SolidWorks_Simulation三维分析
25页1、SolidWorks 三维仿真分析(一 )技术中心 周欢辉 2015年9月目录一、 SolidWorks 三维分析简介二、为什么要进行分析三、SolidWorks Simulation 工 程实例分析-轴的受力分 析四、练习一、 SolidWorks 三维分析简介SolidWorks三维分析就是运用SolidWorks Simulation插 件进行分析。 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 析和优化分析。SolidWorks Simulation 凭借着快速解算器的 强有力支持,使得我们能够使用计算机快速解决大型问题。二、为什么要进行分析 1、在我们完成了产品的建模工作之后,需要确保模 型能够在现场有效地发挥作用。如果缺乏分析工具,则只 能通过昂贵且耗时的产品开发周期来完成这一任务。2、一般产品开发周期通常包括以下步骤:建造建造建造产产产品模型品模型品模型生成生成生成设计设计设计 的原的原的原 型型型评评评估估估现
2、场测试现场测试现场测试 的的的结结结果果果现场测试现场测试现场测试 原型原型原型根据根据根据现场测试现场测试现场测试 结结结果修改果修改果修改设计设计设计这一过程将一直继续、反复,直到获得满意的解决方案为 止。3、分析可以帮助我们完成以下任务:1)在计算机上模拟模型的测试过程来代替昂贵的现场测试,从而降低费用;2)通过减少产品开发周期次数来缩短产品上市时间;3)快速测试许多概念和情形,然后做出最终决定。这样,我们就有更多的时间考虑新的设计,从而快速改进产品,减少 研发费用,降低产品成本。4) 根据得出的安全系数与实际情况,可调整材料牌号或减少零件材料,以 达到降低成本。三、SolidWorks Simulation 工程实例分析-轴的受力分析1、手工计算2、Simulation软件分析计算轴的受力分析有一根轴,直径D=50mm,支撑跨距L=1500mm, 受力3000N 如下图, 材料为45钢,弹性模量E=206GPa,屈服点s=355MPa,泊松比0.27,密度 7890Kg/m3。求最大挠度、危险截面应力并计算安全系数?手工计 算支反力: FN1 = 1000N,FN2 = 200
3、0N最大弯矩: Mmax=aFN1=10001000=1000000Nmm最大挠度位置:惯性矩:扰度: 抗弯截面系数:最大应力(A点处)为:=Mmax/W=1000000/12271.8=81.49 MPa。A点处为单向应力状态:1 = 81.49 MPa,2 = 0,3 = 0等效应力:安全系数:S=s/=355/81.49= 4.36手工计算所需时间: 约15分钟Simulation软软件分析计计算方法一:按实体单元计算1、建立模型2、创建算例算例类型为【静态】3、应用材料定义为45钢 注意:必须的材料属性包括( 弹性模量,泊松比,密度,屈服强度)。4、添加约束轴的左端用一个刚性轴承支撑,限制径向和轴向自由度。右 击【夹具】选择【轴承夹具】,指定轴左端的圆柱面,在刚度选项下选 择【刚性】,并选择【稳定轴旋转】右端用一个柔性轴承支撑,只限制径向自由度,而不限制轴向 自由度。右击【夹具】并选择【轴承夹具】,选择轴的右端圆柱面,在 刚度选项下选择【柔性】,径向刚度输入109N/m,轴向刚度输入0 N/m, 选中【稳定轴旋转】5、施加载荷右击【外部载荷】并选择【力】,选择轴上分割的半圆柱面
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