搜索
SolidWorksSimulation图解应用教程（一）2009-08-2617:19:03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—idnovo.com.cn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。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。SolidWorksSimulation作为SolidWorksCOSMOSWorks的新名称，是与SolidWorks完全集成的设计分析系统。它提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析、频率分析、扭曲分析、热分析和优化分析，凭借着快速解算器的强有力支持，使用户能够使用个人计算机快速解决大型问题。SolidWorksSimulation提供了多种捆绑包，可满足各项分析需要。为了使读者能更详尽地了解SolidWorksSimulation的分析应用功能，从本期开始，我们将分期介绍其强大的分析功能。一、线性静态分析当载荷作用于物体表面上时，物体发生变形，载荷的作用将传到整个物体。外部载荷会引起内力和反作用力，使物体进入平衡状态。线性静态分析有两个假设：1)静态假设。所有载荷被缓慢且逐渐应用，直到它们达到其完全量值。在达到完全量值后，载荷保持不变(不随时间变化)。2)线性假设。载荷和所引起的反应力之间关系是线性的。例如，如果将载荷加倍，模型的反应(位移、应变及应力)也将加倍。1.打开SolidWorks软件单击“开始”→“所有程序”→“SolidWorks2009”→“SolidWorks2009x64EditionSP3.0”，打开软件或单击桌面快捷图标打开软件，如图1所示。(你的电脑图标可能是这个样式：“开始”→“所有程序”→“Solidworks2009”→“Solidworks2009SP0.0”，结果是相同的。)1)单击“新建”按钮。图1软件打开界面2)在弹出的“新建Solidworks文件”对话框中单击“零件”按钮，然后单击“确定”按钮，如图2所示。图2新建文件对话框2.新建如图3所示零件图3建立的零件模型3.打开SolidWorksSimulation插件1)单击工具栏中按钮的右侧小三角，在下级菜单中单击“插件…”按钮，如图4所示。图4打开插件2)在弹出的“插件”对话框中勾选“SolidWorksSimulation”左侧的选框，单击“确定”按钮，如图5所示。如果想要在SolidWorks软件启动时自动加载该插件，则将右侧的选框也勾选，一般建议只勾选左侧选框，这样可提高SolidWorks的启动速度，在我们需要用该插件时再另行启动它。图5勾选要启动的插件3)稍候我们即可看到“SolidWorksSimulation”插件启动成功，如图6所示。单击“Simulation”标签，切换到该插件的命令管理器页。图6插件启动成功4.进行线性静态分析1)如图7所示，单击“算例”按钮下方的小三角，在下级菜单中单击“新算例”按钮。在左侧特征管理树中出现如图8所示的对话框。图7新建算例图8Simulation插件可进行的分析项目2)在“名称”栏中，可输入你所想设定的分析算例的名称。在“类型”栏中，我们可以清楚看到SolidWorksSimulation所能进行的分析种类，这里我们选择的是“静态”按钮(该按钮默认即为选中状态)。在上述两项设置完成后单击确定按钮(确定按钮在特征树的左上角及绘图区域的右上角各有一个)。我们可以发现，插件的命令管理器发生了变化，如图9所示。图9打开算例后的命令面板3)单击“应用材料”按钮，出现“材料”对话框，如图10所示。在对话框中选中“自库文件”，并在右侧的下拉菜单中选中“solidworksmaterials”项，然后再单击“钢”左边的加号并在展开的材料中选择“合金钢”。合金钢的机械属性出现在对话框右侧的“属性”标签中，如图11所示。然后单击“确定”按钮完成材料的指定。图10材料编辑器图11选择合金钢材料4)单击“夹具”按钮下方的小三角，并单击下级菜单中的“固定几何体”按钮，此时在左侧的特征树中出现对话框。在图形区域单击凸台的端面(见图12)，面1出现在“夹具的面、边线、顶点”框内，并单击“确定”按钮，如图13所示。此时在Simulation算例树的夹具文件夹中生成一个名为“夹具-1”的图标，如图14所示。图12选择凸台端面图13选择面后的对话框图14完成夹具指定5)单击“外部载荷”按钮下方的小三角，并单击下级菜单中的“压力”按钮。在图形区域中单击如图15所示的四个端面，面1～面4出现在“压强的面”框内，并按如图16所示设置后单击“确定”按钮。图15选择四个端面图16压力及单位的设置6)单击“运行”按钮，稍候即可完成分析过程，并将分析结果显示在Simulation算例树中结果文件夹。5.查看分析结果(1)vonMises应力图解1)在Simulation算例树中，打开结果文件夹。2)双击“应力1(-vonMises-)”以显示图解，如图17所示。图17查看vonMises(对等)应力(2)合力位移图解1)在Simulation算例树中，打开结果文件夹。2)双击“位移1(-合位移-)”以显示图解，如图18所示。图18查看合力位移(3)对等要素应变图解1)在Simulation算例树中，打开结果文件夹。2)双击“应变1(-等量-)”以显示图解，如图19所示。图19查看对等要素应变(4)模型的安全系数分布1)在Simulation算例树中右键单击结果文件夹，然后选择“定义安全系数图解”，如图20所示。左侧特征树显示“安全系数”对话框，如图21所示。图20定义安全系数图解图21安全系数2)将“准则”项设为“最大vonMises应力”，如图22所示。单击“下一步”按钮。图22准则设置3)将“设定应力极限到”设置为“屈服力”，如图23所示。单击“下一步”按钮。图23应力极限设置4)选中“安全系数分布”项，如图24所示。单击“确定”按钮。图24选中安全系数分布5)显示模型的安全系数分布图解，如图25所示。由图解可以看出，该零件上没有显示红色的区域，说明它的安全系数大于1。实际上，该零件可以采用强度稍差的材料或是修正部分尺寸等措施来降低安全系数，后续课程再行讲解。图25评估设计的安全性6.生成算例报告1)在命令管理器中单击”报表”按钮，如图26所示。图26报表按钮2)在弹出的“报表选项”对话框中，如图27所示，在“包括的部分”中选取“接头定义”，然后单击按钮将此项移动到“可用部分”中，这意味着此项将不包括在报告中，同理，可将不想出现在报告中的项目作相同动作。同样的，可以选中“可用部分”中的任意一项进行下一步设置，如选中“封面”项，则在“部分属性”中可进行评论、徵标、作者和公司等的设置;另外还可在对话框上方的“报表样式”中指定报表的样式，以及在下方的“文档设置”中指定报表的名称、格式及保存路径。设置完成后单击“出版”按钮完成零件的分析过程。图27报表选项对话框SolidWorksSimulation图解应用教程（二）2009-12-3110:21:52来源:作者:【大中小】浏览:478次评论:0条在上一期中，我们简要介绍了应用SolidWorksSimulation设计分析系统对模型进行线性静态分析的过程。本期我们将用一个实例来详细介绍应用SolidWorksSimulation进行零件线性静态分析的详细步骤，以便读者进一步了解分析要领。一、轴的线性静态分析1.启动SolidWorks软件及SolidWorksSimulation插件通过“开始”菜单或桌面快捷方式打开SolidWorks软件并新建一零件，然后启动SolidWorksSimulation插件，如图1所示。图1启动软件及Simulation插件2.新建如图2所示轴图2建立的零件模型3.线性静态分析1)单击“Simulation”标签，切换到该插件的命令管理器页，如图3所示。单击“算例”按钮下方的小三角，在下级菜单中单击“新算例”按钮，如图4所示。在左侧特征管理树中出现如图5所示的对话框。图3插件面板图4新建算例图5选择分析类型图6打开算例后的命令面板图7选择合金钢材料2)在“名称”栏中，可输入你所想设定的分析算例的名称。我们选择的是“静态”按钮(该按钮默认即为选中状态)。在上述两项设置完成后单击确定按钮。我们可以发现，插件的命令管理器发生了变化，如图6所示。3)单击“应用材料”按钮，出现“材料”对话框。在对话框中选中“自库文件”按钮，并在右侧的下拉菜单中选中“solidworksmaterials”项，然后再单击“钢”左边的加号，并在展开的材料中选择“合金钢”。合金钢的机械属性出现在对话框右侧的“属性”标签中，如图7所示。然后单击“确定”按钮完成材料的指定。如果你所用的合金钢的性能参数与软件自带的有出入，需要修改的话，则可按下面的方法进行。◎确保你选中了相近的材料，如合金钢。◎选中“自定义”单选框，此时对话框右侧的材料属性变为可编辑状态，接下来即可按照实际数据进行更改，如图8所示。图8自定义材料图9保存自定义材料阶梯教室◎修改完成后单击“保存”按钮，以保存修改。此时会弹出“另存为”对话框，如图9所示。指定保存的路径及文件名，单击“保存”按钮。◎现在所自定义的材料已完成，下面又该如何应用呢?还是在如图8所示的对话框中选中“自库文件”单选框，然后在右侧的下拉菜单中选中你刚才保存的自定义材料，再在下方的列表中选中自定义的材料，单击“确定”按钮完成材料指定，如图10所示。图10选用自定义材料4)单击“夹具”按钮下方的小三角，并单击下级菜单中的“固定几何体”按钮，此时在左侧的特征树中出现对话框。在图形区域单击右侧上、下两键槽的两个侧面(见图11)，“面1”～”面4”出现在“夹具的面、边线、顶点”框内，并单击“确定”按钮，如图12所示。此时在Simulation算例树的夹具文件夹中生成一个名为“夹具-1”的图标，如图13所示。5)单击“外部载荷”按钮下方的小三角，并单击下级菜单中的“力矩”按钮。在图形区域中单击如图14所示的两个侧面，”面1”～”面2”出现在“力矩的StepbyStep面”框内，然后激活“方向的轴、边线、圆柱面框，选择如图15所示的圆柱面，”面3”出现在“方向的轴、边线、圆柱面”框内，并按如图16所示的设置后单击“确定”按钮。(必要时勾选“反向”复选框，使得图11选择两键槽的侧面图12选择后的对话框图13完成夹具指定图14选择键槽侧面图15选择圆柱面力矩的方向指向侧面，如图15所示，然后在确保单位为“N-m”的情况下输入力矩的大小，因为整个轴的总力矩是30000N·m，有两个面承担，所以这里输入15000N·m。)图16力矩的设定图17查看vonMises(对等)应力图