SolidWorks Simulation 模块培训

屈曲模态形状1
屈曲形状
屈曲模态形状2
根据模式1和模式2的结果，评价模型发生屈曲的力值
Lesson 3：屈曲和屈服
根据模式1的结果我们可以知道，模型1阶屈服的力为: F=8900*4.2=37380N
因此，结构是先屈服还是先屈曲是我们需要关心的问题，将37380N 载荷加载至模型上进行静力分析！
结果表明，结构在37380N 的载荷作用下发生屈服。
规定载荷
规定温度
弹性支撑
对流系数（膜层散热系数）
弹性模量
导热系数
回忆结构分析中的应力奇异，有限元求解顺序等基本知识
Lesson 4：热分析理论基础
传热的基本方式： 热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位 传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体 的过程，简称导热。 热对流是指固体表面与附近流体间的传热。 热辐射是指一定温度下物体的热能通过电磁波的形式向外发射的过程。
最初的6个振动模式对应 着刚体模态。因为音叉没有支 撑，作为刚体，它存在6个自由 度：三个转动，三个平动。
查看前6阶模态的位移，理解刚体模态！
Exercise 1-1：汽车悬架防水壁
Exercise 1-2：吹风机风扇
设计情形图标
基本频率随转速变化的曲线图
Exercise 1-3：涡轮
对20000 rpm转速的涡轮进行频率分析 混合网格划分 实体单元和壳单元采用结合
和频率分析一样，屈曲分析的接触设置必须使用线性，即Bonded。
Lesson 3：项目描述
分析实例：凳子的屈曲分析
问题描述：通过屈曲分析，检测凳子能否承受8900N的垂直向下载荷，并 对结果进行后处理，判断导致凳子失效的原因是发生了屈曲还是应力过大 导致。 材 料：AISI 304
Lesson 3：屈曲结果
Lesson 3：屈曲分析理论基础
屈曲是指在压力作用下的突然大变形。细长构建的物体受到 一个轴向压缩载荷的作用， 能在远小于引起材料失效的载荷水平 下发生屈曲失效。
Lesson 3：屈曲分析理论基础
屈曲发生的本质原因是载荷改变结构刚度，当载荷使结构刚度 削弱为0时，结构就发生屈曲。下式为屈曲的数学表现形式：
Lesson 2
装配体频率分析
➢课程要点:
1.了解接触的特殊处理 2. 完成装配体频率分析 3.充分理解分析的整个过程 4.学会对结果进行评价
Lesson 2：装配体频率分析理论基础
非线性类型 几何非线性 材料非线性 接触非线性
数学原理 大变形
非线性本构模型 罚刚度法/拉格朗日乘子法
目前，任何有限元频率分析通过常规手段均无法处理非线性问题。 因此，在频率分析中的相关设置均采用线性。装配体和普通零部件在 设置上最主要的区别为零部件之间存在接触关系。
频率和振型 频率分析的位移不代表实际的物理位移，只是 反映物体各部分之间的变形比例关系 真实的位移情况需要通过实际的激励和阻尼参 数才能真实反应
Lesson 1：项目描述
分析实例：音叉
问题描述：设计音叉使其能够释放出频率440Hz的音调，并在音叉末端加 载450N的载荷，对比两种情况下频率的改变情况并对结果进行解释。 材 料：Chrome Stainless Steel
Lesson 2：结果对比
全部结合接触
两种接触情况下导致频率改变的 本质原因是什么？接触类型的改
变到底改变了什么？
接合和自由（销钉）接触
Exercise 2-1：粒子分离器
Lesson 3
屈曲分析
➢课程要点:
1.了解屈曲分析的数学原理 2. 完成屈曲分析 3.充分理解分析的整个过程 4.学会对结果进行评价
自由模式
固定及预载
Lesson 1：无预载分析结果
Lesson 1：预载分析结果
带预载的频率分析
➢载荷对构件频率的影响 ➢分析载荷对构件频率影响的原因 ➢求解器的选择
无预应力模态
预应力模态
Lesson 1：完全自由分析结果
之前的固定支撑模拟人手，假设音叉完全无支撑，分析结 果又会怎么样？
刚体模态
第十章来自百度文库优化分析
Lesson 1
频率分析
➢课程要点:
1.了解振动力学相关知识 2. 完成频率分析 3.充分理解分析的整个过程 4.学会对结果进行评价
Lesson 1：频率分析理论基础
每种结构都具有固定的振动频率，称之为共振频率。当某一共 振频率被激活时，将表现出一种振动的形态，称之为振动模态。
Lesson 1：频率分析理论基础
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分析类型
频率分析
屈曲分析
热力分析
疲劳分析
优化分析
跌落测试
课程安排
课程
内容
第一章 零件的频率分析
第二章 装配体的频率分析
第三章 屈曲分析
第四章 热力分析
第五章 带辐射的热力分析
第六章 高级热应力2D简化
第七章 疲劳分析
第八章 高级疲劳分析
第九章 掉落测试分析
练习 3-1：灯罩屈曲分析
比较屈曲载荷因素两种配置
Lesson 4
热分析
➢课程要点:
1.了解热分析理论基础 2. 完成装配体热分析 3.充分理解分析的整个过程 4.学会对结果进行评价
Lesson 4：热分析理论基础
结构分析与热分析的相似处
结构分析
热分析
位移
温度
应变
温度梯度
应力
热流量
载荷
热源/冷源
为屈曲载荷因子BLF
BLF 值 BLF>1 0<BLF<1 BLF=1 BLF=-1 -1<BLF<0 BLF<-1
屈曲状态 无屈曲 屈曲 屈曲 无屈曲 无屈曲 无屈曲
结果解释 加载的载荷小于估计的临界载荷 加载的载荷大于估计的临界载荷 加载的载荷刚好等于估计的临界载荷 所有载荷反向时扭曲才会发生。 所有载荷反向时候扭曲才会发生 即使所有载荷反向，扭曲也不会发生
静力学分析方程 考虑质量，阻尼
动力学分析方程 忽略阻尼
自由振动方程
思考：如果载荷F相对于时间加载地非常缓慢，我们是否 还能够使用静态分析？
Lesson 1：频率分析理论基础
在频率分析时能否使用对称约束？ 频率分析中需要的材料参数
➢ 弹性模量 ➢ 泊松比 ➢ 质量密度/材料密度
从频率分析我们能够得到什么？
Lesson 2：频率分析的接触设置
无接触刚度 有接触刚度
无穿透接触类型的接触刚度取决于模型变形，因此不 满足频率分析中的线性要求！
Lesson 2：项目描述
分析实例：发动机支架
问题描述：利用远程质量载荷简化发动机，对发动机支架进行频率分析。 比较结合接触类型和允许穿透接触类型条件下的频率分析结果。 材 料：合金钢