文档介绍：基于SolidWorksSimulation的有限元分析方法-10-1715:38:08作者:西安工程大学机电工程学院陈永当任慧娟西安航空职业技术学院武欣竹来源:CAD/CAM与制造业信息化本文经过实例详细探讨了基于SolidWorksSimulation的有限元分析方法,包括(SimulationXpress应力分析)、(Simulation结构有限元分析以及优化分析)。有限元法(FiniteElementMethod,FEM)是随着计算机的发展而迅速发展起来的一种计算方法,是一种求解关于场问题的一系列偏微分方程的数值方法。在机械工程中,有限元法已经作为一种常见的方法被广泛使用。凡是计算零部件的应力、应变和进行动态响应计算及稳定分析等都能够用有限元法。 Simulation是SolidWorks公司推出的一套有限元分析软件。它作为嵌入式分析软件与SolidWorks无缝集成。运用Simulation,普通的工程师就能够进行工程分析,并能够迅速得到分析结果,从而最大限度地缩短了产品设计周期,降低测试成本,提高产品质量,加大利润空间。其基本模块能够提供广泛的分析工具来检验和分析复杂零件和装配体,它能够进行应力分析、应变分析、热分析、设计优化、线性和非线性分析等。一、Simulation有限元分析的一般步骤不论项目多复杂或应用领域多广,无论是结构、热传导,还是声学分析,对于不同物理性质和数学模型的问题,有限元求解的基本步骤是一样的,只是具体公式推导和运算求解不同。 (1)建立数学模型。Simulation对来自SolidWorks的零件或装配体的几何模型进行分析。该几何模型必须能够用正确的适度小的有限单元进行网格划分。一般情况下,需要修改CAD几何模型以满足网格划分的要求。这种修改能够采取特征消隐、理想化或清除等方法。(2)建立有限元模型。经过离散化过程,将数学模型剖分成有限单元,这一过程成为网格划分。离散化在视觉上将几何模型划分为网格。然而,载荷和支撑在网格完成后也需要离散化,离散化的载荷和支撑将施加到有限元网格的节点上。(3)求解有限元模型。创立有限元模型后,使用Simulation的求解器进行求解。(4)结果分析。总体来说,结果分析是最困难的一步。有限元分析提供了非常详细的数据,这些数据能够用各种格式来表示。对结果的正确解释需要熟悉和理解各种假设、简化约定以及在前面三步中产生的误差。 ,在实际应用Simulation进行分析时,一般遵循以下步骤:创立算例、应用材料、添加约束、施加载荷、划分网格、运行分析和分析结果。二、SimulationXpress应力分析 SolidWorksSimulationXpress为SolidWorks用户提供了一款初步的应力分析工具。经过在计算机上测试用户的设计,SimulationXpress能够帮助用户减少昂贵费时的实体测试,降低成本及减少投入市场的时间。SimulationXpress的向导界面将引导用户完成分析,其中优化分析是可选模块。本文以“手机壳”模型为例说明SimulationXpress的功能。首先,选择菜单栏“工具”→“SimulationXpress”,启动SimulationXpress