2024年4月19日，在成都恒睿|達(dá)索SOLIDWORKS西南培訓(xùn)中心順利召開SOLIDWORKS靜力學(xué)仿真培訓(xùn)課程，由成都恒睿資深技術(shù)工程師段田擔(dān)任講師，為參訓(xùn)的西南企業(yè)技術(shù)工程師授課，賦能參訓(xùn)工程師以仿真技能縮短產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計周期的仿真應(yīng)用能力。
靜力學(xué)分析是結(jié)構(gòu)有限元分析的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容，基礎(chǔ)的靜力學(xué)仿真，我們的目標(biāo)一般會放在研究零部件的剛度和強(qiáng)度方面，以驗證我們設(shè)計的零部件是否滿足設(shè)計要求。
一、SOLIDWORKS有限元分析簡介
有限元分析(FEA，Finite Element Analysis)利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進(jìn)行模擬。利用簡單而又相互作用的元素(即單元)，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。
有限元分析是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的(較簡單的)近似解，然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件)，從而得到問題的解。
因為實(shí)際問題被較簡單的問題所代替，所以這個解不是準(zhǔn)確解，而是近似解。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。
二、SOLIDWORKS有限元分析的價值
我們在做產(chǎn)品設(shè)計的過程中，經(jīng)常有些關(guān)鍵零件需要評估其受力情況，而一般的方法要么通過簡單的筆算，要么通過經(jīng)驗的判斷，再加上一些過度的安全系數(shù)，這些方法相對比較粗糙一些，往往得不到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果，這時候就需要借用有限元仿真來獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。
而當(dāng)工程師完成產(chǎn)品設(shè)計后，一般也都會想驗證一下設(shè)計是否滿足要求，此時SOLIDWORKS Simulation有限元分析就是很好的工具， SOLIDWORKS創(chuàng)新的將復(fù)雜的分析過程和術(shù)語進(jìn)行“包裝”，使其操作比較簡單，同時功能比較強(qiáng)大，是面向設(shè)計師的有限元分析工具，真正實(shí)現(xiàn)邊設(shè)計邊驗證的效果。
SOLIDWORKS Simulation讓您的設(shè)計經(jīng)受真實(shí)條件的考驗，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低原型和物理測試成本，預(yù)測和避免塑料零件及注塑模具設(shè)計中的制造缺陷，從而消除代價高昂的返工、改進(jìn)零件質(zhì)量并提高產(chǎn)品上市速度。
三、SOLIDWORKS有限元分析流程
關(guān)鍵步驟如下：
（1）創(chuàng)建算例：對模型的每次分析都是一個算例，一個模型可以包含多個算例。
（2）應(yīng)用材料：指定模型的材料屬性，如鋁合金、鋼材等，同時對屈服強(qiáng)度等進(jìn)行設(shè)定或者默認(rèn)值。
（3）添加約束：模擬真實(shí)情況下模型的裝夾安裝方式，對模型添加夾具進(jìn)行約束。
（4）施加載荷：對現(xiàn)實(shí)工況環(huán)境下作用在模型上的載荷進(jìn)行集中體現(xiàn)。
（5）劃分網(wǎng)格：對模型進(jìn)行離散化，便于得到精確的解值。
（6）運(yùn)行分析：求解模型中的位移、應(yīng)力、應(yīng)變等。
（7）分析結(jié)果：進(jìn)行分析結(jié)果的解釋和應(yīng)用。
四、SOLIDWORKS有限元分析延伸應(yīng)用場景
裝配體仿真 | 在屏幕上研究裝配體零部件之間的交互，不會產(chǎn)生任何物理樣機(jī)成本。仿真靜態(tài)或動態(tài)載荷，以評估設(shè)計在應(yīng)力、應(yīng)變和位移下的性能。 |
機(jī)械仿真 | 應(yīng)用各種物理模型，對設(shè)計的真實(shí)操作條件進(jìn)行仿真。檢查碰撞的零件。輸出仿真結(jié)果的數(shù)字和圖形數(shù)據(jù)以及測試的動畫。 |
仿真焊接結(jié)構(gòu) | 確保焊接結(jié)構(gòu)在極端操作條件下能正常工作。施加壓力、力和軸承載荷。然后使用可視化工具（如剖面圖解、ISO 剪裁和動畫）查看響應(yīng)情況。 |
產(chǎn)品故障預(yù)測 | 節(jié)約制造樣機(jī)的時間和成本，并能生成更加安全、耐用的產(chǎn)品。預(yù)測由于屈服、過熱、扭曲和疲勞造成的結(jié)構(gòu)故障閾值。 |
比較和優(yōu)化備選方案 | 通過比較強(qiáng)度、壽命、成本和重量確定最佳設(shè)計方案。在 SolidWorks 環(huán)境中執(zhí)行所有比較和設(shè)計修改工作。 |
仿真受力振動 | 通過選擇集成的設(shè)計算例（包括瞬態(tài)算例、諧波響應(yīng)算例和隨機(jī)響應(yīng)算例），預(yù)測和控制產(chǎn)品中的振動或動態(tài)響應(yīng)。 |
預(yù)測扭曲或解體 | 以虛擬方式對您的設(shè)計施加力、壓力、重力和離心力，確定設(shè)計在扭曲之前所能承受的最大負(fù)荷。研究各種材料的效果，并考慮各向同性及正交各向異性因素的影響。 |
仿真加熱或冷卻 | 使用熱分析功能可以方便地研究您的設(shè)計的受熱效果。仿真高溫應(yīng)用中的熱力邊界條件、液體流動、熱力結(jié)構(gòu)相互作用和輻射效應(yīng)。 |
仿真跌落或沖擊測試 | 通過減少物理測試次數(shù)，節(jié)省時間和成本。定義跌落高度、跌落表面和跌落方向。執(zhí)行零件或裝配體之間的真實(shí)碰撞仿真。 |
仿真反復(fù)加載 | 仿真、估算和改進(jìn)必須承受嚴(yán)酷的日常操作條件的零件或裝配體。評估系統(tǒng)性能隨速度或頻率不斷變化而產(chǎn)生的差異，并估計整個產(chǎn)品的設(shè)計壽命。 |
非線性動力學(xué) | 通過廣泛的高級功能，徹底測試和驗證設(shè)計；這些高級功能包括：非線性位移分析、非線性扭曲分析、非線性材料分析，以及零件和裝配體的動態(tài)響應(yīng)分析。 |
仿真塑料零件 | 無需特殊培訓(xùn)或插件即可捕獲塑料零件的所有行為。在所有可能的測試和環(huán)境下仿真塑料零部件，并針對體積和成本對零件進(jìn)行優(yōu)化。 |
走進(jìn)成都恒睿
●15年專注于三維數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)管理領(lǐng)域，為制造業(yè)提供專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和高水平信息化管理系統(tǒng)解決方案，管理咨詢以及相關(guān)培訓(xùn)認(rèn)證和項目合作等服務(wù)
●致力于為客戶提供基于SOLIDWORKS、SIMULIA的產(chǎn)品研發(fā)一體化解決方案，幫助企業(yè)提升設(shè)計效率，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期和降低成本
●積累了CAD/CAE/PDM等相關(guān)領(lǐng)域豐富的行業(yè)經(jīng)驗，企業(yè)用戶成功案例遍布各個領(lǐng)域
●形成以"產(chǎn)品開發(fā)+技術(shù)服務(wù)+成功實(shí)施"模式為制造業(yè)企業(yè)提供數(shù)字化設(shè)計、制造及管理解決方案
●服務(wù)地區(qū)：四川、重慶、云南、貴州
其他人 ? 都在看
撰稿：成都恒睿
免責(zé)聲明：本號所有轉(zhuǎn)載的文章遵循原作者的版權(quán)聲明和標(biāo)注原則（原文出處、圖片、視頻來源等），僅供學(xué)習(xí)、交流、參考使用，如所載內(nèi)容有不實(shí)或侵權(quán)請于發(fā)布之日起15日內(nèi)聯(lián)系刪除。投稿、合作、申請原創(chuàng)轉(zhuǎn)載（白名單）請在后臺留言，獲得我方授權(quán)后發(fā)布均須注明作品來源。
028-86126146
info@cdcx.net
http://m.bjzjzd.cn
四川省成都市高新區(qū)天韻路28號曙光國際大廈A-2026-2028
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
