDWORKS Simulation不仅简单直观”而且还可以轻松处理复杂的模拟。
本文将仔细介绍SOLIDWORKS Simulation有限元分析,以便您可以快速蝴各Simulatio n整合到您的产品开发工作流程中。
SOLIDWORKS Simulation是一个虚拟测试环境,可分析您的设计,评估其性能并制定改善产品质量的决策。
但是,它是如何实现的呢?在幕后,该软件采用了一种称为有限元分析(FEA )的数值技术。
Low«FEA背后的概念是在1940年代初开发的,但是当该方法在台式计算机上实现时,该方法在1980年代和90年代变得更加主流。
如今,FEA 是一种功能强大的工具,已被许多行业的设计师广泛使用。
它实际上用于解决结构,振动和热问题,然后再解决实际问题。
这是您可能没有意识到的有趣事实。
SOUDWORKS CAD的每个座位都包含一个名为SimulationXpress的免费工具,可用于分析具有简单载荷和支撑的单个身体部位。
您可以通过导航到"工具"菜单,然后单击"Xpress产品"来激活。
7WE gkMa*aw<in«» g — *(pn«n»iOMlc为了获得额外的分析功能,SOLIDWORKS 提供了三个模拟软件包,旨 在满足不同用户的需求:Simulation Standard 用于零件和装配体的结构,运动和疲劳分析。
一.Solidworks Simulation中有四种单元类型:一阶实体四面体单元,二阶实体四面体单元,一阶三角形壳单元,一阶三角形壳单元,二.模型分析的关键步骤:1.创建算例:对模型的每次分析都是一个算例。
一个模型可包含多个算例。
2.应用材料:向模型添加包含物理信息(如屈服强度)的材料。
3.添加约束:模拟真实的模型装夹方式,对模型添加夹具(约束)。
4.施加载荷:载荷反映了作用在模型上的力。
5.划分网格:模型被细分为有限个单元。
6.运行分析:求解计算模型中的位移,应变和应力。
7.分析结果:解释分析的结果。
三.夹具类型及属性:标准夹具:1.固定几何体2.滚柱/滑杆3.固定铰链高级外部力:1.对称2.圆围对称3.使用参考几何体4.在平面上5.在圆柱子面上6.在球面上四.怎样装入Simulation:选择工具---插件命令,在弹出的插件对话框中的SolidworksPremium Add-ins插件栏中勾选Solidworks Simulation,并单击确定。
则会在命令管理器中显示Simulation管理器。
在插件对话框中还有Solidworks插件和其它插件两栏的命令可供选择。
五. Simulation(有限元分析)的操作步骤:打开一模型,单击Simulatio标签栏,1.单击新算例,在算例对话框中输入算例的名称(如深梁),并在类型中选择一种,点击确定;2.然后在模型树中选择名称(如深梁),单击应用材料命令,在弹出的材料对话框中选择一种材料,单击确定,对模型赋予材料;3.单击夹具顾问命令,在弹出的Simulation顾问对话框中单击添加夹具命令,在弹出的夹具对话框中的类型栏中的标准栏中单击固定几何体按钮,在符号设定下的符号大小中输入300,再选择一个面,也可以在高级栏中选择相应的命令,单击确定;4.再单击外部载荷顾问下拉列表中的压力命令,在弹出的压力对话框中类型栏中的类型中选择一个面,一般选择垂直于所选面选项,在压强值栏中选择压强的单位和压强值的大小,完成后单击确定;5.再单击运行下拉列表下的生成网格命令,在弹出的网格对话框中设置好后,单击确定;再单击运行按钮,系统自动运算完成,可以查看生成的几个结果。
SolidWorks Simulation概述SolidWorks Simulation是一款基于有限元(即FEA数值)技术的设计分析软件,是SRAC 开发的工程分析软件产品之一。
SRAC是DS SolidWorks@公司的子公司,成立于1982年,是将有限元分析带入微型电脑的先驱。
1995年,SRAC开始与DS SolidWorks@公司合作开发了COSMOSWorks软件,从而进入了工程界主流有限元分析软件的市场,成为了DS SolidWorks@公司的金牌产品之一。
同时,它作为嵌入式分析软件与SolidWorks无缝集成,迅速成为顶级销售产品。
整合了SolidWorks CAD软件的COSMOS-Works软件在商业上取得了成功,并于2001年获得了Dassault Systemes(DS SolidWorks@母公司)的认可。
2003年,SRAC公司与DS SolidWorks⑤公司合并。
COSMOSWorks推出的2009版被重命名为Solid-Works Simulation。
SolidWorks是一款基于特征的参数化CAD系统软件。
和许多最初在UNIX环境中开发,后来才向Windows系统开放的CAD系统不同,SolidWorks与SolidWorks Simulation茌一开始就是专为Windows操作系统开发的,所以相互整合是完全可行的。
SolidWorks Simulation有不同的程序包或应用软件以适应不同用户的需要。
除了SolidWorks Simula-tionXpress程序包是SolidWorks的集成部分之外,所有的SolidWorks Simulation软件程序包都是插件式的。
不同程序包的主要功能如下:·SolidWorks SimulationXpress:能对带有简单载荷和支撑的零件进行静态分析。
·SolidWorks Simulation:能对零件和装配体进行静力分析。
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。
solidworks有限元分析使用方法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:SimulationWorksDesigner——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。
SimulationWorksAdvancedProfessional——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。
(一)建立数学模型有时,需要修改CAD几何模型以满足网格划分的需要,(即从CAD几何体→FEA几何体),共有下列三法:1、特征消隐:指合并和消除在分析中认为不重要的几何特征,如外圆角、圆边、标志等。
2、理想化:理想化是更具有积极意义的工作,如将一个薄壁模型用一个平面来代理(注:如果选中了“使用中面的壳网格”做为“网格类型”,SimulationWorks 会自动地创建曲面几何体)。
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1SolidWorks Simulation 是一种基于有限元分析的工程仿真软件,可用于对各种结构和组件进行强度、刚度、振动、热分析等。
为了正确使用和掌握SolidWorks Simulation,许多工程师和设计师都需要接受相应的培训教程。
本文将详细介绍SolidWorks Simulation的培训教程1 SolidWorks Simulation培训教程1主要介绍了软件的基本概念和应用技巧。
首先,教程会帮助学员了解有限元分析的基本原理和步骤。
有限元分析是一种工程计算方法,通过将结构或组件分成有限数量的小元素,并对每个元素进行力学、热学等计算,从而得到整体结构的行为特性。
了解有限元分析的原理和步骤对于正确使用SolidWorks Simulation非常重要。
接下来,教程将介绍SolidWorks Simulation软件的界面和功能。
学员将学习如何打开SolidWorks Simulation,并了解软件的各个工具和选项。
教程还将演示如何创建分析模型、定义材料属性和加载条件等。
同时,教程还会介绍SolidWorks Simulation中的求解器和结果显示工具,以及如何对结果进行解释和分析。
在教程的后半部分,学员将通过一系列示例来学习SolidWorks Simulation的具体应用技巧。
教程将涵盖不同类型的分析,如静力学分析、模态分析和热传导分析等。
每个示例都会详细演示如何设置分析条件、运行分析和解释结果。
除了基本的应用技巧,教程还将介绍一些进阶的功能和应用。
例如,学员将学习如何进行优化设计,以实现最佳的结构性能。
此外,教程还将介绍如何使用SolidWorks Simulation进行疲劳分析和动力学分析等更高级的技术。
总结起来,SolidWorks Simulation培训教程1 是学习SolidWorks Simulation的入门教程,它将帮助学员了解有限元分析的基本原理和步骤,并掌握SolidWorks Simulation的基本功能和应用技巧。
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1SolidWorks Simulation是一种基于有限元分析(FEA)的软件工具,它能够帮助工程师们更好地理解和预测产品在不同工况下的性能。
本文将介绍SolidWorks Simulation有限元分析培训教程的第一部分内容。
SolidWorks Simulation有限元分析培训教程的第一部分主要涵盖了以下几个方面的内容:介绍有限元分析的基本原理和应用、软件界面的介绍和操作、建立有限元模型、设置边界条件、进行求解和结果分析。
首先,教程会介绍有限元分析的基本原理和应用。
有限元分析是一种数值计算方法,通过将实际结构或系统分割成有限数量的小元素,再通过求解这些小元素之间的相互作用,从而得到整个结构或系统的行为和性能。
有限元分析广泛应用于产品设计和工程分析领域,能够帮助工程师们更好地优化产品设计,提高产品的性能和可靠性。
同时,教程还会介绍如何设置边界条件。
边界条件是有限元分析中非常重要的一部分,它决定了结构或系统在分析过程中的约束和加载情况。
教程将会介绍如何设置约束条件和加载条件,如固定支撑、力加载、压力加载等。
最后,教程会介绍如何进行求解和结果分析。
求解是有限元分析的核心过程,它通过数值方法求解有限元模型的方程组,得到结构或系统的响应结果。
教程将会介绍如何进行求解,以及如何对求解结果进行后处理和分析,如应力分析、位移分析、变形分析等。
综上所述,SolidWorks Simulation有限元分析培训教程的第一部分内容涵盖了有限元分析的基本原理和应用、软件界面的介绍和操作、建立有限元模型、设置边界条件、进行求解和结果分析等方面的内容。
通过学习这些内容,工程师们能够更好地掌握SolidWorks Simulation有限元分析的基本技能,从而能够更好地应用于产品设计和工程分析中。
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。
SolidWorks Simulation概述
SolidWorks Simulation是一款基于有限元(即FEA数值)技术的设计分析软件,是SRAC 开发的工程分析软件产品之一。
SRAC是DS SolidWorks@公司的子公司,成立于1982年,是将有限元分析带入微型电脑的先驱。
1995年,SRAC开始与DS SolidWorks@公司合作开发了COSMOSWorks软件,从而进入了工程界主流有限元分析软件的市场,成为了DS SolidWorks@公司的金牌产品之一。
同时,它作为嵌入式分析软件与SolidWorks无缝集成,迅速成为顶级销售产品。
整合了SolidWorks CAD软件的COSMOS-Works软件在商业上取得了成功,并于2001年获得了Dassault Systemes(DS SolidWorks@母公司)的认可。
2003年,SRAC公司与DS SolidWorks⑤公司合并。
COSMOSWorks推出的2009版被重命名为Solid-Works Simulation。
SolidWorks是一款基于特征的参数化CAD系统软件。
和许多最初在UNIX环境中开发,后来才向Windows系统开放的CAD系统不同,SolidWorks与SolidWorks Simulation茌一开始就是专为Windows操作系统开发的,所以相互整合是完全可行的。
SolidWorks Simulation有不同的程序包或应用软件以适应不同用户的需要。
除了SolidWorks Simula-tionXpress程序包是SolidWorks的集成部分之外,所有的SolidWorks Simulation软件程序包都是插件式的。
不同程序包的主要功能如下:
·SolidWorks SimulationXpress:能对带有简单载荷和支撑的零件进行静态分析。
·SolidWorks Simulation:能对零件和装配体进行静力分析。
·SolidWorks Simulation Professional:能进行零件和装配体的静态、热传导、扭曲、频率、跌落测试、优化和疲劳分析。
·SolidWorks Simulation Premium:具有SolidWorks Simulation Professional的所有功能,外加非线性功能和动力学分析。
有限元分析概述
在数学术语中,FEA也称之为有限单元法,是一种求解关于场问题的一系列偏微分方程的数值方法。
这种类型的问题涉及许多工程学科,如机械设计、声学、电磁学、岩土力学、流体动力学等。
在机械工程中,有限元分析被广泛地应用在结构、振动和传热问题上。
FEA不是唯一的数值分析工具,在工程领域还有其他的数值方法,如有限差分法、边界元法和有限体积法。
然而由于FEA的多功能性和高数值性能,它占据了绝大多数工程分析的软件市场,而其他方法则被归入小规模应用。
使用FEA,通过不同方法理想化几何体,能够分析任何形状的模型,并得到预期的精度。
当使用现代的商业软件,例如SolidWorks Simulation时,FEA理论、数值问题公式和求解方法对用户是完全透明的。
作为一个强有力的工程分析工具,FEA可以解决从简单到复杂的各种问题。
一方面,设计工程师使用FEA在产品研发过程中分析设计改进,由于时间和可用的产品数据的限制,需要对所分析的模型作许多简化。
另一方面,专家们使用FEA来解决一些非常深奥的问题,如车辆碰撞动力学、金属成形和生物结构分析。
不管项目多复杂或是应用领域多广,无论是结构、热传导或是声学分析,所有FEA的第一步总是相同的,都是从几何模型开始。
在本课程中,即为SolidWorks的零件和装配件。
我们给这些模型分配材料属性,定义载荷和约束,再使用数值近似方法,将模型离散化以便分析。
离散化过程也就是网格划分过程,即将几何体剖分成相对小且形状简单的实体,这些实体称为有限单元。
单元称为“有限”的,是为了强调这样一个事实:它们不是无隈的小,而是与整个模型的尺寸相比之下适度的小。
当使用有限单元工作时,FEA求解器将把单个单元的简单解综合成对整个模型的近似解来得到期
望的结果(如变形或应力)。
因此,应用FEA软件分析问题时,有以下三个基本步骤:
1)预处理:定义分析类型(静态、热传导、频率等),添加材料属性,施加载荷和约束,网格划分。
2)求解:计算所需结果。
3)后处理:分析结果。
在应用SolidWorks Simulation时,也遵循以上三个步骤。
通过对FEA方法的了解,列出下列步骤:
1)建立数学模型。
2)建立有限元模型。
3)求解有限元模型。
4)结果分析。