弹性力学仿真软件：SolidWorks Simulation：结构静力学分析实战.pdfVIP

弹性力学仿真软件：SolidWorksSimulation：结构静力学分

析实战

1SolidWorksSimulation简介

1.1软件功能与应用领域

SolidWorksSimulation是一款集成在SolidWorksCAD软件中的高级仿真工具，

它提供了强大的有限元分析（FEA）功能，用于预测和验证设计在真实世界条件

下的性能。此软件特别适用于结构静力学分析，帮助工程师在设计阶段就能识

别潜在的结构问题，如应力集中、变形和疲劳，从而优化设计，减少物理原型

的制作，节省时间和成本。

1.1.1功能亮点

线性和非线性静力学分析：可以分析结构在静态载荷下的响应，

包括线性材料行为和非线性材料行为。

接触分析：模拟不同部件之间的接触，包括滑动、摩擦和间隙接

触。

材料属性：支持多种材料属性的定义，包括弹性模量、泊松比、

密度等，以准确反映真实材料的特性。

网格划分：自动或手动控制网格的生成，确保分析的精度和效率。

结果可视化：提供直观的应力、应变和位移结果，帮助用户快速

理解设计的性能。

1.1.2应用领域

机械设计：验证机械零件和组件的强度和刚度。

汽车工业：分析汽车结构的耐久性和安全性。

航空航天：确保飞行器结构的可靠性和轻量化。

建筑和土木工程：评估建筑结构的稳定性和承载能力。

电子设备：模拟电子封装的热应力和机械应力。

1.2界面布局与基本操作

SolidWorksSimulation的界面设计直观，与SolidWorksCAD界面无缝集成，

使得用户可以轻松地从设计切换到分析。以下是界面的主要组成部分和基本操

作流程：

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1.2.1界面组成部分

工具栏：包含启动分析、定义材料、添加载荷和约束等常用工具。

属性管理器：用于设置分析参数，如网格控制、求解器选项和结

果输出。

任务窗格：显示分析树，帮助用户管理分析步骤和查看结果。

图形区：显示模型和分析结果的可视化。

1.2.2基本操作流程

1.导入或创建模型：从SolidWorksCAD中导入模型，或直接在

Simulation中创建。

2.定义材料属性：在属性管理器中选择或定义材料，输入其物理属

性。

3.设置载荷和约束：使用工具栏添加静态载荷（如力、压力）和约

束（如固定、滑动）。

4.网格划分：选择自动或手动网格划分，调整网格密度以优化分析

精度和计算时间。

5.运行分析：在工具栏中点击运行，软件将根据设定的参数进行计

算。

6.查看结果：分析完成后，可以在图形区查看应力、应变和位移的

分布，也可以在任务窗格中查看详细的分析报告。

1.2.3示例：结构静力学分析

假设我们有一个简单的机械零件，需要分析其在特定载荷下的应力分布。

以下是使用SolidWorksSimulation进行分析的步骤：

1.导入模型：将零件模型导入到SolidWorksSimulation中。

2.定义材料：假设零件材料为钢，弹性模量为200GPa，泊松比为

0.3。

3.设置载荷：在零件的一端施加1000N的力。

4.添加约束：在零件的另一端添加固定约束。

5.网格划分：选择自动网格划分，确保模型的关键区域有更细的网

格。

6.运行分析：点击运行，等待分析完成。

7.查看结果：分析完成后，观察零件的应力分布，确保没有超过材

料的屈服强度。

通过以上步骤，工程师可以快速评估设计的结构性能，进行必要的优化，

以确保产品的安全性和可靠性。S