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1、非学无以广才，非志无以成学,欢迎同学们学习“Solidworks”课程,第9章 有限元分析,SolidWorks Simulation概论,新建有限元算例,设置零件材料,固定零部件,添加载荷,网格划分,分析并看懂分析结果,SolidWorks Simulation概论,Simulation是一款基于有限元分析技术（FEA）的设计分析软件，FEA技术是将自然世界中无限的粒子，划分为有限个单元，然后进行模拟计算的技术。FEA技术不是唯一的数值分析工具，在工程领域还有有限差分法、边界元法等多种方法，但是FEA技术却是功能最为强大，也是最常使用的分析技术。如下图所示。,在计算机中，同样不能将一个物体的
2、所有因素完全考虑清楚，那将是一个永远无法完成的计算量，所以使用有限个单元模拟无限的物理量不失为一个高明的做法，虽然我们仅得到了一个近视值，但是在很多领域，那已经足够了。,新建有限元算例,单击“Simulation”工具栏中的“新算例”按钮，打开“算例”选择属性管理器，设置算例类型，单击“确定”按钮，可以创建一有限元算例，如下图所示。,设置零件材料,右击“算例”树中的“零件”项，在弹出的快捷菜单中选择“应用材料到所有”菜单项（或右击“零件”项下的某个零件，在弹出的快捷菜单中选择“应用/编辑材料”菜单项），打开“材料”对话框，然后可以为所有零件或某个零件选用材料，如下图所示。,固定零部件,右键单击
3、“算例”树中的“夹具”项，在弹出的快捷菜单中选择“固定几何体”菜单项（或其他固定工具），打开“夹具”属性管理器，选择模型的某个面、线或顶点，可为模型添加固定约束，如下图所示。,添加载荷,右键单击“算例”树中的“外部载荷”项，在弹出的快捷菜单中选择要添加的载荷（如选择“力”项），打开“力/力矩”属性管理器，然后设置力的受力位置、方向和大小等要素，即可添加外部载荷，如下图所示。,网格划分,右键单击“算例”树中的“网格”项，在弹出的快捷菜单中选择“生成网格”菜单项，打开“网格”属性管理器，设置合适的网格精度或保持系统默认设置，单击“确定”按钮，可以为模型划分网格，如下图所示。,分析并看懂分析结果,右
4、键单击“算例”树顶部的“算例X”项，在弹出的快捷菜单中选择“运行”菜单项，可以对仿真模型进行有限元计算，完成有限元计算，系统将默认显示有限元“应力”的图解结果，如下图所示。,在有限元分析图解结果中，右侧的颜色条与模型上的颜色紧密对应，在“应力”图解中，默认使用红色表示当面实体上所受到的最大应力，使用蓝色表示所受到的较少应力，根据颜色条上的值可以读出应力大小。,装配体中的常用连结关系,常用夹具,常用外部载荷,细分网格,装配体中的常用连结关系,当创建一个“装配体”的有限元算例时，在算例树中会出现一个名称为“连结”的文件夹，右击这个文件夹，选择弹出菜单中的菜单项，可以指定装配体中零部件之间的连接关系
5、，如下图所示。,各连接关系的意义，详见书中详细讲解。,常用夹具,右键单击“算例”树中的“夹具”项，在弹出的快捷菜单中可以选择工具定义模型的固定约束，如下图所示。,常用夹具,固定几何体：令所选择的面、线或点的位置完全固定，即包括位移和旋转的6个自由度完全固定，不可移动、不可旋转。,各约束的作用为：,滚柱/滑杆：定义某面只能在原始面的方向移动，但不能在垂直于其原始面的方向移动。 。,固定铰链：定义类似合页的固定轴。固定铰链与销钉的不同之处在于，定义了固定铰链轴面的位置处于夹具的锁紧位置，不可移动。,弹性支撑：定义某面受到的弹性支撑力。弹性支撑无需选择对应面，而只是当零件所选面处发生位移或变形的一个
6、支撑，可用于模拟弹性基座 。,轴承夹具：在所选圆柱面处模仿轴承面，仿佛有一个潜在的固定轴承将所选的圆柱面进行了固定。可模仿球面自位轴承接头 。,接地螺栓：定义圆孔到基准面间的螺栓连接关系。定义螺栓的边线必须位于目标基准面（可被看作“虚拟壁”），否则无法使用此夹具。,高级夹具：可限制零件在某平面、球面或圆柱面上等的移动。,右键单击“算例”树中的“外部载荷”项，在弹出的快捷菜单中可以选择某时间点处零件受到的载荷，如下图所示。,常用外部载荷,各载荷的意义，详见书中的详细讲解。,右键单击“算例”树中的“网格”项，在弹出的快捷菜单中选择相应的菜单项，可以设置零件的网格密度，或控制网格的显示等，如下图所示
7、。,细分网格,这里仅解释细分网格中的一项“应用网格控制”。此项，可根据需要为模型中的不同区域指定不同的网格大小，局部细化的网格有利于对受关注处受力情况的分析，而又不会对整个分析时间造成太大的影响，如下图所示。,细分网格,观看动画,图表选项,设计洞察,列举分析结果和定义图解,设定显示效果,截面剪裁和ISO剪裁,单独位置探测,观看动画,在模型分析完毕后，右键单击“算例”树中“结果”项下的任意一子项（此子项应处于显示状态），在弹出的快捷菜单中选择“动画”菜单项，可查看零件受力变形后的动画，如下图所示。,图表选项,在模型分析完毕后，右键单击“算例”树中“结果”项下的任意一子项（此子项应处于显示状态），
8、选择“图表选项”菜单项，打开“图表选项”属性管理器，在其中可设置在当前图解界面上要显示的图解信息，如下图所示。,设计洞察,单击“CommandManager”工具栏“Simulation”标签栏下的“设计洞察”按钮，可查看当前视图的设计洞察效果。“设计洞察”用于突出显示零件中受力的分布状况，实体为主要受力区域，半透明的部分受力较少，在生产时可以考虑较少用料。如下图所示。,列举分析结果和定义图解,在模型分析完毕后，右键单击“算例”树中“结果”项，选择“列举应力、位移、应变”菜单项，打开“列举结果”属性管理器，选择要列表显示的项（如“应力”），单击“确定”按钮，可以列表的形式显示模型中各节的受力状
9、况，如下图所示。,设定显示效果,在模型分析完毕后，右键单击“算例”树中“结果”项下的任意一子项（此子项应处于显示状态），选择“设定”菜单项，打开“设定”属性管理器，在其中可设置模型图解的显示效果，如下图所示。,截面剪裁和ISO剪裁,在模型分析完毕后，右键单击“算例”树中“结果”项下的任意一子项（此子项应处于显示状态），选择“截面剪裁”菜单项，可通过剪裁查看模型内部的受力、位移或应力情况，如下图所示。,单独位置探测,在模型分析完毕后，右键单击“算例”树中“结果”项下的任意一子项（此子项应处于显示状态），选择“探测”菜单项，选中在模型上的探测位置，可在打开的“探测结果”属性管理器中列表显示探测点的值（如受力值、位移值等），如下图所示。,本章结束,
