SW 有限元分析教程中文版.ppt

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SolidWorksSimulation有限元分析培训教程PPT教案

实体寸的均自动在试0验.2：1指4~定网0.格23器6自in动范使围用一内个较。小的整体单元大小再次对模型进行网当格网化。格整划体单分元失大小败和时公差，为每提次高尝试公所差减小可的能比率会为有0.8帮。助。
划分网格—基于曲率的网格
Simulation2009新功能，可以合理分配网格资源
在高曲率区域中生成更多网格，在低曲率区域中生成较少网格。
第1章分析流程
第1章学习目标
全面了解 Simulation界面用实体网格运行一个线性静态分析-静态
• 几何外形 • 材料属性 • 载荷 • 约束了解网格密度对位移和应力结果的影响采用不同方法显示有限元计算结果管理结果文件获取有用的帮助
SolidWorks Simulation界面
一般来讲，FEA软件通常有以下三个步骤:
预处理分析的类型（例如，静态，热，频率），材料的性能，载荷和约束被定义（建立数学模型），并且模型被分为有限的单元（建立有限元模型）。
求解用来计算所需的结果（求解有限元模型）。后处理用来对结果进行分析（分析结果）。
SolidWorks Simulation 步骤
单元– 网格中所存在的三角形(四面体)或四边形(六面体) 等
结点- 不同单元所联接在一起的点，结点是求解未知量(通常是位移)所需的点
Simulation中的单元类型
Simulation中三维单元有：一阶实体四面体单元和二阶实体四面体单元；二维单元有：一阶三角形壳单元和二阶三角形壳单元；一维单元有：梁单元
Simulation中的单元类型
实体单元示例
将零件划分成小的四面体单元，并计算每一个单元上的变形，从而解出整个零件的变形。
Simulation中的单元类型

有限元分析 ppt课件

有限元分析 Finite Element Analysis
课程目标
1) 了解什么是有限单元法、有限单元法的基本思想。
2) 学习有限单元法的原理，主要结合弹性力学问题来介绍有限单元法的基本方法，包括单元分析、整体分析、载荷与约束处理、等参单元等概念。
3) 初步学会使用商用有限元软件分析简单工程问题。
4. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. The finite element method( 5th ed). Oxford ; Boston : Butterworth-Heinemann, 2000
5. 郭和德编. 有限单元法概论，清华大学， 1998
1 有限单元法简介
自重作用下等截面直杆的材料力学解答
N(x)q(Lx)
d(L x)N(x)d xq(Lx)dx EA EA
u(x)xN(x)d xq(L xx2)
0 EA EA 2
x
du q (Lx) dx EA
x
Ex
q(Lx) A
自重作用下等截面直杆的有限单元法解答
1）离散化如图所示，将直杆划分成n个有限段，有限段之间通过一个铰接点连接。称两段之间的连接点为结点，称每个有限段为单元。第 i 个单元的长度为 Li ，包含第i，i+1个结点。
1.3.1网格划分
对弹性体进行必要的简化，再将弹性体划分为有限个单元组成的离散体。单元之间通过单元节点相连接。由单元、结点、结点连线构成的集合称为网格。
1.3.1网格划分
通常把三维实体划分成四面体（Tetrahedron）或六面体（Hexahedron）单元的网格
四面体4结点单元
六面体8结点单元

SW 有限元分析教程-中文版

COSMOS/Works 模态分析示例 ..................13
温度分析：定义专题 .................................... 13 温度分析：定义材料属性............................. 14 温度分析：网格划分 .................................... 30 温度分析：定义约束 .................................... 42 温度分析：定义温度载荷 ............................. 47 温度分析：求解 ........................................... 54 温度分析：观察结果 .................................... 55
Thank You!
30
前处理
建立分析对象的有限元模型
求解
对有限元模型的计算工况进行求解
后处理
观察分析结果，评估设计是否符合要求
Cosmos/Works有限元分析的步骤
1. 建立几何模型 2. 定义材料属性修改, 重新, 细化 3. 定义边界条件(约束和载荷) 4. 划分网格 5. 求解 6. 查看和评估结果
线性静力分析：定义专题
在径向方向的位移:
选择“axis1”然后垫在x方向位移的定义（径向to the axis）。选择变形量表= 1 右键单击图标“plot2位移图”，然后选择“列表中选择”
平均displacement of“极片下“=”（-0.0019504 decrease in桡骨）平均位移的“极片上“= 0.007896”（增加半径）

SW 仿真分析PPT课件

第20页/共43页
13.2 流体分析(FloXpress)
“查看流体体积” ：将模型转为线架图视图，然后放大以深蓝色显示流体体积部分。如果模型中存在一些内部小空间，SolidWorks FloXpress将仍然核准几何体。然而，如果存在内部空间，只可分析该内部小体积中的流体。
“最小的流道” ：定义用于最小的流道的几何体。如果液体穿过小于默认最小的流道的缝隙，则将最小的流道设定到与缝隙宽度相等。最小的流道使用在 SolidWorks 中设定为默认值的单位。
学习目标
SolidWorks Simulation 还提供以频率（模态）分析、扭曲分析、热分析、掉落测试分析和疲劳分析等分析平台。通过本章学习有限元分析和流体分析以及安装架受力分析实例，基本掌握SolidWorks常用分析方法和操作步骤。
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知识要点
有限元分析流体分析
划分网格设定边界条件
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13.2 流体分析(FloXpress)
求解模型运行分析以计算流体参数，单击“” ，其属性管理器如图13-24所示。
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13.2 流体分析(FloXpress)
查看结果查看结果包括动画轨迹、 1．动画轨迹 SolidWorks FloXpress完成分析后，可以查看分析结果，在“观阅结果”属性管理器中单击“轨迹”命令按钮，即可运行轨迹速度的动画图解，如图13-25所示。
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13.1 有限元分析(Simulation)
Simulation根据有限元法，使用线性静态分析从而计算应力。 “Simulation”属性管理器向导可定义材质、约束、载荷、分析模型以及查看结果。每完成一个步骤，Simulation自动实时保存。如果关闭并重新启动 Simulation，但不关闭该模型文件，仍可以获取该信息，必须保持模型文件才能保持分析数据。

4-有限元分析PPT模板

先进制造技术
有限元分析
1.1 有限元法的基本概念和特点
1．有限元法基本概念
有限元法（Finite Element Method，FEM）也称为有限单元法或有限元素法，其基本思想是将物体（即连续求解域）离散成有限个且按一定方式相互连接在一起的单元组合，来模拟或逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题进行求解。物体被离散以后，通过对其中的各个单元进行单元分析，最终得到对整个物体的分析。网络划分中每个小的块体称为单元。确定单元形状、单元之间相互连接的点称为节点。单元上节点处的结构内力为节点力，外力为节点载荷。
提高自动化的
展到求解非线性问题
网格处理能力
现代设计技术
— 7—
先进制造技术
选择位移模式
分析单元的力学性质
计算等效节点力
根据单元的材料性质、形状、尺寸、节点数目、位置及其含义等，
找出单元节点力和节点位移的关系式，根据弹性力学的几何方程和物理
方程确定单元的刚度矩阵，形成如下所示的线性方程：
F=Kδ
①
式中：F——节点力向量；
K——单元刚度矩阵；
δ ——节点位移向量。
现代设计技术
04
这是有限元分析的后处理部分，在该步骤中，对
05
计算出来的结果进行加工处理，并以各种形式将计算结果显示出来。
现代设计技术
— 6—
有限元分析
1.3 有限元分析的发展趋势
由单一场计算向多物理耦合场问题的求解方向发展
与CAD/CAM 等软件的集成
软件面向专业用户的开放性
1
2
3
4
5
由求解线性问题发
现代设计技术

Solidworks有限元分析中文版

结构优化：定义优化目标............................. 72 结构优化：定义优化变量............................. 73 结构优化：定义阀值函数............................. 74 结构优化：求解 ........................................... 75 结构优化：观察结果 .................................... 79 COSMOS/Works 温度分析示例 ................. 13 温度分析：定义专题 .................................... 13 温度分析：定义材料属性............................. 14 温度分析：网格划分 .................................... 30 温度分析：定义约束 .................................... 42 温度分析：定义温度载荷............................. 47 温度分析：求解 ........................................... 54 温度分析：观察结果 .................................... 55 COSMOS/Works 屈服分析示例 ................. 13 COSMOS/Works 应用技巧Hale Waihona Puke 总结.............. 13
有限元分析用户培训
Jim.Yue DDS Software Co.
1
目录
企业需求与有限元分析 ..................................3 有限元分析的主要步骤 ..................................3 COSMOS/Works 的用户界面 ......................3 COSMOS/Works 的工具条 ...........................8 COSMOS/Works 的选项对话框....................9 COSMOS/Works 线性静力分析示例 ..........13 线性静力分析：定义专题 ............................. 13 线性静力分析：定义材料属性 .....................14 线性静力分析：网格划分 ............................. 30 线性静力分析：定义约束 ............................. 42 线性静力分析：定义载荷 ............................. 47 线性静力分析：求解 ....................................54 线性静力分析：观察结果 ............................. 55 COSMOS/Works 模态分析示例..................13 模态分析：定义专题 ....................................13 模态分析：定义材料属性 ............................. 14 模态分析：网格划分 ....................................30 模态分析：定义约束 ....................................42 模态分析：定义载荷 ....................................47 模态分析：求解 ............................................ 54 模态分析：观察结果 ....................................55 COSMOS/Works 结构优化示例..................13 结构优化：定义专题 ....................................71

SolidWorks有限元分析解析ppt课件

4
.
13.1.3 材质
5
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13.1.4 分析
6
.
13.1.5 结果
7

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13.2 FloXpress
SolidWorks FloXpress 是一个流体力学应用程序，可计算流体是如何穿过零件或装配体模型的。根据算出的速度场，可以找到设计中有问题的区域，以及在制造任何零件之前对零件进行改进。
使用FloXpress完成分析需要以下5个步骤：（1）检查几何体。（2）选择流体。（3）设定边界条件。（4）求解模型。（5）查看结果。
8
.
13.2.1 检查几何体
9
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13.2.2 选择流体
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13.2.3 设定边界条件
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13.2.4 求解模型
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13.2.5 查看结果
Solidworks有限元及模拟仿真仿真分析
1
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13.1 SimulationXpress
使用SimulationXpress完成静力学分析需要以下5个步骤：
（1）应用约束。（2）应用载荷。（3）定义材质。（4）分析模型。（5）查看结果。
2
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13.1.1 夹具
3
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13.1.2 载荷
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13
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13.3 TolAnalyst
TolAnalyst是一种公差分析工具，用于研究公差和装配体方法对一个装配体的两个特征间的尺寸所产生的影响。每次研究的结果为一个最小与最大公差、一个最小与最大和方根（RSS）公差、以及基值特征和公差的列表。
使用TolAnalyst完成分析需要以下4个步骤：（1）测量。（2）装配体顺序。（3）装配体约束。（4）分析结果。

SW有限元分析教程-中文版.ppt

Example 1 Example 2
线性静力分析：网格划分
打开“rectanglegap sldasm。” smallcontact“静态分析”的定义申请材料“合金钢”两个部分适用于顶面725 psi的压力选择前面的两个面，然后将约束。选择平面选项然后选择“正
常的脸” 固定左半脸隐藏的载荷/ BC符号定义“表面”的底部的顶面和垂直面之间的接触网格生成和运行定义一个比例因子= 1应力区。看看接触面。
。选择变形量= 1 右键单击图标“plot2压力图”，然后选择“列表中选
择” “极片较低的“负应力（压缩） “极片上“正应力（拉伸）
线性静力分析：定义材料属性
模拟是由大的差距分离的部分第一次运行该模型与小位移选项查看结果如果你看到有一个变化的接触表面的方向加载或
如果结果看起来不现实的过程中，采用大挠度选项
选项。运行分析定义一个比例因子= 1应力区。看看接触面积。
Looks real!!!
线性静力分析：定义载荷
模拟热分析零件之间的热电阻占薄件的耐热性没有实际建模！
定义的热导率在接触区模型的芯片和基板之间的粘合性能
线性静力分析：求解
打开“resistance_transistor sldasm热接触。” 爆炸模型和设置首选单位“硅”和“开尔文温度单位
?定义一个新的热研究distres拖拽材料文件夹和加载公元前文件夹从nr?拖拽材料文件夹和加载公元前文件夹从noresdistres研究学习?编辑联系对定义和定义分布式阻力0005km2w?总阻力x分布电阻接触面积000500003392147kw?运行研究distres?注意散热器的温度分布dir研thermalcontactexamplecontdcontdthermalcontactexample?探头温度的值?定义一个与网热情节?情节图标上单击右键并选择调查?选择所有节点的边缘部分?单击图图标查看温度变化的顶面调压器散热器的?单击图图标查看温度变化的顶面调压器散热器的底部thermalcontactexamplecontdcontdthermalcontactexample?总阻力

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。选择变形量= 1 ▪ 右键单击图标“plot2压力图”，然后选择“列表中选
择” ▪ “极片较低的“负应力（压缩） ▪ “极片上“正应力（拉伸）
企业需求与有限元分析
▪ 更少的样机：省钱 ▪ 更短的周期：省时 ▪ 更好的质量：品质Βιβλιοθήκη Design Analysis
有限元分析的主要步骤
▪ 前处理
建立分析对象的有限元模型
▪ 求解
对有限元模型的计算工况进行求解
▪ 后处理
观察分析结果，评估设计是否符合要求
Cosmos/Works有限元分析的步骤
1. 建立几何模型 2. 定义材料属性 3. 定义边界条件(约束和载荷) 4. 划分网格 5. 求解 6. 查看和评估结果
▪ 平均displacement of“极片下“=”（-0.0019504 decrease in桡骨） ▪ 平均位移的“极片上“= 0.007896”（增加半径）
▪ 和这2个位移= 0.009846”~初始干扰0.01” ▪ 环向应力（切向）： ▪ 选择“轴1”，然后确定在Y方向的应力区（径向轴）
有限元分析用户培训
Jim.Yue DDS Software Co.
1
目录
企业需求与有限元分析 ..................................3 有限元分析的主要步骤 ..................................3 COSMOS/Works 的用户界面 ......................3 COSMOS/Works 的工具条 ...........................8 COSMOS/Works 的选项对话框....................9 COSMOS/Works 线性静力分析示例 ..........13 线性静力分析：定义专题 ............................. 13 线性静力分析：定义材料属性 .....................14 线性静力分析：网格划分 ............................. 30 线性静力分析：定义约束 ............................. 42 线性静力分析：定义载荷 ............................. 47 线性静力分析：求解 ....................................54 线性静力分析：观察结果 ............................. 55 COSMOS/Works 模态分析示例..................13 模态分析：定义专题 ....................................13 模态分析：定义材料属性 ............................. 14 模态分析：网格划分 ....................................30 模态分析：定义约束 ....................................42 模态分析：定义载荷 ....................................47 模态分析：求解 ............................................ 54 模态分析：观察结果 ....................................55 COSMOS/Works 结构优化示例..................13 结构优化：定义专题 ....................................71
结构优化：定义优化目标............................. 72 结构优化：定义优化变量............................. 73 结构优化：定义阀值函数............................. 74 结构优化：求解 ........................................... 75 结构优化：观察结果 .................................... 79 COSMOS/Works 温度分析示例 ................. 13 温度分析：定义专题 .................................... 13 温度分析：定义材料属性............................. 14 温度分析：网格划分 .................................... 30 温度分析：定义约束 .................................... 42 温度分析：定义温度载荷............................. 47 温度分析：求解 ........................................... 54 温度分析：观察结果 .................................... 55 COSMOS/Works 屈服分析示例 ................. 13 COSMOS/Works 应用技巧的总结.............. 13
▪ 例1.支座分析 ▪ 例2.轴承载荷 ▪ 例3.壳单元，静水压 ▪ 例4.Motion，远端载荷
线性静力分析：定义专题
▪ 在径向方向的位移:
▪ 选择“axis1”然后垫在x方向位移的定义（径向to the axis）。选择变形量表= 1
▪ 右键单击图标“plot2位移图”，然后选择“列表中选择”
修改, 重新, 细化
Cosmos/Works的用户界面
Cosmos/Works的工具条
从所选的特征中选择面元在几何模型 / 有限元模型之间进行切换显示对当前专题进行计算生成有限元网格定义材料定义、修改、删除专题
Cosmos/Works的选项对话框
Cosmos/Works线性静力分析