SOLIDWORKS Simulation中的分析步骤

发布日期:
2021-08-05
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当我做培训时,我会从分析步骤开始讲解,这些步骤是我们每次做分析时都要进行的。这些步骤非常重要,只是需要一些练习让它变成一种习惯。这就是为什么我建议先写下来,直到你做到在你的头脑不知不觉的也像我现在这样做为止。


分析的步骤


1. 分析的目的是什么?这一步决定了其他分析步的基调,弄清楚分析目的是非常重要的事情。有时,在这一步要根据所定的框架,把你的期望回归现实或分析的可行性。


        是否需要应力或是位移(或者是其他特殊分析变量)


        要想得到正确结果应该怎样做


        还是要比较设计的精确度和一致性


2. 我们预计的模型的移动或是其他结果是如何的?这也许听起来像直觉,在分析前应该知道结果是如何的,实际上这是非常重要,这需要对产品设计非常熟悉,要清楚它会有什么样的行为。通过了解问题的答案,能够帮助我们在后续的步骤里建立问题并用于检查结果。最终的分析结果需要所有的细节。


有人问我学习使用SOLIDWORKS Simulation需要多长时间,一般会这样告诉他们:1)通过了解SOLIDWORKS你已经学会75%了,如果之前你一直在使用SOLIDWORKS,剩下的就是直接去学习Simulation的界面;2)对产品的熟悉度有助于学习过程和如何处理你特定的分析模型


3. 我应该运行哪种分析类型


        是否可以通过假设把问题简化为线性静力问题,或是需要做瞬态、动力学或是非线性等其他分析


4. 如何简化分析?无论当前电脑有多快有多少内存,我们都想以最短的时间得到结果。


        可以使用对称吗?对称不仅减少几何体的大小,同时还会减少计算的自由度,因为要在对称面上添加适当的约束。


        是否可以清除一些无关的几何特征,如圆角或倒角,这些特征不会影响到最终的分析结果。


        是否可以使用接头来简化问题


        在装配体中应该包含哪些零件?可以遵循以下规则:


        Ea为零件A弹性模量(A是要做分析的零件),Eb为零件B的弹性模量(该零件可能使用边界条件代替掉),如果Ea ≈ Eb那在分析中则需要包含B,如果Ea » Eb,尝试使用远程载荷来代替B;最后如果Ea « Eb,则可以使用边界条件来代替B,因为它比要分析的零件刚度大。


从这里开始只需要遵循分析特征树的步骤:


5. 需要什么材料,从哪里获取


        可以使用SOLIDWORKSSimulation(SWS)提供的材料还是从其他地方获得材料


        注意:所有的输入数据需要评估,要检查SWS所提供的材料数据,因为它可能不同与实际使用的材料。比如,SWS材料库的的材料强度都会略偏保守。


6. 如何添加约束与载荷


        窍门就是:不要使用不存在的边界条件否则会出现意想不到的结果。


        在这里要单独提示一下,要尝试把固定约束放到一边,因为在现实是它是不存在的。


7. 零件间是什么交互关系


        结合、自由、还是无穿透?


8. 应该使用哪种质量的单元?如何划分网格?


        草稿品质网格通常对于纯轴向载荷或计算位移、温度、频率能得到较好结果,又或可以在运行一个高质量网格分析前用来检查设计的正确性。


        如果存在网格问题,先尝试网格循环(实体网格自动尝试),然后手工网格控制,网格失败诊断可以指出有问题的几何体,最后,在更改接触部位网格为不兼容网格后使用基于曲率的网格。


9. 使用哪个求解器


        现在,我所要说的是对于初学者,自动选项可以帮助他们选择合适的求解器


10. 查看和评估结果。这是一个设计工程师工作所在,因为不仅仅是“查看”而是要“评估”


        通过动画查看结构的变形是否与实际一致。回头想想步骤2,是否和你预计的一致?


       Von Minses应力是否合适,是否要建立其他的应力云图如主应力或剪应力云图?使用笛卡尔坐标还是圆柱坐标?应变是否合适?


        初学者可以使用分析结果向导来帮助自己评估结果。


11. 是否需要回到以上的某一步重新进行分析?


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我希望你能够在运行每一个分析时都能够以这些步骤为框架来进行思考。如果我有什么遗漏或是你有好的方法分享请参加讨论。