一、开启有限元分析之旅
要进行有限元分析,需要启用Simulation插件。别着急,跟着我一步步来。
1. 启用插件
- 打开SW2018软件,点击菜单栏中的“工具”,选择“插件”。
- 在弹出的插件管理窗口中,找到并勾选“SolidWorks Simulation”,点击“确定”。
小技巧:为了避免以后频繁进入插件管理界面,将Simulation插件添加到工具栏中,方便下次快速启用。
二、创建静应力算例
静应力分析是有限元分析中最基础也是应用最广泛的一种,下面我们来新建一个静应力算例。
2. 新建算例
- 在Simulation标签页中,点击“新建算例”按钮。
- 在弹出的窗口中,选择“静应力”作为分析类型,点击“确定”。
三、赋予材料属性
材料的属性对分析结果至关重要,我们需要为模型指定合适的材料。
3. 材料赋值
- 右键点击“材料”,选择“应用材料”。
- 在材料库中选择碳钢、铝合金等,确保指定材料后才能进行分析。
避坑点:如果不指定材料,分析将无法进行。我曾经就因为这个错误,浪费了不少时间。
四、添加约束条件
为了模拟实际装夹或边界条件,我们需要添加合适的约束。
4. 添加约束
- 使用“夹具顾问”工具,根据实际需求选择固定几何体、法兰支撑等约束方式。
- 确保约束条件正确设置,避免分析结果失真。
新手专属小技巧:在设置约束时,参考实际装夹情况,设置起来更直观。
五、施加载荷
加载力的目的是模拟实际受力情况,下面我们来看看如何施加载荷。
5. 施加载荷
- “外部载荷”工具,添加力、压力、扭矩等。
- 注意力的方向和作用面,确保模拟的准确性。
其他可行方案:除了力、压力、扭矩等外部载荷,还考虑温度载荷、摩擦力等。
六、网格划分
网格划分是有限元分析的关键步骤,以下是如何进行网格划分。
6. 网格划分
- 点击“运行此算例”下拉菜单,选择“生成网格”。
- 根据模型复杂程度,选择“良好”或“精细”网格,以平衡精度与速度。
- 对于复杂结构,局部加密网格。
预防机制:在划分网格时,注意不要划分过密,以免增加计算时间。
七、运行与查看结果
我们来查看分析结果。
7. 运行与查看
- 点击“运行”按钮,等待分析完成。
- 分析完成后,查看应力(von Mises)、位移、安全因子等结果。
- 右键点击结果图解,可显示最大/最小值。
工具/资源推荐
- 《SolidWorks 2018有限元运动仿真与流场分析自学手册》(孙海涛等,人民邮电出版社)
- 《SolidWorks 2018三维设计及应用教程》(商跃进等,机械工业出版社)第7章