Solidworks做受力分析的合位移是什麼,结构优化后位移变小了,但应力却越来越大,安全系数也越来越低?

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solidworks受力分析结果有什么用处
solidworks受力分析结果有什么用处,假设我要分析一块铁板在两头用铁块支撑的情况下的集中点受力分析,那我分析出来的结果是指这个铁板可以承受到多少的重量吗?那个数据怎么看?我就想要这个铁板在特定的厚度下,能承受的集中点受力是多少KG!
我有更好的答案
首先有几个可以参考的分析结构1, von-Mises应力主要用来评价是否超过塑性材料的屈服应力。2,最大变形评价是否满足变形的工作要求。3,安全系数是否满足。
采纳率:48%
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3秒自动关闭窗口Solidowrks&Simulation悬臂梁受分布力系的变形分析
接着上一篇博文,本篇博文将使用Solidowrks
Simulation对悬臂梁在受力均布力系作用下的变形分析,并与上一篇博文计算的结果进行对比,考察在Solidowrks
Simulation平台下静力学分析结果与专业有限元软件得出的结果的近似度。
1.问题描述
一根悬臂梁,长200mm,截面是30mm*20mm的矩形(高度方向是20mm)。该梁左端固定,在其上面施加向下的分布力系,载荷集度是0.6Mpa.已知材料使用低碳钢,弹性模量是200GPA,泊松比是0.3,要计算梁的位移。
2.分析思路
不同有限元软件分析的思路和步骤基本一致,首先创建几何模型,然后赋予材料属性,划分网格,施加边界条件,求解设置,计算求解,最后查看后处理。Simulation也是如此。下面将介绍详细步骤。
(1)创建几何模型。在Solidworks平台创建一个长200mm,截面是30mm*20mm的长方体,如下图所示。
(2)加载Simulation模块。点击工具/插件,选择SOLIDWORKS Simulation。
(3)创建静力学分析模块。在Simulation平台下创建一个新算例,并选择静应力分析,如下图所示。
(4)创建材料属性。设置其弹性模量为200GPa,泊松比为0.3,数据设置完成后单击应用按钮,如下图所示:
(5)创建边界条件。悬臂梁左端固定,单击夹具顾问/固定几何体,然后选择左端面,选中后单击打钩按钮,如下图所示。
(6)创建均布载荷。悬臂梁上面施加0.6MPa,单击外部载荷顾问/压力,然后选择上面的面,设置载荷大小为600000Pa,设置完成后单击打钩按钮,如下图所示。
(7)划分网格。右击模型树下的网格/生成网格,然后设置网格参数,为了比较Simulation与ANSYS和ABAQUS计算的结果,这里设置网格尺寸也与上一篇博文设置的一致,大小为10mm,这里只能生成四面体网格。如下图所示。
生成的网格如下图所示:
(8)计算求解。单击运行此算例/运行此算例。很快就求解完成。
(9)查看后处理。求解完成之后,软件默认给出了米塞斯应力、位移和应变。
查看应力,最大应力为174.0MPa,如下图所示:
查看变形,最大变形为0.8979mm
4.结果对比
通过以上分析,得出如下结果对比:
由表格可知,Simulation计算的位移与ANSYS的结果误差在0.3%左右,相对误差非常小;而米塞斯应力的相对误差在2%左右,也是较小。
由此可知,Simulation静力学分析的主要特点点如下:
在操作步骤方面,Simulation的基本步骤与ANSYS等专业有限元软件的操作基本相近,且非常方便简洁;
在几何建模方面,Simulation可以与Solidworks建立的几何模型实现无缝连接,无需转化其他格式文件;
在网格划分方面,Simulation使用默认的单元设置,划分的是四面体单元。
在材料属性方面,Simulation提供的较多常用的材料属性,可以直接调用,也是非常方便。
在求解精度方面,Simulation对于简单的静力学分析得出的变形和应力与专业的有限元软件得出的结果是非常相近的,所以对于设计工程人员求解一般的静力学问题,已经足够了。
总之,Simulation静力学分析过程非常方便简洁,求解结果与专业有限元软件的求解结果非常接近,具有较大的实用性。
【李祖吉】
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如何使用solidworks做受力分析
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介绍SolidWorks Simulation基本操作界面之后,读者还需要熟悉一下Simulation的分析流程。这里先对一个简单的角铁实例进行静力学分析,让读者对Simulation的分析流程有个初步认识。
【操作步骤】
步骤01启动SolidWorks,打开光盘文件→“第7章”→“7.1”→“角铁”文件,如图7-5所示。
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图7-5 打开“角铁”模型
步骤02选择默认单位。选择Simulation→“选项”命令,弹出系统选项对话框,选择“默认选项”→“单位”,点选“公制”单选按钮,将“开氏”温度改成“摄氏”温度,如图7-6、图7-7、图7-8所示。
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图7-6 选择“选项”命令
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图7-7 选择“温度”
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图7-8 选择默认单位
步骤03选择“算例顾问”下拉菜单→“新算例”命令,出现“算例”对话框,如图7-9所示。
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图7-9 新建算例
步骤04单击
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选择,单击
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按钮。SolidWorks Simulation界面出现了相应的变化,如图7-10所示。
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图7-10 新建算例界面
出现图7-10所示界面后,开始对实体进行静力分析前的处理,也就是所谓的预处理。
步骤05定义材料。右击
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,选择“应用/编辑材料”命令,出现“材料”对话框,如图7-11所示。
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图7-11 定义材料
步骤06选择“合金钢”选项,单击“应用”按钮,单击“关闭”按钮,其他按系统默认处理,完成对实体材料的定义。
从图7-8中可以看到,系统提供了材料的弹性模量、泊松比、抗剪切模量、屈服强度等信息,所以如果在做设计时需要材料的基本信息,可以用以上方式查阅。
步骤07装载夹具。右击“夹具”,选择“固定几何体”命令,出现“夹具”对话框,如图7-12所示。
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图7-12 装载夹具
步骤08选择约束面。单击“固定几何体”选项,选择如图7-13所示的面进行约束,单击
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按钮,完成对实体的固定。
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图7-13 选取约束面
步骤09加载外部载荷。右击“外部载荷”,选择“力(F)”命令,出现“力/扭矩”对话框,如图7-14所示。
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图7-14 加载外部载荷
步骤10选择约束面。单击“力”选项,选取如图7-15所示的面进行约束,并在“力值”文本框中输入500,如图7-16所示。单击
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按钮,完成对实体外部载荷的加载。
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图7-15 选取约束面
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图7-16 加载外力
步骤11网格划分。右击“网格”,选择“生成网格”命令,出现“网格”对话框,如图7-17所示。单击
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按钮,完成对实体网格的划分,其结果如图7-18所示。
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图7-17 网格划分
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图7-18 实体网格划分
如果用户不想看到固定几何体的约束符号,也可以将其隐藏。单击夹具左边的加号
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,右击“固定-1”,选择“隐藏”命令,其过程和结果如图7-19所示。
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图7-19 隐藏固定几何体约束
同样,外部载荷的约束符号也可以隐藏,其步骤和上面一样。以上便是SolidWorks Simulation分析流程最基础的预处理,虽然预处理操作很容易,但非常重要。用户预处理操作的合不合理直接影响着分析结果的好坏,其中网格划分是重点和难点,不同的实体有不同的网格划分方式,这里只简单地提一下,具体操作将在后面的章节中进一步阐述。
步骤12运行结果。单击工具栏中的“运行”下拉菜单,选择“运行”命令,如图7-20所示。也可以直接单击工具栏中
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按钮,结果如图7-21所示。
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图7-20 运行
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图7-21 运行结果
进度条走到头后实体自动变成彩色,默认状态下不同颜色代表不同应力,双击结果中的“位移1(-合位移-)”选项,待该结果被激活后“位移1(-合位移-)”会变成黑体,如图7-22所示,此时不同的颜色则代表不同的位移量,如图7-23所示。
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图7-22 双击“位移1(-合位移-)”
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图7-23 “位移1(-合位移-)”结果
若用户要查看“应变(-等量-)”的结果,步骤也和上述一样。
在上述结果中,实体有一个很大的变形量,因为定义实体的材料为“合金钢”,而外部载荷为仅500N,这结果显然和常理不容。但读者要知道,软件设计工具的优点是可以将用户所感兴趣的结果清楚明了地展现出来,所以上述结果实体变形量很大是为了让用户可以更加清楚明了地看清楚位移大小在实体上的分布情况,具体数值还得从“位移1(-合位移-)”结果右边的数值表中读取。
步骤13单击保存按钮,对上述结构分析结果进行保存。
以上是本节的主要内容,带领用户熟悉了一遍SolidWorks Simulation基本的分析流程,很多细节没有指出来,在后面的章节里将进一步介绍SolidWorks Simulation分析中的一些细节。
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