干货丨Solidworks Simulation-有限元分析

　疑问：　Hi!我是个“攻城狮”。

　　我了解的仿真软件大多数都是英文的，都是***级的软件，你介绍的这个我们基础很少“攻城狮”能使用吗?

 

　回答：　能啊，全中文界面外搭一个帮助系统，而且功能模块也超多，静应力分析、非线性、热力......

 

    今天小编就带大家来了解一下仿真软件SOLIDWORKS Simulation，首先问大家几个基础的问题：我们现在所知道的有限元仿真分析有哪些?使用起来怎么样?它能帮助你解决实际遇到的工程问题吗?你又如何利用你会的方法去解决它?只会软件操作，真的就会有限元分析了吗?分析出来的数值又是所需要的值吗?

　　以上的问题大家心里应该也有答案了，对于工程师来说，对有限元分析都有一个初步的认识，当然每个工程师对有限元分析的了解程度也是不一样的!现在，就和小编一起来更深层次的了解有限元分析吧!

 

静应力分析

 

　不知道在阅读的各位篮球球技怎么样，嘿嘿!有没有每每看到谁谁谁有扣篮这种炫炸天的操作，心里就奇痒难耐，而且看到篮球框就想跳一把!

　　今天，我们来看看用Simulation静应力分析做一个扣篮成功且抓住篮筐的模拟，当然也可以在下方留言，说说你想看我们下次做哪方面的仿真模拟。

　　每日一点理论：

　　在线性静力结构分析当中，位移矢量{x} 通过下面的矩阵方程得到:

　　[K]{X}= {F}

 

　　在分析当中涉及到以下假设条件:

　　– [K] 必须是连续的

　　• 假设为线弹性材料

　　• 小变形理论

　　• 可以包括部分非线性边界条件

　　– {F} 为静力载荷

　　• 不考虑随时间变化的载荷

　　• 不考虑惯性(如质量，阻尼等等)影响

　　• 在线性静力分析中，记住这些假设是很重要的。

　　我们的应力应变关系又称之为物理方程。

 

 

 

　{σ}=[E]{ε}

　　这就是我们应力{σ}和应变{ε}的关系

　　在关系方程中[E] 是一个 6 X 6 的矩阵。

　　在这里面对一个待分析的具体问题时，需要注意的是一定的有一个明确的方向。首先分析之前需要制定方案，并且给这个问题定性，即这是一个什么样的问题?求解域和边界条件是否明确?这个定性就是把实际中遇到的工程问题映射成一个力学问题。

 

　项目描述：

　　篮圈材料为铝合金7075-T6(SN)，篮圈受到作用力为1000N，篮圈背面固定在篮板上。这还不够，那分析篮圈在经受10000次的载荷周期后是否会失效。正戏来了!

 

 

　01***步模型简化

　　02新建算例

　　03设置材料

　　04 设置夹具类型

　　方法一

　　方法二

 

5.添加约束

 

6.添加载荷

7.网格划分

8.这个对话框显示在求解期间软件检测到大型位移。在这里将使用线性（小位移）和非线性（大型位移）两种求解方式。

9.　图解显示线性和非线性位移应力结果

 

在这里可以观察它的结果很接近。这里将使用大型稍大的线性求解应力来评估疲劳强度会更保守，同时可以发现我们的篮筐并没有屈服，这就要注意啦！因为疲劳仿真的应力必须小于屈服极限，这是高疲劳分析的必须条件。同时，查看了***大应力情况在尖角处发现产生了应力奇异现象，***好的方法就是强化支架区域，这样就可以在一定程度上降低应力的大小。

 

 

10创建疲劳算例

 

 

 

 

　11 运行后就得到疲劳分析结果

 

疲劳结果细节

 

上面的结果显示了一个非常高的损坏数值142%，即出现应力奇异的位置（对应生命图解的***小值7000）。忽略应力奇异结果，因为这里需要进行更加接近实际的建模。由于这里属于敏感位置所以在制造过程中就需要格外关注接缝和焊接。当然，这里建议添加一个更加结实的焊接，消除应力。

除了应力奇异的位置，图解结果显示非常好的疲劳特性。

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