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Solidworks simulation——分析类型简介

2021-11-19 23:48:09Solidworks基础访问手机版432
  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。
  热算例。热算例根据热的产生、传导、对流及辐射条件计算温度、温度梯度和热流。热算例可帮助避免发生不合需要的热力条件,例如过热和熔化。
  优化设计算例。优化设计算例根据几何模型自动进行搜索,以获得最佳设计。该软件配备的技术可以快速测出趋势,然后通过最少的运行次数确定最佳解决方案。优化设计算例要求定义以下内容:
  o目标。确定算例的目标。例如,减少材料用量。如果您不定义目标,软件将运行非优化设计算例。
  o变量。选择可能更改和设定其范围的尺寸。例如,孔的直径变化范围是 0.5 至 1.0 英寸,而草图伸长范围则为 2.0 至 3.0 英寸。
  o约束。设定优化设计必须满足的条件。例如,应力、位移、温度应不超过一定的值,固有频率应处在指定的范围内。
  非线性算例。在某些情况下,线性求解可能会产生错误结果,因为它所依赖的前提已不复存在。非线性分析可用来解决由材料行为、大型位移和接触条件造成的非线性问题。您可以定义静态算例和动态算例。
  线性动态算例。当无法忽略惯性和阻尼效应时,静态算例将不会给出精确的结果。线性动态算例使用固有频率和模式形状来评估结构对动态载荷环境的响应。您可以定义:
  o模态时间历史算例,以定义载荷并将响应作为时间的一个函数来评估。
  o谐波算例,以便将载荷定义为频率的函数并评估各种工作频率下的峰值响应。
  o无规则振动算例,以便以功率谱密度的形式定义随机载荷并以各种频率下的总体均方根值或功率谱密度的形式评估响应。
  掉落测试算例。掉落测试算例评估零件或装配体掉落在硬地板上的效应。可以使用掉落测试算例来模拟模型掉落在硬平面上的结果。
  疲劳算例。即使引发的应力比所允许的应力极限要小很多,反复装载和卸载在一段时间过后还是会削弱物体。这种现象称为疲劳。线性和非线性结构算例无法预测疲劳所导致的失效。它们会计算专为指定约束和载荷环境设计的反应。如果遵守了分析假设,并且算出的应力在允许的限制范围内,则它们认为无论应用多少次载荷,该设计在此环境中都是安全的。疲劳算例根据疲劳事件和 S-N 曲线评估物体的使用寿命。您可根据应力强度、von Mises 应力或最大主要交替应力来进行疲劳计算。
  压力容器设计算例。合并静态算例的结果和所需的因子。每个静态算例都具有不同的一组可以生成相应结果的载荷。这些载荷可以是恒载、动载(接近于静态载荷)、热载、震载等等。压力容器设计算例会使用线性组合或平方和平方根法 (SRSS),以代数方法合并静态算例的结果。