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1、SolidWorks Simulation产品线概述,2,SoildWorks Simulation(COSMOS) 发展历程,1982,1985,1995,1997,SRAC 创立,COSMOS/M 第一款用于 PC 的 FEA 软件,第一个 SolidWorks 合作伙伴,第一个 SolidWorks 黄金合作伙伴,发布 COSMOS 2005,被 Dassault Systemes 收购,发布COSMOS2007,2002,2004,2001,发布SW Premium,发布COSMOS 2006,2005,2006,2007,发布COSMOS2008,SW Simulation 2009
2、,2008,SW Simulation 2010,2009,发布Simulation2011,2010,Simulation2012,3,SolidWorks Simulation 2012 产品线及产品策略,4,3D 机械解决方案,ECAD to MCAD,5,SolidWorks Simulation,产品线的新名称,6,SolidWorks Simulation产品架构,完全集成于SolidWorks的CAE产品 SolidWorks Simulation 完全集成于SW的FEA软件 Motion Simulation采用ADAMS求解器的多体动力学软件 Flow Simulation
3、采用有限体积法的CFD软件 SolidWorks Sustainabity 唯一一款基于三维的绿色环保评估分析软件 COSMOSEMS /HFWorks三维低频电/高频磁分析软件（黄金合作伙伴） 独立使用的CAE产品 COSMOS/M 完整的高性能通用FEA软件,7,COSMOS/M 产品架构,8,COSMOS/M 产品架构-求解器架构,STAR Linear 线性静态分析 FFE STATIC FFE (Fast Finite Element) FFE静态分析 DSTAR 屈曲，模态分析 FFE FREQUENCY FFE模态分析 NSTAR 非线性静态和动态分析 HSTAR 热分析 FFE
4、 THERMAL FFE热分析 FSTAR 疲劳分析 ASTAR 高级动力学分析 OPTSTAR 优化 Other 裂纹，单元生死等 ESTAR 低频电磁场分析 HFS 2D 2D高频电磁场分析 HFS 3D 3D高频电磁场分析 HFS 高频共振腔分析,9,丰富的单元库（以线性分析为例）,10,Simulation 产品线-面向所有用户的协同仿真,Simulation 机械设计验证,Flow Simulation 计算流体动力学,Motion 运动仿真,11,SolidWorks Simulation 2012 产品线-1,响应谱分析,12,SolidWorks Simulation 2012
5、 产品线-2,2D模型分析,Flow Simulation,Sustainability,电子冷却,HVAC （采暖通风与空调）,运动优化,导入Flow Simulation 数据,13,静强度分析,研究并优化各种规模的装配体及零部件 评估装配件的强度、刚度、变形、安全系数 评估接触零件之间的各种力和应力，包括摩擦力 接合具有间隙或缝隙的零部件，无需进行修改 应用轴承载荷、力、压力及转矩 使用接头或虚拟扣件对螺栓、销钉、弹簧和轴承建模 使用自定义网格诊断工具（包括网格过渡和局部网格控制）对零件和装配体进行网格划分 根据要求自动细化和/ 或粗糙化网格，以生成精确的解决方案 利用趋势跟踪器和设计洞
6、察力图解在工作时做出最优更改,运动仿真,激励器、马达的大小规格 预测能耗 优化弹簧&阻尼器 模拟凸轮驱动 & 门锁机构 研究齿轮驱动哦 研究耦合运动 求解接触/冲击力/碰撞力,15,基于事件的运动仿真,创新的界面：以过程/任务为导向的工作流程模型功能 基于运动仿真中传感器的触发, 时间或者先前的工作 新的马达类型（伺服系统）和真实的输入控制,工业刷漆器,16,高级运动分析,运动优化 机电一体化联合仿真 LabView Rockwell Motion,17,SolidWorks Motion的优势,最好的传统求解器 ADAMS 有能力在仿真过程中关闭和开放控制 基于事件的仿真 与LabVIEW
7、集成(National Instruments) 电子-机械联合仿真. 可以在二维或者三维间进行仿真 基于草图布局的仿真能力,18,热力学仿真,评估温度改变 稳态，瞬态 可以考虑的热效应 热传导，对流，辐射 依赖于时间 在分析中使用温度控制器打开和关闭热源 添加接触条件模拟热阻 同时承受热载荷和结构载荷 热应力 收缩，膨胀,19,频率（屈曲）仿真,检查以下响应 破坏的原因 从根本上避免 求解系统的自然频率 了解每一阶频率的振动形状 了解质量参与因子 支持预应力刚度的影响,20,跌落测试,直观且易于操作 研究装配体中部件的移动和相互作用 求解以下碰撞结果 应力、变形、力、加速度等 可以指定 跌落
8、高度、碰撞速度和碰撞角度 跌落的目标可以是 刚性地面 弹性地面如地板，混凝土,21,形状优化,形状优化可以帮助: 找到最佳选择方案 缩短上市时间 减少成本和重量 保持竞争性 改进产品质量 自动实现基于设计意图的最佳设计 任何SolidWorks 尺寸可以作为优化参数 施加约束用于保证在优化时满足应力要求,重量减少: 24%,重量减少: 34%,22,疲劳仿真,预测产品的寿命 修改已有的设计以延长工作寿命 在周期性载荷下的性能 恒定幅值/变幅载荷 输入物理测试载荷谱 多重载荷叠加 不同的材料可以具有不同的材料S-N曲线 识别临界损伤区域 总寿命, 损伤damage, 疲劳安全系数 3D 雨流和损
9、伤图标,23,压力容器分析,多载荷工况合成 应力线性化评估,24,非线性分析,分析塑料和橡胶材料 变形超过屈服 施加的载荷移除时不能回到初始状态 模拟大变形效应 载荷和变形的关系不再是直线关系 物体变形时捕捉刚度改变 (如琴弦) 接触分析 (推, 滑动) 载荷下可以观察到载荷区域的变化 求解接触力/反力 材料强度随着温度改变 热塑性的产品 捕捉当产品承受复杂的翘曲或者坍塌时的不稳定性,25,高级振动分析,动力学载荷输入 移动物体上的应力 碰撞/冲击载荷 模拟晃动测试 安装机械设备的基本隔振设计 地震模拟 例子 悬架，试验设备，安装机械设备，建筑，桥梁，航天器,26,复合材料,预测单独的层板失效
10、 不同纤维方向的层强度 层间剪切应力 自然失效模式 例子 储油罐、建筑物平板、船舶、家具、汽车、航天器、 高速机械设备,27,什么是流体力学仿真分析?,流体流动或计算流体力学分析是在电脑上对真实的流体和热传递问题的模拟。. 工程师有计划地设计的产品如果涉及到气体，液体，热传递和强加于固体（浸入或是周围）的，都可以从这个技术里面获得很大的利益,28,Flow Simulation仿真的类型,Flow Simulation仿真的类型 内流 流体流过或者包围零件或者装配体 例子: 阀，泵，调节器，发动机，铸模，电子散热等 外流 流体流过或者包围零件或者装配体 例子: 车辆，建筑物，散热器，航天器，医
11、疗设备等 可以模拟： 压降 速度场 流体和固体的温度 稳态和瞬态,29,SolidWorks Flow SimulationFluid 流体分析,SW Flow Simulation 设计更好的产品,可压缩流或不可压缩流,风扇曲线,非牛顿流,热性能 传导 对流 辐射,内流和外流,液体和气体,旋转域,优化(参数研究）,30,COSMOSFloWorks 应用行业.,电子系统 冷却研究,汽车：驱动系统,采暖通风与空调 房间通风,航空航天 空气动力学,机械：阀、泵的性能,31,SolidWorks Sustainabity,第一款面向普通3D用户的可持续性设计软件 所有的未来设计都是可持续性设计 越
12、来越多的客户需要“绿色环保”的产品 业务面对新的和不熟悉的挑战 可持续性设计是面向成功的战略手段 长久以来，可持续性设计蒙着神秘的面纱 SolidWorks Sustainability 易于理解 轻松使用 在设计过程中就减少对环境的影响 引人入胜的交流方式 每个SolidWorks用户都需要且能轻松掌握！,32,SolidWorks Sustainabity,33,Four Key factors for Successful Design:,Cost,Quality,Environment,Time,最后你不要忽视你生存的地球，也就是我们的环境。你的设计应该采用适当的材料，加工方式，减少能
13、源使用，并且减少对环境的影响,34,对于机床设计的好处,35,对于医疗行业的好处,保证超声波谐振器或CT扫描仪的自然频率与驱动的压电部件频率不同，避免过度的摇摆/卡嗒/振动等 在旋转离心系统中考虑由转子引起的振动差异 最小化噪音和振动，延长机械寿命,频率分析或者高级振动分析,研究整个装配件的热分布，避免操作面或部件过热 隔绝由于正常操作产生的温度，避免影响其他部件 隔绝如焊接过程产生的温度，避免影响机器中的其他部件 分析部件的热膨胀/收缩，和由此导致的热应力,热传导和热分析,在不减小强度和性能的前提下，设计更轻、更小、更便宜的零部件 使用更轻的部件，减少运输成本,优化,避免在装配过程中部件的跌
14、落损坏 如果跌落在敏感设备上，最小化产品失效,跌落测试,研究特殊材料，如镍钛形状记忆合金 提高传输血液导管的大变形性能 分析装配件之间的接触 预测管道的屈曲和垮塌，在这些情行中非线性屈曲和非线性材料可能出现,非线性分析,避免细长杆件和药物输送系统的压缩屈曲,屈曲分析,避免重复和循环载荷、温度载荷引起的失效 估计和优化产品的寿命,疲劳分析,优化阀门和仪表的流率 研究药物输送系统的混合情况，减少变化,流体分析,36,对于消费品的好处,马达驱动的产品必须有耐久性要求. 超过产品寿命的疲劳载荷会引起疲劳相关的问题,Fatigue,评估器具中的流体运动路径和流体温度 在冷却器具中中保证均匀冷却 吹风机等
15、设备中的空气流动,Fluid Flow Simulation,来自引擎或马达的振动不能引起不必要的疲劳 非受控的共振会引起噪音，其他手续和质量相关问题 传送或操作部分传来的振动不能引起焊点、销和机构释放或者失效,频率分析或者高级振动分析,消费者将产品跌落！ 人们会感觉产品质量不行而不是滥用引起问题,跌落测试,塑料的价格随油价波动。公司会意识到优化设计塑料件可以消除盈利方面的问题 在过去的几年中不锈钢的价格已经翻倍,优化,电驱动产品的马达 优化机构运动路径和马达载,运动分析,弯曲的细长部件容易出现屈曲 消费者的使用情况是不可预知的，所以设计必须考虑可能引起屈曲的异常载荷,屈曲,从马达或引擎传来的
16、温度不能危害消费者 低温产品具有复杂和极端的温度分布，可能会导致膨胀相关的失效 热水或者水煮应用不能引起膨胀或退化相关的性能问题,热传导或热分析,建模时需要考虑装配件之间的接触 准确预测塑料件或其他典型材料的行为需要非线性材料模型,非线性分析,37,对于电子产品的好处,扬声器频率导致的 非受控的共振会引起噪音和质量相关问题 传送或操作部分传来的振动不能引起焊点、销和机构释放或者失效,Frequency or Dynamics,转轴部件和控制部件必须承受成百上千次的操作 超过产品寿命的疲劳载荷会引起疲劳相关的问题,疲劳分析,消费者将产品跌落！ 人们会感觉产品质量不行而不是滥用引起问题 对个人电子产品的粗糙滥用很常见，但是消费者仍然希望有良好的性能,跌落测试,塑
