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SolidWorks Simulation图解应用教程(一) 2009-08—26 17：19:03 作者：浙江金华技师学院方显明来源:智造网—助力中国制造业创新—•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。
风车、水车动画设置
1.建立长方体
前视图最好
2.转化为可编辑多边形
3.使用缩放工具调整如下形状
4.选择上面的两个边进行切角
5.绘制圆柱体，作为风车的页柄
6.绘制球体，作为叶片滚动的轴
7.叶片和叶柄一起成组
8.调整“叶组”的轴心，使用“层次面板-仅影响轴”
9.调整到这个位置，最好用快速对齐（轴心对轴心）
10.使用旋转工具旋转复制“叶组”得到如下效果，打开角度锁定，复制7个或6个
11.统一成组，起名“风车页”
12.制作风车底座和轴
用圆锥制作底座
13.点击“自动关键点”设置第0帧，此时必须选择“风车页”组
14.移动时间轴滑块到60帧，使用旋转，旋转风车页30度，打开角度捕捉
15.此时转动会有加速和减速的过程
打开曲线编辑器
16.绿轴的属性放映了页面加速减速的过程，将其设置为直线效果
使用这个工具
17.选择曲线编辑器菜单里的，参数超出范围类型
18.选择相对重复
19.发现曲线区域出现延伸直线
20.点击播放按钮，风车循环转动了
21.同样的方法，水车也可以如此设置。
前 言随着能源和环境问题日趋严峻,风能作为一种清洁、可再生能源受到了广泛的关注和应 用,风力发电技术也得到了快速的发展。
风力发电机齿轮传动系统作为风力发电系统的关键 部件之一,主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转 速,其性能好坏直接决定了风力发电机性能的好坏。
研究在随机风速工况下风力发电机齿轮 传动系统的动态特性和可靠性是风力发电机设计中的重要任务之一。
对垂直轴风力发电机进行了基本的参数计算,运用了产品造型设计中的仿生形态学理论, 设计出的风力机叶片外形跟蝴蝶翅膀的轮廓相似,叶片的数量为五个,五叶片互成72°并且有 折叠单元,不仅实用而且具有一定的观赏性。
对风力发电机做了简单的人机工程学分析,主要 包括风力机尺寸、颜色、 材料的选取,色彩要结合考虑该风机使用地点环境的整体颜色,光线 饱和度以及仿生形态原型的主要颜色,材料选用强度高、比重轻、抗蚀性好以及耐久的高质 量复合材料。
最后对风力机载荷进行分析跟讨论,使得垂直轴风力发电机造型美观,性能实 用。
关键词：风力发电机；仿生形态；人机工程；设计。
目录1 绪论 (1)1.1 风力发电机研究目的和意义 (1)1.2 风力发电机在国内外现状及分析 (1)1.3 风力发电展望 (2)2 垂直轴风力发电机分析 (3)2.1 垂直轴发电机的优势 (3)2.2 垂直轴发电机的特点 (4)3 造型设计 (4)3.1 基本构造 (4)3.2 仿生产品 (7)4 人机工程学问题 (7)4.1 尺寸设计计算和分析 (7)4.2 颜色设计 (16)4.3 材料设计 (16)5 风力机载荷分析 (16)6 叶片的三维建模 (17)结论 (19)致谢 (20)主要参考文献.............................................................................................错误！未定义书签。
Workbench流体CFD简易风力发电机叶轮仿真全过程这是一个初级快速入门教程,目的是给那些没有CFD背景,又想模拟风机的人一个捷径,使他们少走弯路.1.几何模型.几何建模在这里不是重点,我把网友在WB下建好的模型直接用上.真正的风机叶片是用NACA翼形,其攻角不大于15度,考虑到叶片的强度和线速度的变化,其断面是逐渐缩小和扭曲的.1.JPG (101.71 KB, 下载次数: 135)WIND1.gif (321.61 KB, 下载次数: 177)WIND2.gif (454.4 KB, 下载次数: 158) Project1.rar2.化分网格,进入ICEM.2.JPG (94.23 KB, 下载次数: 208)3.JPG (103.39 KB, 下载次数: 152)3.修整几何模型,BUILD TOPOLOGY, 线变红了,表示没有洞.几何体是封闭的.4.JPG (138.68 KB, 下载次数: 150)5.JPG (164.21 KB, 下载次数: 188)建PART.分别定义INLET,OUTLET,SIDE和BLADE,在流体分析中,BLADE不用实体,用空心WALL.6.JPG (177.43 KB, 下载次数: 188)7.JPG (183.09 KB, 下载次数: 176)8.JPG (177.15 KB, 下载次数: 190)5.建体CREATE BODY.选两点,让两点中间落到你想化体网格的空间.否者ICEM会把所有封闭空间都生成体网格的.9.JPG (166.2 KB, 下载次数: 251)10.JPG (156.09 KB, 下载次数: 152)6. 定义PARTS的网格最大尺寸,BLADE是分析的重点,网格可密一些,其余部分可设不同尺寸,我设为0,是最大可能尺寸.网格数少一些,计算能快一些.11.JPG (163.99 KB, 下载次数: 174) 7.自动化分四面体网格12.JPG (156.83 KB, 下载次数: 148)13.JPG (178.61 KB, 下载次数: 136)8.检查网格.用CUT PLANE看网格分布,叶片的表面不够光滑,把网格尺寸由0.1减到0.05,重新MESH.叶片表面光滑了.14.JPG (118.14 KB, 下载次数: 146)15.JPG (209.64 KB, 下载次数: 158)16.JPG (179.64 KB, 下载次数: 164)17.JPG (179.02 KB, 下载次数: 145)9.输出MESH,检查MESH的质量,没有负网格就可以输出MESH了,选求解器ANSYS CFX,输出网格为..GMT19.JPG (173.94 KB, 下载次数: 138)10.进入CFX,建新的SIMULATION.20.JPG (117.96 KB, 下载次数: 149)21.JPG (101.89 KB, 下载次数: 136)11.导入网格.22.JPG (129.69 KB, 下载次数: 146)23.JPG (147.25 KB, 下载次数: 128)12.先选分析类型STEADY,DOMAIN MOTION为ROTA TING,旋转方向按右手定则取-60RPM,我把整个DOMAIN设成旋转的,是考虑做瞬态时叶片可转起来.正确的设置是流域为固定的,叶片为ROTATING WALL,风力机只有3个叶片是不可能带着空气一起转的,24.JPG (134.49 KB, 下载次数: 158)25.JPG (168.76 KB, 下载次数: 147)13．设边界条件,进口为INLET,10M/S,外圆和出口为OPENING,BLADE为悬转WALL.26.JPG (160.65 KB, 下载次数: 138)27.JPG (146.09 KB, 下载次数: 151)28.JPG (150.78 KB, 下载次数: 127)29.JPG (154.49 KB, 下载次数: 141)30.JPG (145.67 KB, 下载次数: 130)31.JPG (144.94 KB, 下载次数: 122)14.检查求解器,ITERACTION是100,你可以改大一些.32.JPG (161.82 KB, 下载次数: 140)15.存盘,写DEF文件,进入求解过程,你可以睡觉了.33.JPG (160.21 KB, 下载次数: 124)34.JPG (148.21 KB, 下载次数: 118)35.JPG (151.73 KB, 下载次数: 129)36.JPG (120.04 KB, 下载次数: 120)37.JPG (177.43 KB, 下载次数: 123)我想问一下楼主，1#中的第2和第3幅图叶片是旋转的，而您设置的时候是用稳态来进行计算的，能实现吗？是不是要第2和第3幅图用的是transient，而且在大域中还画了个小域，通过小域转来实现的。
风车制作操作步骤如下：（1）启动Flash。
先来画风车的一个叶片。
选择绘图工具栏中的矩形工具，把边线屏蔽掉，填充色选黄色，在工作区中间画出一个矩形如下图9.2.1所示。
选箭头工具，将矩形左上角的顶点向右拖动直到与右上角的顶点重合，如图9.2.2所示。
下面我们将对三角形作进一步的加工。
用鼠标分别点住三角形的两条直角边拖出一个弧形，调整使弧形连续，如图9.2.3所示。
然后再对三角形的斜边加工，使它也呈现一定的弧形，如图9.2.4所示。
图9.2.1 图9.2.2 图9.2.3 图9.2.4 图9.2.5（2）转换叶片选中叶片，按F8将其转换为图符，在弹出的图符属性框中将叶片命名为yepian，确定是图形类图符后回车。
这时叶片就变成了实例。
按Ctrl-L打开图库窗口，为了使叶片旋转时不致发生偏离的情况，把叶片调整到合适的位置，双击图库窗口中预览窗口的叶片，进入图符编辑状态，如图9.2.5所示。
（3）利用这个叶片做出风车其余的叶片。
选Flash菜单项窗口 -> 设计面板 -> 变形，打开变形监控面板，如图9.2.6所示。
图9.2.6变形面板监控面板可以帮助精确地定义对象以及精确地旋转放缩对象。
选中已经做好的叶片，按Ctrl-C复制，再按Ctrl+Shift-V将叶片复制在原来的位置上。
在变形监控面板上的旋转(Rotate)项下输入45，表示将复制的叶片顺时针旋转45度。
点应用(Apply)，发现新的叶片出现在原有叶片顺时针45度位置，如图9.2.7所示。
图9.2.7 图9.2.8用同样的方法再复制出6个叶片，组成八个叶片的风车。
注意，复制其他叶片时，每按一个Ctrl+Shift-V后将变形监控面板中的旋转角度值多加45度。
（4）风车组件现在用鼠标拉出一个大框把这八个叶片全部套住，再按F8键把这八个叶片转换成一个图符，起名叫fengche。
可以看到，现在八个叶片成了一个整体，其中心为十字定位符，如图9.2.8所示。
摘要本文主要介绍扭转型垂直轴风力发电机风轮的设计计算及SolidWorks建模过程。
包括当今世界及国内风力发电研究的现状，垂直轴风力发电机研究的兴起。
本文中详细说明了扭转型风力发电机风轮三维零件图、装配图以及工程图的绘制过程。
关键词：风力发电垂直轴扭转型SolidWorks目录前言 (1)一、小型风力发电机概述 (2)1.1风电发电机分类 (2)1.2世界风力发电现状 (3)1.3国内风力发电发展概况 (4)1.4设计思想及计算 (4)二、Solidworks 2006概述 (6)2.1软件安装 (6)2.2界面介绍 (6)三、风轮三维零件图 (8)3.1草图绘制及步骤说明 (8)3.2草绘特征及操作说明 (9)3.3完成三维实体建模及输出 (9)四、风轮三维装配图 (10)4.1分析装配及传动方案，绘制装配零件 (10)4.2建装配体及操作说明，输出装配图 (12)4.3装配动画（爆炸视图）制作及制作说明 (12)五、风轮工程图 (13)六、设计小结 (14)七、致谢 (15)附录：课程设计任务书、A4风轮三维零件图、A4风轮三维装配图、A4风轮工程图前言随着能源短缺和环境污染的日趋严重，无污染无成本的风能已成为当今全球性的热门研究课题。
然而，近几十年对风能的利用均以水平轴的风力机为主，其结构庞大，单位面积效率低，且需复杂的启动装置。
本论文设计的垂直轴式风力机结构简单，启动、切入风速要求低,体积小,重量轻、安装携带都非常方便。
采用Solidworks软件实现风力发电机的三维建模，结构清晰，可以很好地展示垂直轴风力发电机的结构特征。
1. 设计任务与要求1.1 课题任务200W扭转型风力发电机风轮的Solidworks建模。
要求按照输出功率及设计参数确定风力发电机风轮尺寸，借助Solidworks软件平台实现风轮的三维建模。
1.2 设计参数垂直轴风力发电机风轮设计风速ν=10m/s,风能利用系数Cp = 0.28，转矩系数Cm = 0.32，尖速比λ = 0.86。
