solidworks有限元分析与应力分析的区别
Solidworks软件的应力分析
Solidworks软件的应力分析Solidworks软件是一款功能强大的3D设计软件,能够帮助设计者快速、准确地完成各种复杂零件和装配体的建模和分析。
其中,应力分析是Solidworks软件的一大优势,可以对设计的零件或装配体进行强度和刚度的分析,有助于优化设计,提高产品性能。
Solidworks软件的应力分析功能包括静力学分析、动力学分析、疲劳分析等,下面分别介绍。
静力学分析静力学分析是一种分析物体在静止状态下的力学特性的分析方法。
在Solidworks软件中,我们可以对设计的零件或装配体进行静力学分析,以确定它们在受力时是否会发生破坏或变形。
具体步骤如下:1. 创建CAD模型。
设计者需要首先使用Solidworks软件创建零件或装配体的CAD模型。
2. 定义约束和负载。
在进行应力分析前,需要定义零件或装配体的约束和负载,以模拟实际工作环境。
例如,可以定义固定边界条件、弹簧边界条件等。
3. 进行应力分析。
在定义好约束和负载后,可以进行应力分析。
Solidworks软件提供了多种分析方法,包括静态、非线性、热应力等。
可以根据具体需要进行选择。
4. 可视化结果。
应力分析完成后,Solidworks软件会生成分析结果并以可视化的方式呈现。
分析结果包括应力云图、位移云图、应变云图等。
设计者可以根据结果进行进一步优化,提高设计的强度和刚度。
疲劳分析总之,Solidworks软件的应力分析功能可以帮助设计者优化设计,提高产品的性能和可靠性。
同时,它也使得设计者更容易预测产品在实际工作环境中的运动和变形特性,从而避免产品破坏和故障。
SolidWorks Simulation有限元分析中应力奇异问题的研究
SolidWorks Simulation是一个与SolidWorks无缝集成的设计分析系统[1]。
SolidWorks Simulation提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析[2]、频率分析、屈曲分析、疲劳分析[3]和优化分析等。
SolidWorks Simulation应力分析通过应力云图直观展示分析结果,机械设计人员通常会习惯性地去看应力云图中的最大值[4],并与材料的屈服应力进行比对,以此判定机械结构设计是否满足要求。
1 应力奇异问题的出现通过SolidWorks建立一个无圆角L型支架的模型,进入Simulation界面新建算例,添加约束和载荷,划分网格,运行算例,得到结果。
要求约束和载荷不变,划分网格密度分3种,分别是4mm、2mm和1mm,分析运算后得到结果。
比较结果后,发现随着网格的加密,应力在增大(见图1),变形也在增大(见图2)。
通过表1的分析,发现随着网格加密,最大变形的增幅越来越小,且增幅保持在5%范围内。
因此,可以认为最大变形具有收敛性,将收敛于0.52mm。
但是,随着网格的加密,最大应力的增幅并未减小,且增幅没有保持在5%范围内。
因此,认为该分析结果的最大应力不具有收敛性。
随着网格的继续加密,最大应力可能会变得无穷大,而实际结构不会出现这种变形收敛而应力发散的现象。
这种情况是出现了应力奇异问题。
2 应力奇异问题的原因和判定应力奇异是指有限元分析中由于几何构造或载荷引起的弹性理论计算应力值无限大[5]。
导致应力结果发散的原因是有限元分析基于一个错误的数学模型,即根据弹性理论在尖角处的应力是无穷大的。
由于离散化误差,有限元分析并不会产生无穷大的应力结果,这一离散化的误差掩盖了数学模型的错误。
应力奇异处的应力值并不是人们想要的。
刘三勇 黄才英(湖南中南智能装备有限公司,长沙 410116)摘 要:利用SolidWorks Simulation进行应力分析,指出有限元分析中存在的应力奇异问题,提出利用应力热点诊断判定应力奇异问题,给出相应措施处理应力奇异问题,并分析应力奇异与应力集中的区别。
solidworks有限元分析与应力分析的区别
solidworks有限元分析与应力分析的区别有限元分析与应力分析一样吗?对于很多刚学习有限元分析的人,大多数会有这么一个疑问。
但是,根据看板网项目工程师和培训老师的知识和经验告诉大家,有限元分析与应力分析是不一样的。
有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。
还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
应力分析,分析和求解机械零件和构件等物体内各点的应力和应力分布的方法。
应力分析主要用于确定与机械零件和构件失效有关的危险点的应力集中、应变集中部位的峰值应力和应变。
有限元分析是一种分析的数学模型,利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。
应力分析只是使用有限元分析的一个对几何和载荷工况进行模拟。
应力分析虽然使用了有限元法,但两者不能等同起来。
SOLIDWORKS的有限元分析(使用SIMULATION)和应力分析不是一回事。
只不过SIMULATION的有限元计算,能够得出应力大小(其实是根据材料属性,计算零件变形量,再推出应力、安全系数等一系列有用的结果)。
应力分析则有许多种,SOLIDWORKS的有限元分析是:模拟仿真的应力分析。
因为它的报告后面都有一句:
注意:
不要将您的设计决定仅基于此报告所提送的数据。
请结合试验数据和实际经验来使用此信息。
必须进行现场测试才能核准您的最终设计。
Simulation 通过减少而不完全消除现场测试来帮助您减少投入市场的时间。
solidworks有限元分析
solidworks有限元分析什么是有限元分析?有限单元法:把⼀个连续的零件模型划分为很多个⼩块,因为对⼀个零件模型直接求解受⼒,很难得出解析解,必须⽤到数值求解法(有限单元法),把零件模型划分为多个⼩块,因为⼩块是有体积的,所以是有限个⼩块。
有限元分析:使⽤有限单元法进⾏分析有限元分析的常⽤术语1、⽹格:使⽤四⾯体或三⾓形来近似地模拟真实的⼏何模型。
进⾏有限元分析时画⽹格(把⼀个连续的实体分成有限个单元)是必须的过程。
2、单元:四⾯体、三⾓形被称之为单元3、节点:单元的⾓点4、刚体:在进⾏有限元分析的时候,我们分析的物体都是柔性体(可以变形的物体)。
当我们不关⼼某⼀个物体的形变时,就可以把这个物体设为刚体。
5、载荷:施加在点、线、⾯上的扭矩、⼒矩、压⼒、重⼒、离⼼⼒、热载荷(热胀冷缩)、强制位移(在悬臂梁上设置2mm 的位移,观察悬臂梁的受⼒情况)等什么是应⼒、位移、应变?应⼒是单位⾯积上的内⼒⼤⼩。
Von Mises 应⼒是⼀种等效应⼒,该点的等效应⼒越⼤,约危险,单位⼀般是N/mm2(Mpa),单位在“应⼒”,右键“编辑定义”,“显⽰”⾥⾯可以更改单位。
位移是构件内⼀点沿某⽅向移动的距离。
应变是单位长度位移的多少,⼀点沿某⽅向的应变⼤,则该点沿该⽅向的变形程度⼤。
编辑材料时应该注意什么?编辑材料时,在材料属性⼀栏,红⾊是必须⽤到的材料常数,蓝⾊是在特定的载荷类型下才会被使⽤,如“温度载荷”就需要“热扩张系数”。
,⿊⾊是不会⽤到的。
但根据有限元理论,弹性模量、中泊松⽐才是必须要⽤的,质量密度是要加惯性⼒(重⼒、离⼼⼒)的时候要⽤到,屈服强度是在计算安全系数时才能⽤到。
画⽹格时应该注意什么?画⽹格时,可以⽤(计算结果中的应⼒图与⽹格图重合到⼀起),红⾊应⼒⼤的部分要完整地覆盖两层⽹格,这样的话,⽹格就划分的很好了。
另外,在应⼒⼤的地⽅可以相应地增加⽹格精度,保证⽹格划分很好。
右键点击“⽹格”,选择“应⽤⽹格控制”,选择要提⾼精度的地⽅(线、⾯),第⼆个参数是此最⾼精度变到设置的⽹格普遍精度的速率(⼀般是1.2)。
solidworks有限元分析
solidworks有限元分析Solidworks有限元分析。
Solidworks是一款广泛应用于工程设计和制造的三维计算机辅助设计软件。
它提供了丰富的工具和功能,可以帮助工程师和设计师进行产品设计、建模和工程分析。
其中,有限元分析是Solidworks中非常重要的一个功能,它可以帮助工程师对产品的结构、应力、变形等进行精确的分析和评估。
本文将介绍Solidworks有限元分析的基本原理、应用和优势。
有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)是一种工程分析方法,它通过将复杂的结构分解为许多小的有限元素,然后利用数学方法对每个有限元素进行分析,最终得出整个结构的应力、变形等物理特性。
有限元分析在工程设计和制造中有着广泛的应用,可以帮助工程师评估产品的结构强度、耐久性、安全性等重要性能指标,从而指导产品的设计和改进。
Solidworks的有限元分析功能可以帮助工程师对产品的结构进行精确的分析和评估。
首先,工程师可以在Solidworks中建立产品的三维模型,并将其转换为有限元素模型。
然后,工程师可以对模型进行加载、边界条件等设置,并选择合适的材料属性和分析类型。
最后,Solidworks会自动对模型进行网格划分,并利用数学方法对每个有限元素进行分析,最终得出产品的应力、变形等物理特性。
有限元分析在Solidworks中有着许多应用。
首先,它可以帮助工程师评估产品的结构强度,包括承受的载荷、应力分布等。
其次,它可以帮助工程师评估产品的变形情况,包括挠度、变形量等。
此外,有限元分析还可以帮助工程师评估产品的疲劳寿命、安全性等重要性能指标。
通过有限元分析,工程师可以及时发现产品的设计缺陷和问题,并进行改进和优化,从而提高产品的质量和性能。
Solidworks的有限元分析功能具有许多优势。
首先,它集成在Solidworks软件中,可以直接与产品设计和建模进行无缝对接,节省了工程师的时间和精力。
solidworks有限元分析 (2)
Solidworks有限元分析介绍Solidworks有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)是一种用于模拟和分析物体结构行为的方法。
它可以帮助工程师们更好地了解产品的性能、强度和耐久性,从而优化设计并减少开发成本。
本文将介绍Solidworks有限元分析的基本概念、步骤和应用场景,并提供一些实际案例来说明其实际应用。
有限元分析的基本概念有限元分析是一种将复杂结构离散化为多个小元素(也称为有限元)的方法,然后对每个小元素进行计算并将其整合到整个结构中的解析技术。
它基于物体受力平衡原理和材料力学行为,利用数值方法求解一系列线性或非线性方程,从而得出结构的应力、变形和振动等特性。
在Solidworks中,用户可以通过插件或内置功能进行有限元分析。
用户需要先导入或创建结构的CAD模型,然后将其转换为有限元模型。
然后,用户可以定义加载条件、约束条件和材料属性等,进行分析并获取结果。
有限元分析的步骤有限元分析通常需要以下步骤:1.导入或创建CAD模型:用户可以通过Solidworks的CAD工具导入现有模型,或使用其设计功能创建新的模型。
2.网格划分:将结构离散化为多个小元素,通常是三角形或四边形的网格。
Solidworks可以自动进行网格划分,也可以手动调整网格密度。
3.定义边界条件:用户需要定义加载条件和约束条件。
加载条件可以是力、压力、温度等,约束条件可以是固定支撑、固定位移等。
4.定义材料属性:用户需要指定每个小元素的材料属性,如杨氏模量、泊松比等。
Solidworks提供了常见材料的数据库,用户可以选择合适的材料。
5.运行分析:用户可以定义分析类型和求解器选项,然后运行有限元分析。
Solidworks会根据用户的设置计算结构的应力、变形和振动等特性。
6.结果分析:分析完成后,用户可以通过Solidworks提供的结果查看工具,如色标图、图表和动画等来分析结果。
用户可以根据结果进行优化设计或验证设计的准确性。
Solidworks的结构分析与强度优化方法
Solidworks的结构分析与强度优化方法在现代工程设计中,结构分析和强度优化是至关重要的环节。
Solidworks作为一种强大的三维CAD软件,不仅可以进行设计和建模,还可以进行结构分析和强度优化,以确保设计的可靠性和安全性。
本文将介绍Solidworks的结构分析与强度优化方法,以帮助工程师在设计过程中提高效率和准确性。
首先,我们将重点介绍Solidworks的结构分析功能。
结构分析是对设计进行静态和动态力学分析的过程,以评估和优化结构在实际工作条件下的性能和稳定性。
Solidworks提供了几种结构分析方法,包括有限元分析(FEA)、模态分析和疲劳分析等。
有限元分析是Solidworks中最强大和常用的结构分析方法之一。
它基于有限元理论,将结构划分为许多小的有限元单元,并将每个单元的行为建模为具有特定物理性质的材料。
通过对每个有限元进行求解,可以得到结构的应力、应变、位移等参数。
有限元分析不仅可以用于静态分析,还可以用于模拟结构在特定动态载荷下的行为,如振动、冲击等。
模态分析是用于评估和优化结构的固有特性和自然频率的方法。
它可以帮助工程师确定结构的共振频率和模态形态,并进行结构的动态响应分析。
通过模态分析,可以预测和避免结构在工作过程中的共振和振动问题,从而提高结构的可靠性和稳定性。
疲劳分析是针对结构在长期循环载荷下的耐久性进行评估和优化的方法。
它考虑到结构在实际使用中的疲劳寿命和疲劳破坏机制,通过分析载荷谱和应力循环来预测结构的寿命。
通过疲劳分析,可以帮助工程师优化结构设计,延长结构的使用寿命。
除了结构分析,Solidworks还提供了一些强度优化的方法,以进一步优化结构的设计和性能。
拓扑优化是一种强度优化方法,通过重新分布材料以最小化结构的质量或最大化结构的刚度来改进结构的性能。
对于给定的边界条件和约束条件,拓扑优化可以帮助工程师找到最佳的材料分布,从而实现更好的结构性能。
Solidworks提供了拓扑优化的功能,并可以根据用户的要求进行自动的结构优化。
有限元分析中的应力
你真的了解有限元分析中的“应力”吗Feaforall虽然在有限元分析中我们常常会用到软件后处理程序得出的应力值(stress),但其实应力有很多值得我们研究的地方。
如果我们把作用于物体的力产生的各处应力汇总起来,那么应力也就像流体分析CFD中的速度或者压力一样形成应力场“流过”物体,我们抓取感兴趣的地方来进行强度的评估。
然而,由于应力状态变化复杂,并不好在3D单元中进行可视化,所以我们更需要根据软件已有的功能来探究应力的意义。
1. 几乎所有的有限元分析结果中,默认的应力结果是冯米斯应力(Von Mises),冯米斯应力是一个标量结果,并没有力的方向性指示。
学过材料力学的应该知道还有一种应力是主应力(principle stress),主应力是矢量,某些情况下也是非常有用的,那么他们之间有什么区别?2.物理内部的受力在不同部位都不一样,我们怎样尽可能多的去研究内部力场的不同特性并且通过软件可视化出来呢?下面我们将探究上面的两个问题。
什么是应力?首先我们先说说什么是应力。
众所周知,应力(stress)是单位面积上作用的力(forces)。
我们并不好感知或者测量应力,但力(force)是实实在在的,我们可以很好的感知和测量。
物质总是由原子构成的,从原子的维度看,原子之间相吸或者相斥。
物体在没有受力的状态下,原子处于自然状态,所有的力互相平衡,如果物体受到外部力的作用,原子就会偏离平衡位置去寻找新的平衡位置来平衡外部力。
如下图所示,相同长度L上分别有两排5对的原子和两排6对的原子,如果假设原子之间的吸引力相同,那么单位长度上6对原子的应力要比5对的大,扩展到宏观的3D情形同样适用。
力和应力单元微积分学科的发展可以使我们通过数学运用无限(无限大或者无限小)的原理来处理很多实际问题,宏观物体的受力是微观单元的叠加。
在材料力学中,我们把一个无限小的立方体(cube)单元来描述某一点的受力情况。
为什么无限小呢?因为由于无限小,小到物体内部力是均匀的,没有应力变化,只有一种应力状态。
solidworks有限元应力 连接关系讲解 -回复
solidworks有限元应力连接关系讲解-回复SolidWorks有限元应力连接关系讲解引言:SolidWorks是一款流行的三维计算机辅助设计软件,广泛用于机械设计和工程分析领域。
其中,有限元分析是SolidWorks的重要功能之一,可帮助工程师和设计师在设计过程中评估机械元件的应力和变形。
本文将以有限元应力连接关系为主题,详细介绍SolidWorks中的相关概念、步骤和实施过程。
一、有限元分析简介:有限元分析是一种数值分析方法,用于将复杂的连续体结构分解为简单的有限元素,并利用有限元体系对结构进行模拟和分析。
通过将结构划分为离散的有限元素,可以计算每个有限元上的应力和变形,并从整体上了解结构的行为。
有限元分析在机械工程、土木工程、航空航天等领域中得到广泛应用。
在SolidWorks中,有限元分析可以通过选择适当的连接关系来实现。
二、SolidWorks中的有限元连接关系:SolidWorks中有多种连接关系可用于有限元分析,包括固定、弹簧、配合、壳单元、接触等。
这些连接关系可以模拟各种在实际情况中常见的连接方式,以便更准确地进行应力和变形分析。
1. 固定连接关系:固定连接关系用于约束结构中一个或多个点的自由度,以模拟某些零件的固定或约束状态。
在有限元分析中,固定连接关系适用于固定或约束不需要进行应力和变形分析的部分。
2. 弹簧连接关系:弹簧连接关系用于模拟零件之间的弹性连接,可在有限元分析中模拟零件的连接条件。
在连接点上定义弹簧连接关系后,可以对弹簧的刚度和长度进行调整,以满足实际情况下的连接需求。
3. 配合连接关系:配合连接关系用于模拟零件之间的配合情况,可在有限元分析中模拟零件的拟合度。
配合连接关系可以定义为铰接、插销、齿轮等各种拟合条件,以便更准确地模拟实际工况。
4. 壳单元连接关系:壳单元连接关系用于将不同零件之间的壳单元进行连接,以便在有限元分析中更好地模拟构件的应力和变形。
壳单元连接关系可以使用接触区域、刚性连接或可拖拽等方式实现。
solidworks有限元分析的分析方法
solidworks有限元分析的分析方法solidworks有限元分析可应用于机械、汽车、家电、电子产品、家具、建筑、医学骨科等产品设计及研发。
其作用是:确保产品设计的安全合理性,同时采用优化设计,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费; 是产品设计研发的核心技术,学习solidworks有限元分析最重要的是随机应变而不是根据理论一成不变的做。
这是看板网经过超过十几年的实践经验和培训经验中总结出来的教训。
这也是初学者常常出现的问题,过度重视理论,行为上变现为按部就班,结果往往出现问题。
按部就班对于刚开始学习的人是有好处的,但是,学习一段时间后就应该学会创新。
第一步,要知道零部件之间的接触关系。
一般来讲,有限元分析的前要有符合实际的模型,再有符合实际的约束条件,如果是装配体需要知道零部件之间的接触关系。
第二步,建立有限元模型在SW的有限元分析中可以用非常简单的步骤做到,知道零部件之间的接触关系。
首先建立有限元模型,为什么叫有限元模型?因为为了节约分析的时间,降低有些应力集中区域的产生,我们需要对模型简化,所以,一般来讲有限元模型和实际的模型有一点的区别。
第三步,启动有限元分析插件模型建好后就可以启动有限元分析插件,具体:点插件---Simulation框内打勾,启动后就可以进行边界条件的设置,然后点运行就可以了,当然,如果不设定网格精度,软件会默认网格的大小。
第四步,后处理关于后处理:前面是i过程,而后处理就是我们要的结果,这个需要你的一些力学上的知识支撑了,比如应力、应变、位移、安全系数、作用力、反作用力等等。
具体的还需要对软件进一步的了解!看板网培训的主要Simulation有限元分析理论分类有静态分析、频率分析、扭曲分析、热分析、设计优化、掉落测试、疲劳理论、疲劳分析、振动分析。
正确认识SolidWorks Simulation有限元分析
正确认识SolidWorks Simulation有限元分析
在跟客户的多年沟通中,很多设计工程师对于有限元分析的认识还是比较少,大体情况是知道有限元分析是做什么的,知道能做静态分析,疲劳分析、频率分析、震动分析、非线性分析等等。
但是部分工程师认为有限元分析后直接就能自动把问题处理掉。
这篇文章的目的是通过一个案例将有限元分析的思路和流程给大家解释一下。
首先有限元分析结果它是个近似值,不是准确值(因为理论计算的原因)。
它的作用是通过设计阶段的分析发现潜在问题,从而减少样机的生产,注意是减少不是不用生产样机。
其次有限元分析是验证功能,它只能验证你的方案是否有潜在问题,而不能自动一步处理。
所以一般是两种方法:1,前期设计多种模型方案,对其一一进行有限元分析,从而找到最佳的方案;2,分析当前的设计,发现问题后修改方案,从而获得最终的结果。
请看如下案例介绍《设计方案决策与优化——如何设计合理的承载框架》
哪种设计方案更稳固? 稳固多少?
哪种设计方案最好? (相同的材料(低碳钢), 相同数目的钢材, 相同数目的焊点)
30°45°60°
通过验证发现同样受力情况下,支撑筋60度稳固性最好。
同样,确定60度的支撑筋之后在保证安全系数大于2的情况下,选什么材料、尺寸、成本才最佳呢?
按照同样的思路将各方案再次运行计算后,可以获得如下结果:
通过如上案例讲解,相信大家对有限元分析的思路有了大致的了解。
具体的SolidWorks Simulation软件操作方法大家可以联系南京东岱获取相关知识。
solidworks有限元分析
SolidWorks有限元分析引言SolidWorks是一款常用的计算机辅助设计(CAD)软件,它提供了丰富的工具和功能来进行产品设计和分析。
其中的有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)功能为工程师提供了一种模拟和分析产品性能的方法。
本文将介绍SolidWorks的有限元分析功能,并详细探讨其应用和优势。
什么是有限元分析(FEA)?有限元分析是一种数值方法,用于解决复杂的物理问题。
它将复杂结构分割成小的、简单形状的区域(有限元),然后通过对这些小区域进行数值计算来近似求解整个结构的行为。
有限元分析在工程设计和科学研究中被广泛应用。
它可以预测结构在受力情况下的变形、应力和振动等物理特性。
通过有限元分析,工程师可以在设计阶段快速评估产品的性能,并优化其结构,以满足设计要求。
SolidWorks有限元分析功能的特点SolidWorks的有限元分析功能是其强大工程设计工具的重要组成部分。
以下是SolidWorks有限元分析功能的一些特点:集成性SolidWorks提供了与自身设计环境完全集成的有限元分析工具。
这意味着用户可以在SolidWorks界面中直接进行有限元分析,无需另外安装其他软件或切换到其他界面。
直观的前处理SolidWorks的有限元分析功能提供了直观的前处理工具,使用户能够快速定义材料属性、约束和加载条件。
通过简单的拖放和点击操作,用户可以定义结构的几何形状、材料属性和物理限制。
自动网格生成在有限元分析中,网格是将结构分割成小区域的关键步骤。
SolidWorks的有限元分析功能可以自动生成高质量的网格。
用户只需设置一些基本参数,SolidWorks就能自动生成适用于分析的网格。
多种分析类型SolidWorks的有限元分析功能支持多种分析类型,包括静态、动态、热分析等。
用户可以根据实际需求选择合适的分析类型进行模拟。
结果可视化有限元分析的结果可以通过可视化的方式呈现,包括应力分布、位移和振动模态等。
solidworks有限元应力 连接关系讲解
solidworks有限元应力连接关系讲解1. 引言1.1 概述本篇文章旨在介绍Solidworks有限元应力连接关系的概念与应用。
Solidworks 是一款广泛应用于工程设计领域的三维建模软件,而有限元分析则是通过对物体进行离散化处理,将其划分为许多小单元,通过计算这些小单元的边界条件和约束条件来预测物体在不同工况下的应力情况。
连接关系在Solidworks中起到了非常重要的作用,它可以指定各个构件之间的相互关系,并且允许用户定义特定约束条件和加载方式。
通过准确地建立和修改连接关系,可以为工程师们提供一个更加可靠有效的仿真分析环境。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行讲解:首先,在第二部分中我们将介绍有限元应力的概念以及Solidworks在有限元分析中的应用。
这一部分将对读者理解后续内容提供必要基础。
接着,第三部分将详细说明不同类型连接关系及其特点。
其中包括无约束连接关系、边界条件连接关系以及多组件装配时的连接关系应用。
然后,在第四部分中我们将探讨Solidworks中连接关系的建立和修改方法。
我们将介绍创建连接关系的步骤和注意事项,并分享修改已建立连接关系的技巧。
最后,我们将在第五部分总结本文内容,并展望与连接关系相关的进一步研究方向。
1.3 目的本文的目标是通过详细讲解Solidworks有限元应力连接关系,帮助读者深入理解该软件在有限元分析中的应用。
读者将了解不同类型连接关系及其特点,学习如何正确地建立和修改这些连接关系,以提高仿真分析结果的准确性。
同时,我们也希望读者能够从本文中获得实践经验,并启发他们在工程设计中发现更多创新思路。
2. Solidworks有限元应力连接关系讲解2.1 有限元应力概念介绍有限元分析是一种通过将连续物体划分为小的离散单元来进行结构分析的方法。
在这种方法中,物体被分解为多个单元,并且每个单元都可以独立地进行分析。
有限元应力是指在有限元分析中,对于每个单元所施加的各种载荷情况下,计算得到的单元应力值。
SOLIDWORKSSimulation功能中有限元分析的介绍与学习
SOLIDWORKS Simulation功能中有限元分析的介绍与学习SOLIDWORKS Simulation 功能在设计时快速轻松地使用高级仿真技术来优化性能南京东岱软件有限公司的产品中具有易于使用的 CAD 嵌入式分析功能的 SOLIDWORKS Simulation 软件工具和解决方案,使所有设计师和工程师能够模拟和分析设计性能。
在设计时,可以快速轻松地利用高级仿真技术来优化性能,以减少对成本高昂的样机的需求、消除返工和延迟,以及节省时间和开发成本。
下面就以有限元分析这一功能为例来介绍其强大的功能及易于操作的优点。
有限元分析 (FEA) 概述SOLIDWORKS Simulation 使用有限元方法的位移公式在内部和外部载荷下计算零部件的位移、应变和应力。
通过使用四面体单元 (3D)、三角形单元 (2D) 和横梁单元来离散被分析的几何体,并通过直接稀疏求解器或迭代求解器对其进行解算。
SOLIDWORKS Simulation 还提供了针对平面应力、平面应变、拉伸和轴对称选项的 2D 简化假设。
有限元的分析功能的优点及功能使用快速求解、与 CAD 集成的 SOLIDWORKS Simulation 可助您有效优化和验证每个设计步骤,从而确保较高的质量、性能和安全性。
南京东岱软件SOLIDWORKS Simulation 解决方案和功能与 SOLIDWORKS CAD 紧密集成,可供您在设计过程中方便使用——这将减少对成本高昂的样机的需求,消除返工和延迟,同时节省时间和开发成本。
对于壳体网格划分,SOLIDWORKS Simulation 提供了一个称作Shell Manager 的效率工具来管理零件或装配体文档的多壳体定义。
它将工作流程改进为根据类型、厚度或材料来组织壳体,并允许更好地可视化和验证壳体属性。
通过与 SOLIDWORKS 3D CAD 集成,使用 SOLIDWORKS Simulation 的有限元分析可在网格划分过程中获知准确的几何体。
Solidworks simulation分析类型简介
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。
Solidworks有限元分析应用介绍
Solidworks有限元分析应用介绍前言去年以来,如何解决某型传动轴在市场上出现断轴问题,以及无成熟经验的10000Nm级传动轴设计等客观现实要求我们掌握一套较好的强度计算方法。
我们试着用Solidworks simulation对该传动轴进行有限元分析,结果与实验基本一致,这件案例对我们鼓舞很大。
我们意识到,应用最简单、最初级的计算机有限元分析也可以解决我们以前用很复杂的方法都无法解决的问题。
我们也对内部其他科研单位进行了初步了解,与某大学也曾经进行过这方面项目合作。
我感到就我们周围小圈子来说,真正将计算机有限元应用到生产实际中的非常少,而我们这一年来的尝试还是有非常大的成果的。
因此,希望通过这篇课件引导技术人员对计算机有限元分析产生兴趣,并应用到自己的工作中。
任何一个正规的有限元分析软件其功能都是很丰富的,我们的这些应用确实还很初级,仅是一些经验之谈。
希望大家在应用过程中认真研究,争取达到更高层级的应用。
本课件仅起抛砖引玉的作用。
一项新的技术应用(至少对我们不熟悉的人来说是新的)需要广大技术人员静下心来潜心研究,反复尝试,不怕辛苦,一旦有所成果即可成为我们技术水平上台阶的契机,希望大家踊跃应用计算机有限元分析解决工作中的问题。
一、典型案例----某型传动轴强度提升某型传动轴在市场上出现多次断轴现象,如下图所示。
我们对断裂故障进行了全面分析,也对该型号传动轴做了静扭试验(12000Nm在同样部位断裂)。
为了尽快解决断轴问题,我们从预紧力、材料硬度等方面进行了改进。
对于传动轴结构是否存在改进空间,改进后能提升多少,我们试着用solidworks simulation 进行了有限元分析。
根据以上分析,在现有锻坯及材料条件下,通过结构改进可以将强度提升28%。
我们根据以上计算结果,对设计改进,改进后样件静扭试验达到了16000Nm,提升33%。
与有限元计算结果基本相符。
二、加载solidworks的有限元分析模块simulation方法1:打开solidworks软件----点工具----点插件,方法2:进入【控制面板】-【程序】-【程序和功能】,找到solidworks 并选中,选择“更改”选择“修改单机安装(在此计算机上)”,点击下一步关闭网络,点击下图中的“取消”按钮选择需要的模块,点击下一步进行安装三、利用solidworks进行有限元分析操作步骤1、打开要分析的装配体2、点simulation,点新算例,点静应力分析3、应用材料到所有4、选合金钢(SS)或其它材料5、选连接--零部件接触---右键点全局接触---编辑定义----一般选无穿透6、右键夹具---固定几何体---在模型上选固定面7、右键外部载荷---选载荷(力、力矩...)8、右键网格---生成网格---9、点运行10、运行结果如下对零件状态模型的有限元分析其流程同装配体一样,但是不用再对接触进行定义,计算速度也更快一些。
应力分析中的弹性理论和有限元分析
应力分析中的弹性理论和有限元分析在工程领域中,应力分析是一项非常重要的技术,它可以帮助工程师预测材料在受到力的作用下的变形情况和材料的强度。
应力分析有两种常用的方法:弹性理论和有限元分析。
弹性理论是基于胡克定律和泊松比等基本假设,通过数学模型来描述材料在受力作用下的弹性变形情况。
该理论可以有效地预测材料在受力后的变形和应力分布情况。
弹性理论适用于线性弹性材料,即材料满足拉伸和压缩变形曲线呈线性关系。
由于弹性理论的假设较为理想化,故只适用于一些简单的结构。
而有限元分析则运用数值方法,将结构离散化为一个个小单元,把问题简化成一系列未知的连续函数,然后通过数学方法求解。
有限元分析的适用性非常广泛,因为它可以处理复杂的结构和非线性材料。
它可以计算复杂工程结构在受力后的变形和应力分布情况,并提供有关材料在受力作用下的强度和刚度信息。
虽然弹性理论和有限元分析都能计算材料在受力后的应力分布,但它们的适用范围不同。
弹性理论只适用于线性弹性材料和一些较简单的工程结构。
而有限元分析可以适用于不同的材料和工程结构,并能够模拟最复杂的现实情况。
此外,有限元分析还可以通过改变模型形状、边界条件和材料参数进行多种参数分析,进一步优化设计方案。
当然,有限元分析也有其缺点。
由于计算机容量和计算资源限制,有限元分析在计算大型复杂结构和长时间的计算中,计算速度较慢。
而且,有限元分析需要许多预处理统计工作,计算结果的准确性取决于这些工作的质量。
总的说来,弹性理论和有限元分析都是应力分析的重要方法。
虽然相比之下,有限元分析的适用范围更广,但它也要求更多的计算资源和时间,而且需要许多预处理工作。
在实际工程中,应力分析的选择取决于结构的设计,成本和计算资源等因素。
需要在不同的方法中进行权衡考虑,以求最优的分析结果。
SolidWorks 2013第15章 应力分析
SimulationXpress为SolidWorks用户提供了
易于使用的应力分析工具,可以在电脑中测 试设计的合理性,无需进行昂贵而费时的现 场测试,因此可以有助于减少成本、缩短时 间。
15.1 应力分析基础
SimulationXpress应力分析可以帮助完成以下工作。 1)使用电脑测试代替昂贵的现场测试,从而降低
成本。 2)减少产品开发周期的次数,从而缩短面市时间。 3)快速模拟多个概念与情景,可以在作出最终决 定之前有更多思考新设计的时间,从而优化设计。
15.1.1 应力分析
根据材料、约束和载荷,利用应力或者静态
分析计算出模型中的位移、应变和应力。材 料在应力达到某个程度时将失效,不同材料 可以承受不同程度的应力。 SimulationXpress应力分析根据有限元法, 使用线性静态分析从而计算应力。
15.2.1 约束
15.2.2 载荷
1. 力 2. 压力
15.2.3 材1. 查看模型中的应力分布 2. 查看模型中的位移分布
15.3 退出、保存结果
单击【SimulationXpress】属性管理器中的
【关闭】按钮,可以退出SimulationXpress 分析。SimulationXpress在【结果位置】文 件夹中生成名为partnameSimulationXpressStudy.CWR的文件以保存 分析结果,材料、约束和载荷均保存在模型 文件中。
15.1.2 有限元法
15.1.3 线性静态分析的假定
1.线性假定 2.弹性假定 3.静态假定
15.2 SimulationXpress应力分 析
【SimulationXpress】属性管理器向导将定
solidworks应力应变区别
solidworks应力应变区别摘要:一、引言二、应力与应变的定义与区别1.应力的定义与作用2.应变的定义与作用三、SolidWorks应力分析的基本步骤四、SolidWorks应变分析的基本步骤五、总结与建议正文:一、引言在工程设计和制造领域,SolidWorks是一款强大的计算机辅助设计(CAD)软件,被广泛应用于各种行业。
其中,SolidWorks的应力应变分析功能被广大工程师用于预测和评估设计方案的性能和安全性。
本文将详细介绍SolidWorks中应力与应变的区别,以及进行应力应变分析的基本步骤。
二、应力与应变的定义与区别1.应力的定义与作用应力是物体在外力作用下产生的内部抵抗力,表现为单位面积上的内力大小。
应力分析有助于评估设计方案在各种工况下的强度和稳定性。
2.应变的定义与作用应变是物体在外力作用下产生的形状变化,表现为单位长度位移的多少。
应变分析有助于了解设计方案在受力过程中的变形情况。
三、SolidWorks应力分析的基本步骤1.深入理解问题:在进行应力分析前,首先要对问题有清晰的认识,了解分析的目标和预期结果。
2.建立数学模型:将实际问题转化为SolidWorks中的模型,包括建立几何模型、装配模型等。
3.应用边界条件:为模型施加适当的边界条件,如固定约束、滑动约束等。
4.网格划分:对模型进行网格划分,以便更准确地模拟实际工况。
5.设置分析参数:根据实际需求设置分析类型(如静力分析、热分析等),并调整分析参数。
6.运行分析:启动SolidWorks中的分析引擎,进行计算。
7.分析结果:查看分析结果,如应力分布、应变情况等,评估设计方案的性能。
四、SolidWorks应变分析的基本步骤1.深入理解问题:在进行应变分析前,首先要对问题有清晰的认识,了解分析的目标和预期结果。
2.建立数学模型:将实际问题转化为SolidWorks中的模型,包括建立几何模型、装配模型等。
3.应用边界条件:为模型施加适当的边界条件,如固定约束、滑动约束等。
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solidworks有限元分析与应力分析的区别有限元分析与应力分析一样吗?对于很多刚学习有限元分析的人,大多数会有这么一个疑问。
但是,根据看板网项目工程师和培训老师的知识和经验告诉大家,有限元分析与应力分析是不一样的。
有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。
还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
应力分析,分析和求解机械零件和构件等物体内各点的应力和应力分布的方法。
应力分析主要用于确定与机械零件和构件失效有关的危险点的应力集中、应变集中部位的峰值应力和应变。
有限元分析是一种分析的数学模型,利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。
应力分析只是使用有限元分析的一个对几何和载荷工况进行模拟。
应力分析虽然使用了有限元法,但两者不能等同起来。
SOLIDWORKS的有限元分析(使用SIMULATION)和应力分析不是一回事。
只不过SIMULATION的有限元计算,能够得出应力大小(其实是根据材料属性,计算零件变形量,再推出应力、安全系数等一系列有用的结果)。
应力分析则有许多种,SOLIDWORKS的有限元分析是:模拟仿真的应力分析。
因为它的报告后面都有一句:
注意:
不要将您的设计决定仅基于此报告所提送的数据。
请结合试验数据和实际经验来使用此信息。
必须进行现场测试才能核准您的最终设计。
Simulation 通过减少而不完全消除现场测试来帮助您减少投入市场的时间。