文档介绍：目录
第六章 Simulation有限元分析 2
Simulation基础知识 2
有限元法概述 2
Simulation概述 2
Simulation使用指导 4
Simulation有限元分析的一般步骤 8
SimulationXPress应力分析 10
Simulation结构有限元分析 17
轴静态分析 17
夹钳装配体静态分析 44
Simulation优化分析 62
优化设计概述 62
优化设计基础知识 62
轴的优化分析 63
小结 74
第六章 Simulation有限元分析
在制造业中,为了缩短产品设计周期,提高产品质量,puter Aided Engineering,CAE),机械设计已逐渐实现了由静态、线性分析向动态、非线性分析的过渡,由经验类比向最优设计的过渡。CAE在产品开发研制中显示出了无与伦比的优越性,使其成为现代企业在日趋激烈的竞争中取胜的一个重要条件,因而越来越受到科技界和工程界的重视。
在CAE技术中,有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是应用最为广泛、最为成功的一种数值分析方法。SolidWorks Simulation即是一款基于有限元(即FEA数值)技术的分析软件,通过与SolidWorks的无缝集成,在工程实践中发挥了愈来愈大的作用。
Simulation基础知识
有限元法概述
有限元法(Finite Element Method,FEM)是随着计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法,是一种求解关于场问题的一系列偏微分方程的数值方法。
有限元分析的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。有限元法的基本思路可以归结为:“化整为零,积零为整”。它将求解域看成是由有限个称为单元的互连子域组成,对每一个单元假定一个合适的近似解,然后推导出求解这个总域的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。这个解不是准确解而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能够适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段,甚至成为CAE的代名词。
在机械工程中,有限元法已经作为一种常用的方法被广泛使用。凡是计算零部件的应力、变形和进行动态响应计算及稳定性分析等都可用有限元法。如进行齿轮、轴、滚动轴承及箱体的应力、变形计算和动态响应计算,分析滑动轴承中的润滑问题,焊接中残余应力及金属成型中的变形分析等。
Simulation概述
Simulation是SolidWorks公司的黄金合作伙伴之一SRAC(Structural Research & Analysis Corporation)公司推出的一套功能强大的有限元分析软件。SRAC成立于1982年,是将有限元分析带入微型电脑上的典范。1995年,SRAC公司与SolidWorks公司合作开发了COSMOSWorks软件,从而进入工程界主流有限元分析软件的市场,并成为SolidWorks公司的金牌产品之一。它作为嵌入式分析软件与SolidWorks无缝集成,成为了顶级销量产品。2001年,整合了SolidWorks CAD软件的COSMOSWorks软件在商业上所取得的成功使其获得了Dassault Systems(达索公司,SolidWorks的母公司)的认可。2003年,SRAC与SolidWorks公司合并。COSMOSWorks的09版更名为SolidWorks Simulation。
Simulation与SolidWorks全面集成,从一开始,就是专为Windows操作系统开发的,因而具有许多与SolidWorks一样的优点,如功能强大,易学易用。运用Simulation,普通的工程师就可以进行工程分析,并可以迅速得到分析结果,从而最大限度地缩短产品设计周期,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。
Simulation有不同的软件包以适应不同用户的需求。除了SolidWorks SimulationXpress程序包是SolidWorks的集成部分外,其他所有的Simulation软件程序包都是插件形式的。不同程序包的主要功能如下:
SolidWorks SimulationXpress
能对带有简单载荷和支撑的零件进行静态分析,只有在Simulation插件未启动时才能