在 SolidWorks Simulation 中分析材料的 屈服极限(即材料开始发生显著塑性变形的临界应力),主要通过 静应力分析(Static Structural Analysis) 结合 安全系数图解 或 应力云图 来判断结构是否接近或超过材料的屈服强度。
关键操作步骤
1. 定义材料属性
确保模型材料已正确分配,并在材料库中设置了 屈服强度(Yield Strength)。例如,合金钢通常设为 620 MPa
2. 创建静应力算例
在 Simulation 标签页中,点击 “新算例” → 选择“静应力”
3. 施加载荷与约束
根据实际工况添加力、压力、固定支撑等边界条件。
4. 划分网格并运行分析
生成合适密度的网格后运行求解。
5. 查看屈服相关结果
方法一:查看安全系数图解
右键 “结果” → 定义安全系数图解,勾选 “屈服强度”选项。此时:安全系数 < 1:表示局部应力已超过屈服极限,材料将发生塑性变形
颜色越红:越接近屈服极限(通常红色区域为高风险区)
方法二:查看 Von Mises 应力云图
直接对比 最大 Von Mises 应力 与材料的 屈服强度值。若应力 > 屈服强度,则结构存在塑性失效风险
屈服极限的物理意义
屈服极限是材料从 弹性变形 转向 塑性变形 的临界点
超过该值后,即使卸载,材料也无法完全恢复原状
工程上常用 0.2% 偏移法(σ₀.₂) 定义无明显屈服点材料的屈服极限
注意事项
若分析结果中出现 局部应力远高于屈服极限(如螺栓孔、倒角等几何突变处),需判断是否为 真实应力集中。若属非关键区域,可忽略;否则应优化几何或加强局部结构
对于 疲劳载荷,即使最大应力低于屈服极限,也可能因循环加载导致疲劳失效,需单独进行 疲劳分析
参考资料
SolidWorks 教学视频:屈服强度的意义(2025-06-04)
CSDN 博客:压力容器疲劳分析(2026-02-11)
亿达四方3D研发:SOLIDWORKS Simulation 设计优化(2023-11-15)
百度笔记:如何显示屈服力分布云图(2026-04-18)
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