文档介绍：基于Solidworks的构件受力分析
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[摘要]材料力学是工科学生很重要的专业基础课,为了增强教学效果,材料力学中构件在载荷作用下的应力应变。可以应用Solidworks软件进行等效虚拟分析。本文试图通过举例说明Solidworks中COSMOSXpress功能的用法,以期对相关的教学有所帮助。
[关键词]Solidworks COSMOSXpress COSMOS/Works 构件载荷
引言
材料力学是工科学生必学的一门专业基础课,其中构件在载荷作用下所产生的应力应变分布变化,一直是教学的重点和难点。如果能把载荷与构件应力分布的关系形象生动地展现给学生,则必然会加深学生对相关知识的理解和掌握,达到事半功倍的教学效果。目前市面上开发的一些三维软件,借助其中的一些功能模拟构件加载的状况,就可以实现形象的构件受力分析图。本文在此着重介绍一种利用Solidworks软件实现构件受力的三维分析方法,以供大家参考。
构件受力变形的三维分析方法
1、Solidworks是我国目前应用的主流三维软件之一,是美国Solidworks公司基于Windows平台开发的著名的全参数化三维实体造型软件,它具有强大的零件设计、钣金设计、管理设计、绘制二维工程图、支持异地协同工作等功能,它可以实现由三维实体造型向二维工程图的转化,能够使零件设计、装配设计和工程图保持时刻的全相关和同步。该软件所提供的COSMOSXpress功能,使SolidWorks用户在设计周期早期可进行相应应力分析,避免在设计一开始出现不必要的参数设置错误。
COSMOS/Works是Solidworks中的一个设计分析插件,它能够进行应力分析、应变分析、变形分析、热分析、设计优化、线性和非线性分析,提供压力、频率、约束、热量,和优化分析。其分析计算结果可以直观地显示在SolidWorks精确的设计模型上,为设计工程师在Solid
Works环境下提供比较完整的分析手段。
2、利用SolidWorks中提供的COSMOSXpress功能,可以很容易地把构件在受载状况下产生的应力分布分析出来,并生成相应的分析图。此功能操作简单,分析准确,出图清晰,完全可以在材料力学的教学中借鉴引用。使用COSMOS,Xpress完成分析需要以下五个步骤:
(1)构造等效的构件模型;
(2)定义构件模型的材料;
(3)确定约束部位;
(4)添加相应载荷;
(5)分析构件,查看分析结果。
下面就以图1所示的悬臂梁为例来说明利用COSMOSX—press模拟构件受载状况,作出受力分析图协助教学的操作过程。假定悬臂梁为一20的圆轴,材料为普通碳钢。具体做法如下:
第一步:点击进入SolidWorks的零件设计界面,构造等效模型如图2。
第二步:点击COSMOSXpress图标,按要求设置构件材料为普通碳钢,给左端面添加约束,右端头施加载荷F=IOON。
第三步:按要求设定各