SolidWorks_Simulation图解应用教程_四_.pdf

 线性静态分析假设载荷和所引发的反应之间的关系是线 性的。例如，若将载荷量 加倍，反应(位移、应变、应力及反 作用力等)也将加倍。所有实际结构在某个水平的载荷 作用下都会以某种方式发生非线性变化。在某些情况下，线性分析可 能已经足够。但在 其他许多情况下，由于违背了所依据的假设 条件，因此线性求解会产生错误结果。造成 非线性的原因有材料行为、大型位移和接触条件。您可以利用非线性算例来解决 线性问 题，其结果可能会由于过程的不同而稍有不同。 一、非线性分析 线性静态分析假设载荷和所引发的反应之间的关系是线 性的。例如，若将载荷量加倍， 反应(位移、应变、应力及反 作用力等)也将加倍。所有实际结构在某个水平的载荷作用下 都会以某种方式发生非线性变化。在某些情况下，线性分析可 能已经足够。但在其他许多 情况下，由于违背了所依据的假设 条件，因此线性求解会产生错误结果。造成非线性的原 因有材料行为、大型位移和接触条件。您可以利用非线性算例来解决 线性问题，其结果可 能会由于过程的不同而稍有不同。 在非线性静态分析中，不考虑像惯性和阻尼力这样的动态效果。线性分析基于静态和 线性假设，因此只要这些假设成立，线性分析就有效。当其中一个(或多个)假设不成立时， 线性分析将会产生错误的预测，此时必须使用非线性分析建立 非线性模型。 如果下列条件成立，线性假设成立。 (1)模型中的所有材料都符合虎克定律，即应力与应变成 正比。有些材料只有在应变较 小时才表现出这种行为。当应变 增加时，应力与应变的关系成非线性。有些材料即使当应 变较 小时也表现为非线性行为。材料模型是材料行为的数学模拟。如果材料的应力与应变 关系是线性的，该材料被称为是线性。 线性分析可以用来分析具有线性材料并假定没有其 他类型的非 线性模型。线性材料可以是同向性、正交各向异性或各向异 性。当模型中的 材料在指定载荷的作用下表现出非线性应力、应变行为时，就必须使用非线性分析。非线 性分析提供许多类 型的材料模型。 (2)所引起的位移足够小，以致可以忽略由加载所造成的 刚度变化。当定义实体零部件 或外壳的材料属性时，非线性分析提供大变形选项。刚度矩阵计算可以在每个解算步骤中 重新 计算。重新计算刚度矩阵的频率由用户控制。 (3)在应用载荷的过程中，边界条件不会改变。载荷的大 小、方向和分布必须固定不变。 当模型发生变形时，它们不应 该改变。例如，因为当加载接触发生时，边界条件发生改变， 所以接触问题自然是非线性的。但是，线性分析提供了接触问题的近似解，并在其中考虑 了大变形效果。 下面我们用非线性分析来模拟轴承装配工艺过程。(这里仅介绍分析的方法，所有的数 据均是假设。) 1.打开 SolidWorks 软件 1)单击“新建”按钮 ，如图 1 所示。 2)在弹出的“新建 SolidWorks 文件”对话框中单击“零件”按钮，然后单击“确定”按钮，如 图2 所示。 2.新建如图 3 所示零件 1)在前视基准面上作半径为 25m m 的 1/4 圆，并拉伸 10m m。 编辑材质为合金钢， 并在图 3a 面上作一分割线，将面左右对 称，一分为二，保存为“轴.sldprt”。 2 )新建零件，在前视基准面上作内、外半径分别为 24.6m m 和 35m m 的 1/4 圆环， 并拉伸 10m m。编辑材质为合金钢， 在图 3b 面上作一分割线，将其对称，一分为二，并 建立图 3b 所 示的基准轴(后续操作要用到) ，保存为“ 内圈.sldprt”。 3.建立装配体 将前述两个零件以轴为固定，建立装配体，分别添加距离配合(距离 15m m)如图 4a 所 示、重合配合(如图 4b 所示)与同心配合(如图 4c 所示) 。