利用SOLIDWORKSSimulation计算连接器弹力和塑性变形
作者：暂无
来源：《智能制造》 2017年第9期
智诚科技有限公司杨柳宁
将对于连接器来说，其弹片的弹力和塑性变形非常重要。如果弹片弹力太小可能会导致连接器松动、接触不良，如果弹力太大则可能会使连接器插拔困难、容易磨损。除此之外，很多连接器在首次使用时会产生塑性变形。而产生塑性变形后是否会影响到后续的使用也是我们必须要关心的问题。SolidWorks Simulation Premium 的非线性分析可以轻松仿真以上所提到的问题。本文以一个真实连接器模型为例，在Simulation 非线性中计算出弹片弹力和弹片产生塑性变形后的残余形状。
一、引言
提到连接器，大家并不陌生，它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。小到插头，通信设备，手机充电器，大到船舶，大型工业设备，都活跃着连接器的身影。连接器松脱，将导致信号阻断影响产品正常运行。连接器过于紧实，将导致插拔困难。这些问题都将严重影响产品质量，使得顾客对产品的满意度大打折扣，因此合理的连接器弹片设计对连接器使使用寿命和用体验至关重要。
弹片的形状和厚度设计均可以影响其弹力，甚至一些复杂的弹片设计，其弹力会根据变形而随之改变。传统的方法需要先把样机做出然后再进行测试，如果测试结果不合格则需要反复重复这一过程直到结果数据令人满意为止。
Simulation premium 中的非线性可模拟弹片在受压时的变形的反作用力和变形状况，也可以随时在软件中更改设计并重新运算，借助这个工具可以大大提高设计效率减少样机。
二、问题描述
在生活中，连接器随处可见，如图1 所示。在本文中我将采用一个处于设计状态的连接器模型为例，该模型由塑料外壳和金属铜所做成的弹片组装而成，如图2 所示。本文将模拟铜片在连接状态时受压变形及其反弹力。为了节省计算资源，仿真时我将单独对铜件进行分析，如图3 所示。
三、分析模型前处理
本例中，图4 红圈所示位置在受力时不会产生变形，可将其简化成图5 所示形状。除此之外，本模型为左右对称模型，为了进一步节省计算机资源，可以进一步做1/2 简化，图6 所示蓝色高亮面为对称面。
四、Simulation 仿真算例设置
连接器在进行连接时，弹片由于端子的接入产生受压变形，成功连接后弹片受压变形的距离是固定的。在本例中受压距离为0.48mm。根据以往经验弹片在这种变形情况下会产生塑性变形，故需采用非线性分析以模拟塑性变形的过程。
五、Simulation 模拟设定
1. 材料属性
定义弹片材料为CuSn4，模型类型为：塑性-von Mises。如图7 所示。
2. 约束设定
定义对称约束，选择蓝色高亮面为对称面，预览如图8所示。
3. 外部载荷
弹片沿竖直方向向下压0.48mm，如图10 所示。
4. 网格划分
设置主体网格大小和在蓝色高亮面上设置网格控制，如图11 所示。完成设置后进行网格划分，得到图12 所示网格图解。
至此，所有设置均已完成，直接点击工具条上“运行此算例”即可。
六、结果解读
从结果中可以看到弹片在受压时的应力与变形图解
从图14 可以看出，弹片在受压时力是不断变化的，从图表中可以得到任意变形所对应的反力。当弹片在受压过程中其应力超过材料屈服应力时弹片会产生塑性变形，此时再把作用力卸除弹片会产生相应的残余变形。
连接器的总压紧力为：6×1.12=6.72N
七、其他软件分析结果对比
图16 是采用Ansys 软件进行分析后的结果图解，从图中可以看到其分析结果与Simulation 分析结果几乎一致（本文所涉案例为优化后的产品，如图16 紫线所示载荷- 位移响应图）。
八、结语
SolidWorks Simulation Premium 中的非线性分析可以解决材料非线性，大变形，边界条件非线性的问题。本例中通过非线性算例模拟了连接器弹片受压分析的过程，准确得出了弹片反力与变形，对其他连接器的设计与验证具有参考意义。
利用SOLIDWORKSSimulation计算连接器弹力和塑性变形 作者：暂无 来源：《智能制造》 2017年第9期 智诚科技有限公司杨柳宁 将对于连接器来说，其弹片的弹力和塑性变形非常重要。如果弹片弹力太小可能会导致连接器松动、接触不良，如果弹力太大则可能会使连接器插拔困难、容易磨损。除此之外，很多连接器在首次使用时会产生塑性变形。而产生塑性变形后是否会影响到后续的使用也是我们必须要关心的问题。SolidWorks Simulation Premium 的非线性分析可以轻松仿真以上所提到的问题。本文以一个真实连接器模型为例，在Simulation 非线性中计算出弹片弹力和弹片产生塑性变形后的残余形状。 一、引言 提到连接器，大家并不陌生，它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。小到插头，通信设备，手机充电器，大到船舶，大型工业设备，都活跃着连接器的身影。连接器松脱，将导致信号阻断影响产品正常运行。连接器过于紧实，将导致插拔困难。这些问题都将严重影响产品质量，使得顾客对产品的满意度大打折扣，因此合理的连接器弹片设计对连接器使使用寿命和用体验至关重要。 弹片的形状和厚度设计均可以影响其弹力，甚至一些复杂的弹片设计，其弹力会根据变形而随之改变。传统的方法需要先把样机做出然后再进行测试，如果测试结果不合格则需要反复重复这一过程直到结果数据令人满意为止。 Simulation premium 中的非线性可模拟弹片在受压时的变形的反作用力和变形状况，也可以随时在软件中更改设计并重新运算，借助这个工具可以大大提高设计效率减少样机。 二、问题描述 在生活中，连接器随处可见，如图1 所示。在本文中我将采用一个处于设计状态的连接器模型为例，该模型由塑料外壳和金属铜所做成的弹片组装而成，如图2 所示。本文将模拟铜片在连接状态时受压变形及其反弹力。为了节省计算资源，仿真时我将单独对铜件进行分析，如图3 所示。 三、分析模型前处理 本例中，图4 红圈所示位置在受力时不会产生变形，可将其简化成图5 所示形状。除此之外，本模型为左右对称模型，为了进一步节省计算机资源，可以进一步做1/2 简化，图6 所示蓝色高亮面为对称面。
SolidWorks Simulation经典图解应用教程 我们将用一个实例来详细介绍应用S o l i d W o r k s Simulation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SolidWorks Simulation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SolidWorks Simulation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“S i m u l a t i o n”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“s o l i d w o r k s m a t e r i a l s”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。
(完整版)solidworkssimulation常见问题处理模型简化技巧SolidWorks Simulation 常见问题处理—模型简化技巧 发表时间： 2011—3—9 关键字：SolidWorks Simulation 模型简化技巧SolidWorks 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。 一、模型简化技巧 在实际的CAE分析中，绝大部分的分析模型跟设计模型是不相同的。所以当我们要对一个新的设计进行分析时，首先要进行模型的简化。这种模型的简化过程大概有以下几种原则:聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測。 1、定性分析类型.在建立任何分析案例之前都要先确定案例的分析类型，因为不同的类型的模型简化结果是不一定相同的。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。 如下面一个例子中我们做一个对比： 问题描述：直径40cm，壁厚 0。25mm的圆筒上有一圈浅压筋，位置不同。 如果分析类型为静力学分析，从下图中我们可以看到当筋的位置不同时，应力结果变化相对较小，此时当筋可以进行简化.酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭. 1、当分析类型为屈曲分析时,我们从下图中可以看到结果差别较大，此时这些筋不能随意简化。
2、控制计算规模。正确选择分析单元。在Solidworks中有杆，壳，实体单元可供选择。如果零件是薄壳形状我们可以采用壳单元,如果是焊件我们可以选取梁单元，其他形状较为复杂的模型可以采用实体单元。（视实际情况而定）彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔。 3、对称性的利用。如果在一个分析模型中同时存在模型对称、约束条件对称、载荷对称.则可以利用对称性简化分析模型.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍。 4、抓主要矛盾的原则 如下面的例子，究竟例子中圆角能不能被简化？ 我们可以从例子的结果中可以看到。 当我们要分析应力时,由于去掉圆角后模型会出现应力集中,故结果会出现发散。此时不能简化圆角。 当我们要分析位移时,圆角去不去掉关系不大。此时我们可以对圆角部分进行简化。
Solidworks simulation ----分析类型简介 SolidWorks® Simulation 是一个与SolidWorks®完全集成的设计分析系统。SolidWorks Simulation 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，优化分析，非线性分析，线性动态分析，掉落测试分析，疲劳分析，压力容器分析。SolidWorks Simulation 凭借着快速解算器的强有力支持，使得您能够使用个人计算机快速解决大型问题。SolidWorks Simulation 提供了多种捆绑包，可满足您的分析需要。 SolidWorks Simulation 节省了搜索最佳设计所需的时间和精力，可大大缩短产品上市时间。 静态（或应力）算例。静态算例计算位移、反作用力、应变、应力和安全系数分布。在应力超过一定水平的位置，材料将失效。安全系数计算基于失效准则。软件提供了四种失效准则。 静态算例可以帮助避免材料因高应力而失效。安全系数低于一即表示材料失效。区域中安全系数较大即表明应力较低，您可能能够从该区域中取走部分材料。 频率算例。当静止状态的实体受到干扰时，通常会以一定的频率振动，这一频率也称作固有频率或共振频率。最低的固有频率称作基础频率。对于每个固有频率，实体都呈一定的形状，也称作模式形状。频率分析就是计算固有频率和相关的模式形状。 理论上，实体具有无限个模式。对于有限元分析，理论上，有多少个自由度(DOF)，就有多少个模式。在大多数情况下，只考虑其中的一些模式。 如果实体承担的是动态载荷，而且载荷以其中一个固有频率工作，则会发生过度反应。这种现象就称为共振。例如，如果一辆汽车的一个轮胎失去平衡，则在一定速度下，由于共振现象，这辆汽车会发生剧烈摇摆。而以其它速度行驶时，这种摇摆现象就会减轻或消失。另一个范例是高音（例如歌剧演唱者的声音）可能会导致玻璃震碎。 频率分析可帮助您避免由于共振造成的过度应力而导致的失效。它还提供了有关如何解决动态反应问题的信息。 扭曲算例。扭曲指的是由于轴载荷而突然产生的大型位移。对于承载轴载荷的细长结构而言，即使载荷低于导致材料失效所需的载荷水平，仍可能由于产生扭曲而失效。在不同载荷水平的作用下，扭曲可能以不同的模式发生。在很多情况下，只考虑最低的扭曲载荷。 扭曲算例可以帮助避免材料因扭曲而失效。
基于SolidWorksSimulation的有限元分析方法 SolidWorks Simulation是一种基于有限元分析（FEA）方法的软件，用于进行结构、流体和热传递分析。该软件提供了一种直观且易于使用的 方法，使工程师能够对产品在各种工作条件下的性能进行有效评估。通过 使用SolidWorks Simulation，工程师可以预测产品在真实环境中的行为，并进行系统优化，从而减少实际试验所需的时间和成本。 有限元分析是一种数值模拟技术，用于求解连续介质中的力学问题。 它将复杂的结构分解为多个单元，每个单元都有简化的几何和物理特性。 然后，通过求解每个单元内部的方程，可以得到整个结构的响应。SolidWorks Simulation使用这种方法来解决各种工程问题，包括结构强度、热传导、振动和流体流动等。 对于结构分析，SolidWorks Simulation可以帮助工程师评估产品的 强度、刚度和变形。它可以模拟应力和应变分布，并显示在模型的各个部分。通过调整材料属性和几何参数，可以优化产品的设计，以提高其性能 并满足设计要求。此外，SolidWorks Simulation还提供了疲劳分析工具，可以用于评估结构在长期使用后的寿命。 在流体力学方面，SolidWorks Simulation可以模拟空气和液体的流 动以及传热过程。工程师可以分析流体力学特性，如速度、压力、流量和 涡旋等，并通过改变几何形状和边界条件来优化产品的设计。此外，SolidWorks Simulation还可以模拟辐射传热、对流传热和传导传热等热 传递过程。 使用SolidWorks Simulation可以帮助工程师提前发现设计中的问题，并减少试验和原型制作所需的成本和时间。它还可以帮助工程师进行系统
SolidWorksSimulation应力分析指南 SolidWorks Simulation 是一种非常强大的计算机辅助工程（CAE） 软件，它可以进行各种结构应力分析，帮助工程师评估产品的强度和可靠性。本文将给出一个SolidWorks Simulation应力分析的指南，以帮助初 学者更好地使用该软件。 首先，进行应力分析之前，需要准备好SolidWorks模型。确保模型 几何形状和材料属性正确无误。如果模型中有装配结构，需要将零件之间 的约束和加载条件设置好。 在仿真选项卡中，选择适当的工具来定义约束和加载条件。在“约束”中，可以选择将零件定位在空间中的位置，可以选择固定或限制一些方向 的移动。在“加载”中，可以选择施加力、压力或力矩等。确保约束和加 载条件与实际应用场景相匹配。 接下来，设置材料属性。在“材料”选项卡中选择合适的材料模型， 并添加材料属性，例如弹性模量、泊松比和屈服强度等。确保选择的材料 与实际应用场景相符。 在设置完约束、加载条件和材料属性后，可以进行网格划分。点击 “网格”选项卡，选择合适的网格类型和网格密度。较粗的网格可以加快 计算速度，但可能会减少结果的准确性。较细的网格可以提高结果的准确性，但可能会增加计算时间。在网格规模和准确性之间需进行权衡。 完成网格划分后，可以进行计算。点击“计算”选项卡，选择适当的 计算方法，例如有限元法。点击计算按钮开始计算过程。计算完成后，可 以查看和分析结果。
结果包括位移、应力和变形等。可以使用不同的图形工具可视化结果，例如等值线图、云图和变形动画等。这些结果可以帮助工程师了解结构的 应力分布情况，并对设计进行改进。 最后，根据分析结果进行优化和改进。如果模型的应力超过了材料的 承载能力，则需要重新设计或加强结构。可以通过改变约束、加载条件和 材料等参数来进行多个设计迭代，以找到最优解决方案。 总结起来，SolidWorks Simulation 是一个非常有用的软件工具，可 以对结构进行应力分析。按照上述指南使用Simulationsimulation 插件，可以更好地利用这个软件进行应力分析，并帮助工程师改进设计，提高产 品的强度和可靠性。
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程SolidWorks Simulation是一种用于进行有限元分析的软件工具，它 可以帮助工程师们在设计阶段，预测和模拟产品性能。这样可以帮助他们 提前发现和解决可能存在的问题，更加准确地评估产品的稳定性和可靠性。 在进行SolidWorks Simulation有限元分析之前，首先需要创建CAD 模型。然后，可以使用SolidWorks Simulation中的各种分析工具来模拟 和测试产品的行为。 有限元分析是一种通过将复杂的结构分解成许多小的有限元来近似解 决方程的方法。这些有限元是通过将结构分割成离散的区域来建立的，每 个区域都可以用简单的数学模型来表示。然后，通过求解这些模型，可以 预测产品在不同载荷下的响应和变形。 在进行分析之前，首先需要定义边界条件和载荷。边界条件包括固定 支撑点、连接约束等；载荷包括力、压力、温度等。这些条件和载荷的定 义将直接影响分析结果。 完成边界条件和载荷的定义后，可以对模型进行网格划分。网格划分 的目的是将有限元分析中所需的离散节点与连续物体的实际形状和尺寸相 匹配。划分网格后，可以通过求解有限元方程组来得到产品在给定条件下 的响应和变形。 除了分析结果之外，SolidWorks Simulation还可以提供其他有用的 信息，如应力分布、位移图、动画等。这些信息可以帮助工程师们更好地 理解产品的行为，并做出正确的决策。 1. SolidWorks Simulation的基本概念和界面介绍。包括如何打开SolidWorks Simulation，如何导入CAD模型，如何创建分析模型等。
SolidWorks Simulation动态有限元分析视频教程第一章一根弯管的振动 1、介绍动态分析及频率的相关理论概念 2、理解静态和动态方法的区别，并学会选用算例 3、定义并完成一个基础的动力学瞬态分析 4、理解模态分析方法的基础 第二章基于标准MILS-STD-810F的瞬态振动分析 1、定义瞬态动力学算例 2、了解阻尼与相关的理论概念，并理解模态时间历史算例 中的时间步长 3、基于标准MILS-STD-810F确定加载参数 4、从动态分析中后处理结果 5、使用远程质量特征简化模型 第三章支架的谐波分析 1、谐波分析的概念 2、分析外部载荷随频率变化的模型 3、完成谐波分析 第四章响应波谱分析 1、响应波谱的概念 2、分析物体在波谱形式载荷作用下的最大响应 3、运行响应波谱分析 第五章 Ipad支架的随机振动分析 1、运行随机振动分析 2、随机振动的相关概念 3、理解随机振动分析的输入和输出 第六章包含碰撞的非线性动态分析1、执行一个碰撞挤压的非线性动态分析 2、在算例中引入初始条件的设置 3、使用塑性Von Mises材料模型，模拟动态分析中材料的 非线性行为 4、理解非线性动态分析的结果 第七章自行车架的线性与非线性动态分析 1、运行非线性动态分析 2、比较线性动态分析和非线性动态分析 3、理解何时需要非线性动态分析 4、使用瑞利阻尼 第八章基于谐波载荷的疲劳分析 1、运行谐波响应分析计算结构应力 2、使用谐波响应分析的结果执行谐波载荷疲劳分析 第九章车轮动态弯曲疲劳分析 1、理解相关试验标准要求 2、建立合理的分析模型 3、通过动态分析找出最危险载荷方向 4、执行静强度分析计算结构强度 5、使用疲劳分析评估结构耐久性 第十章机台振动变形分析 1、简化模型，压缩不必要的零部件 2、使用“分布质量”包含零部件质量效应 3、列举“质量参与”信息 4、定义速度激发条件 5、生成位移响应响应图解 技术交流QQ群：474293508 个人QQ：285037033 视频观看地址：优酷网搜索“仿真Show”账号
SolidWorksSimulation图解应用教程（一）SolidWorksSimulation图解应用教程（一） SolidWorksSimulation是一款非常强大的仿真软件，可以用于进行结构力学仿真、流体力学仿真、热力仿真等多种仿真分析。在本教程中，我们将介绍如何使用SolidWorksSimulation进行结构力学仿真。 首先，打开SolidWorks软件，并创建一个新的零件文件。然后，在菜单栏中选择“仿真”选项，并点击“新建仿真”按钮。这样就可以进入SolidWorksSimulation的仿真界面。 在仿真界面中，可以看到左侧的工具栏，其中包含了各种不同的仿真分析选项。我们先来介绍一下结构力学仿真。 在SolidWorksSimulation中进行结构力学仿真分析时，首先需要定义材料属性和加载条件。在工具栏中选择“材料法线”，然后点击零件上的表面，就可以定义该零件的材料属性。 接下来，我们需要定义加载条件。在工具栏中选择“边界条件”，然后点击零件上需要加载的边界，例如固定约束或者力加载。通过定义边界条件，可以使仿真结果更加准确。 在完成材料属性和加载条件的定义后，我们可以进行网格划分。网格划分非常重要，它可以影响仿真结果的准确性和计算速度。在工具栏中选择“自动网格”或者“手动网格”选项，然后点击零件进行网格划分。 完成网格划分后，就可以进行仿真计算了。在工具栏中选择“运行仿真”，然后选择仿真类型和设置仿真参数，最后点击计算按钮进行仿真计算。
在仿真计算完成后，可以查看仿真结果。在工具栏中选择“结果”选项，然后点击“位移”、“应力”或者“因子安全系数”等选项，就可以查看相应的仿真结果。 需要注意的是，SolidWorksSimulation并不是万能的，它只能在一定的条件下对零件进行仿真分析。因此，在使用SolidWorksSimulation 进行仿真时，需要根据具体情况和需求选择合适的仿真方法和设置。
SolidWorks Simulation 常见问题处理-模型简化技巧 发表时间：2011-3-9 关键字: SolidWorks Simulation 模型简化技巧 SolidWorks 一、模型简化技巧 在实际的CAE分析中，绝大部分的分析模型跟设计模型是不相同的。所以当我们要对一个新的设计进行分析时，首先要进行模型的简化。这种模型的简化过程大概有以下几种原则： 1、定性分析类型。在建立任何分析案例之前都要先确定案例的分析类型，因为不同的类型的模型简化结果是不一定相同的。 如下面一个例子中我们做一个对比： 问题描述：直径40cm，壁厚0.25mm的圆筒上有一圈浅压筋，位置不同。 如果分析类型为静力学分析，从下图中我们可以看到当筋的位置不同时，应力结果变化相对较小，此时当筋可以进行简化。 1、当分析类型为屈曲分析时，我们从下图中可以看到结果差别较大，此时这些筋不能随意简化。
2、控制计算规模。正确选择分析单元。在Solidworks中有杆，壳，实体单元可供选择。如果零件是薄壳形状我们可以采用壳单元，如果是焊件我们可以选取梁单元，其他形状较为复杂的模型可以采用实体单元。（视实际情况而定） 3、对称性的利用。如果在一个分析模型中同时存在模型对称、约束条件对称、载荷对称。则可以利用对称性简化分析模型。 4、抓主要矛盾的原则 如下面的例子，究竟例子中圆角能不能被简化？ 我们可以从例子的结果中可以看到。 当我们要分析应力时，由于去掉圆角后模型会出现应力集中，故结果会出现发散。此时不能简化圆角。 当我们要分析位移时，圆角去不去掉关系不大。此时我们可以对圆角部分进行简化。
solidworks simulation 工程实例详解-回复Solidworks Simulation（Solidworks仿真）是一种功能强大的CAD软件，可以帮助工程师在设计前进行准确的产品分析和测试，以确保产品的可靠性和性能。本文将以"Solidworks Simulation工程实例详解"为主题，一步一步回答有关Solidworks Simulation 的关键问题，并通过一个具体的实例来介绍其功能和应用。 首先，我们需要了解什么是Solidworks Simulation。Solidworks Simulation 是Solidworks软件的一个插件，它集成了有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）等先进的仿真技术。它可以帮助工程师在虚拟环境中进行产品分析和测试，以减少实际测试的时间和成本。 接下来，我们将介绍Solidworks Simulation 常用的分析类型。Solidworks Simulation 提供了多种分析类型，包括静态分析、动态分析、疲劳分析、热分析和流体流动分析等。在静态分析中，我们可以考虑材料的弹性特性和结构的几何非线性行为。在动态分析中，我们可以模拟结构的自由振动和受激振动。在疲劳分析中，我们可以评估材料和结构的寿命。在热分析中，我们可以研究结构在温度变化下的热应力和热变形。在流体流动分析中，我们可以模拟流体在管道、阀门和泵等设备中的运动和行为。 然后，我们将通过一个实际的工程案例来详细介绍Solidworks
Simulation 的应用。假设我们正在设计一辆汽车的转向机构。我们使用Solidworks 软件建模，并将转向机构装配到汽车的模型中。在转向机构的设计过程中，我们需要确保车辆的操控性和稳定性。 首先，我们可以进行静态分析来评估转向机构的强度。我们可以给转向机构施加一个车轮负载，并模拟在不同工况下，转向机构的应力和变形情况。通过这些分析结果，我们可以确定转向机构是否满足强度要求，是否存在应力集中点和变形过大的问题。 接下来，我们可以进行疲劳分析来评估转向机构的寿命。我们可以使用车辆的工作循环数据，模拟转向机构在多次负载循环下的疲劳性能。通过疲劳分析，我们可以确定转向机构的寿命，并优化设计以延长其使用寿命。 此外，我们还可以进行动态分析来评估转向机构的振动性能。我们可以模拟转向机构在不同路况下的自由振动和受激振动情况。通过分析转向机构的振动模态和共振频率，我们可以调整设计和减少振动问题。 最后，我们可以进行流体流动分析来评估转向机构在高速行驶时的流体行为。我们可以模拟车辆的风雨条件下，车轮周围的气流流动情况。通过流场分析，我们可以了解转向机构对气流的影响，从而优化设计以减小空气阻力和提高车辆的性能。
基于SolidWorks Simulation的有限元分析方法2011-10-17 15:38:08 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 •本文通过实例详细探讨了基于SolidWorks Simulation的有限元分析方法，包括Simulation Xpress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用的方法被广泛使用。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可以用有限元法。 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 不管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.有限元求解问题的基本思路 (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。通常情况下，需要修改CAD几何模型以满足网格划分的要求。这种修改可以采取特征消隐、理想化或清除等方法。 (2)建立有限元模型。通过离散化过程，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。创建有限元模型后，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 可以用各种格式来表达。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。 2.Simulation使用步骤 以上介绍了Simulation有限元分析的基本思路，在实际应用Simulation进行分析时，一般遵循以下步骤：创建算例、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
Simulatio n 优化设计挑战 设计目的：采用Solidworks Simulation 分析得出螺旋弹簧的压缩刚度，并对 弹簧零件进行疲劳分析。 1.打开名为“弹簧疲劳分析”的solidWorks零件 提示：为方便起见，夹具和外部载荷已经事先添加到弹簧两端的圆盘。圆盘之间的距离对应于未压缩弹簧的当前长度。 2.设定SolidWorks Simulation 的选项 设定【单位系统】未【公制(1)(MKS )1 ,【长度】单位为毫米，【应力】单位为N/ m2 (Pa)。 3.创建一个名为“研究1”的【静态】算例。 4.查看材料属性 材料属性(Alloy Steel )将直接从SolidWorks 转移过来。 5.应用固定约束 在图1所示的1号圆盘端面应用【固定几何体】的夹具
7. 施加压力 对采用径向约束的圆盘端面添加 98.066N 的压力 8. 划分网格并运行分析 使用【高】品质单元划分网格。保持默认的【单元大小】为2.8826365mm 【公差】为0.14413183mm 。显示x 方向的位移。 9. 如图2所示，图解显示轴向位移结果为 0.004mm 。轴线方向为x 方向 图1.2添加夹具图解 6.应用径向约束 在2号圆盘的圆柱面上添加一个高级夹具，约束圆 盘的径向位移。 该约束只允许弹簧沿轴向压缩或伸长，且只能绕纵 向轴转动，如图1.1所示。 图1.1 添加约束和载荷 PrQpertvMjnaacr' 冷：- 蒔対苹亲IL 问体 在屮ifa 丄 在回性面上 H<1
图1.3 位移图解 计算得到的弹簧的轴向刚度为22.41N/m (k=f/x ) 以下为对该弹簧零件的疲劳分析 首先生成一个新的疲劳算例，命名为“疲劳分析”。 1.定义S-N曲线 ⑴ 在Simulation管理器中右键单击—仁二'上，在弹出的菜单中选择 “添加事件”，如图2.1所示。 图2.1选择“添加事件 半研究2 (-Default-) I [□弹簧底劳分折 ⑵ 单击“添加事件”后，在弹出的管理器里根据图 2.2添加事件。使所加载的 力值为98.066N，单击“确定”图标完成事件属性的设置。
SolidWorks SimulationXpress 为 SolidWorks 用户提供了一容易使用的初步应力分析工具。SimulationXpress 通过在计算机上测试您的设计而取代昂贵并费时的实地测试可帮助您降低成本及上市时间。 例如，您可能要检查向水龙头施加的力的效果。SimulationXpress 模拟设计周期，并提供应力结果。它还会显示水龙头的临界区域以及各区域的安全级别。根据这些结果，您可以加强不安全区域，并去掉超安全标准设计区域的材料。 SimulationXpress 使用的设计分析技术与 SolidWorks Simulation 用来进 行应力分析的技术相同。SolidWorks Simulation 的产品系列可提供更多的高级分析功能。SimulationXpress 的向导界面将引导您完成五个步骤，以指定材料、夹具、载荷，进行分析和查看结果。 分析结果的精确度取决于材料属性、夹具以及载荷。要使结果有效，指定材料属性必须准确描述零件材料，夹具与载荷也必须准确描述零件的工作条件。SimulationXpress 支持对单实体的分析。对于多实体零件，您可一次分析一个实体。对于装配体，您可一次分析一个实体的物理模拟效应。曲面实体不受
支持。 SimulationXpress 向导将引导您完成步骤以定义材料属性、夹具、载荷、分析模型和查看结果。每完成一个步骤，SimulationXpress 会立即将之保存。如果您关闭并重新启动 SimulationXpress，但不关闭该零件文档，则可获取该信息。您必须保存零件文档才能保存分析数据。 下面简要说明 SimulationXpress 用户界面： 欢迎标签：允许您设置默认分析单位并指定保存分析结果的文件夹。在多实体零件中，选择要分析的实体。在装配体中，选择要分析的零部件并从物理模拟输入载荷。 材料标签：指定材料属性到零件。 夹具选项卡：应用夹具至零件的面。 载荷标签：应用力和压力至零件的面。 分析标签：您可以选择使用默认设置进行分析或更改设置。 优化标签：根据特定准则优化模型尺寸。 结果标签：按以下方法查看分析结果：
SolidWorksSimulation图解应用教程 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（SolidWorksSimulation图解应用教程）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为SolidWorksSimulation图解应用教程的全部内容。
SolidWorks Simulation图解应用教程(一) 2009-08—26 17：19:03 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 —https://www.doczj.com/doc/6718987806.html, •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。 SolidWorks Simulation作为SolidWorks COSMOSWorks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。SolidWorks Simulation提供了多种捆绑包，可满足各项分析需要.