仿真分析入门教程连载4:SolidWorks Simulation使用方法介绍

    单击选项以选择首选的默认单位体系，并指定保存分析结果的文件夹。如果的机器上安装了 SolidWorks Simulation，必须将之从兼容软件产品的插件列表中清除，以访问 SimulationXpress。
    

    
    分析步骤
    使用 SimulationXpress 完成分析需要以下五个步骤：
    1.定义零件的材料
    2.应用夹具
    3.应用载荷
    4.分析零件
    5.(可选)优化零件
    6.查看结果
    对多个文档使用 SimulationXpress
    仅可将 SimulationXpress 用于活动的零件文档。如果创建新零件文档或使用打开 SimulationXpress 处于活动状态的现有文档，程序会自动保存分析信息，然后结束当前的分析过程。
    SimulationXpress 用户界面
    

    指派材料
    零件的反应取决于其所构成的材料。程序必须知道零件材料的弹性属性。通过从材料库选择一材料而给零件指派材料。SolidWorks 中的材料有两组属性，即视觉和物理（机械）。程序只使用物理属性。SolidWorks 带有一具有定义的材料属性的材料库。可在使用 SimulationXpress 时或在开始前将材料指派给零件。如果想指派给零件的材料不位于材料库中，退出 SimulationXpress，将所需材料添加到库，然后重新开启 SimulationXpress。
    如果使用材质编辑器指派材料到零件，材料将在 SimulationXpress 中出现。
    材料可以是各向同性、正交各向异性、或各向异性。SimulationXpress 只支持各向同性材料。
    各向同性材料
    如果材料的机械属性在所有方向上都相同，则该材料为各向同性。各向同性材料可以具有均匀或非均匀的微观结构。例如，尽管钢的微观结构为非均匀的，但钢表现出各向同性行为。
    各向同性材料的弹性属性由弹性模量 (EX) 和泊松比 (NUXY) 定义。如果不定义 NUXY 的值，程序会假定 0 值。
    各向异性材料（Anisotropic Material）
    如果在不同方向上材料的机械属性也不同，则此材料称为各向异性材料。常规而言，各向异性材料的机械属性对于任何平面和轴都不对称。正向性材料有时也称为各向异性材料。
    欲在 SimulationXpress 中指派/修改零件材料：
    1.在材料标签上扩展所需材料等级。
    2.为零件选择一材料。
    3.单击应用。
    当前材质显示新的材料名称
    在 SolidWorks Simulation 中，还可以可进行以下工作：
    1.定义正交各向异性和各向异性材料。
    2.使用非线性分析来模拟多种材料的性能。例如，塑料、土壤、泡沫，等等。
    3.创建自己的材料库或添加新材料至 SolidWorks 材料库。
    4.定义依赖于温度的材料属性。
    5.定义多达 50 层的复合壳体，每项都带有不同的各向同性和正交各向异性材料。受支持的复合体包括：对称层状地板、非对称层状地板、以及夹层合成物。

    应用夹具
    在夹具选项卡中，可以定义固定约束。每个约束可以包含多个面。受约束的面在所有方向都受到约束。必须至少约束零件的一个面，以防由于刚性实体运动而导致分析失败。
    应用约束至模型：
    1.单击下一步往下继续。
    2.键入夹具的名称或接受默认名称。
    3.在图形区域中，单击要约束的面。
    4.单击下一步。
    5.单击下一步。
    载荷标签出现。
   
    在 SolidWorks Simulation 中，还可以进行以下工作：
    1.应用夹具至边线和顶点。
    2.防止所选实体在各个所需方向发生运动。
    3.在各个方向上都指定位移零点（不移动）或规定的位移值。
    4.指定对称条件。此选项让只分析模型的一部份即可使用对称。
    5.指定滑动条件，在此条件下，平面或非平面可以滑动，但无法沿垂直方向移动。
    6.在分析库中保存普通夹具供将来使用。

    应用载荷
    在载荷选项卡上，可以应用力和压力载荷至模型的面。可以应用多个力至单个或多个面。应用力载荷：
    1.单击下一步往下继续。
    2.选择力并单击下一步。
    3.键入力的名称或接受默认名称。
    4.在图形区域中，单击所需的面，然后单击下一步。
    5.选择:
    与每个所选面正交，在垂直于每个所选面的方向应用力。
    与参考基准面正交，以所选的参考基准面方向应用力。如果选择此选项，则必须在 FeatureManager 设计树中选择一个参考平面。
    6.先选择力的单位，然后键入力的数值。
    所指定的力的数值即应用至每个面。例如，如果选择 3 个面并指定 50 磅的力，程序总共会应用 150 磅的力（每个面 50 磅）。
    7.如有必要，单击反向来反转力的方向。
    8.单击下一步。
    力的列表框将会列出所定义的力。载荷选项卡上将会出现选中复选符号
    9.单击下一步。
    分析标签出现。

    压力
    可以应用多个压力至单个或多个面。程序垂直于每个面应用压力载荷。
    要应用压力：
    1.单击下一步往下继续。
    2.选取压力，然后单击下一步。
    3.键入压力的名称或接受默认名称。
    4.在图形区域中，单击所需的面，然后单击下一步。
    5.先选择压力的单位，然后键入压力的数值。
    6.如有必要，单击反向来反转压力的方向。
    7.单击下一步。
    压力的列表框将会列出所定义的压力。载荷选项卡上将会出现选中复选符号
    8. 单击下一步。
    分析标签出现。

    在 SolidWorks Simulation 中，可进行以下：
    1.在任何方向应用压力。分布可以均匀，也可以不均匀。
    2.应用不均匀分布的载荷。
    3.应用重力载荷。
    4.应用离心力载荷（例如，旋转机械）。
    5.应用轴承力。
    6.应用远程力。远程力是指在用假想刚性链接连接至零件的远程位置所应用的力。
    7.直接从 SolidWorks Motion 和 SolidWorks Flow Simulation 输入载荷。
    8.定义轴承、螺栓、边焊、弹性支撑、固定螺栓、销钉、刚性连接、点焊、弹簧、及弹簧-阻尼接头。
    9.应用温度至零件的不同位置。温度的变化在零件中产生应力。这些应力称为热应力。SolidWorks Simulation 可自动读取热算例的温度曲线图并执行热应力分析。
    10.在分析库中保存普通载荷供将来使用。
    当现有结果不属于当前几何、材料、夹具或载荷时，SimulationXpress 窗口左下角会出现更新按钮。单击更新即会重新分析模型并计算新结果。
   

    欲分析零件：
    1.阅读显示的信息，然后单击下一步。
    2.选择:
    是（推荐）以接受默认网格设置（默认单元大小和公差值）
    不，我想更改设定以更改默认网格设置。
    3.单击下一步。
    如果选择更改默认设置，请键入所需值或者拖动滑块。默认公差为指定单元大小的 5%。单击下一步。
    4. 单击运行。
    当分析完成时，一复选符号  出现在分析标签上，且结果标签出现。

    自动网格化试验
    SimulationXpress 在报告网格化失败之前，会使用 3 种不同的单元大小自动尝试对模型进行网格化。如果使用指定单元大小 (E) 网格化失败，程序会使用 (0.80*E) 的单元大小尝试进行第二次零件网格化试验，并使用 (0.64*E) 进行第三次试验。

    网格失败诊断
    实体模型的网格化由两个基本阶段组成。在第一阶段，网格器将节放置于边界上。此阶段称为曲面网格化。如果第一个阶段成功，网格程序开始第二个阶段，将在内部生成节，以四面单元填充体积，并将中侧节放置于边线上。
    这两个阶段都会遭遇失败。当零件的网格化失败时，SimulationXpress 打开网格失败诊断工具来帮助找出并解决网格化问题。此工具列举引起失败的面和边线。若想高亮显示网格化失败的面或边线，从清单中将之选择。

    在 SolidWorks Simulation 中，可进行以下：
    1.在模型的不同区域（网格控制）指定不同的单元大小。利用此功能，可以在模型的重要位置指定更小的元素尺寸，以提高结果的精确度。
    2.从两种不同解算器选择来有效地分析不同类型和不同规模的问题。
    3.无需指定夹具即可从 SolidWorks Motion 输入载荷。
    4.使用自适应方法自动提高应力分析解法的精确度。

    优化零件
    在优化标签上，可在分析标签上完成了应力分析后进行优化分析。软件尝试在满足特定准则的同时为一个模型尺寸为查找优化值。例如，可查找横梁的优化长度，这样横梁中的 von Mises 应力不超过所指定的值。

    查看结果
    完成分析后，可以查看结果。
    结果选项卡上的选中符号  表示结果存在，并且可以查看当前的几何、材料、夹具及载荷。
    当现有结果不属于当前几何、材料、夹具或载荷时，SimulationXpress 窗口左下角会出现更新按钮。单击更新即会重新分析模型并计算新结果。
    结果选项卡的第一个屏幕显示零件所有位置的最小安全系数。标准工程规则通常要求安全系数为 1.5 或更大。对于给定的最小安全系数， 该程序会将可能的安全与非安全区域分别绘成蓝色与红色。
    

    分析信息
    SolidWorks SimulationXpress 在结果位置文件夹中生成一名为 partname-SimulationXpressStudy.CWR 的文件以保存分析结果。材料、夹具和载荷保存在零件文档中。
    如果打开已使用 SimulationXpress 的文档，但无法继续以前的分析过程，请在欢迎屏幕中单击选项，然后将结果位置设置为相关 CWR 文件所在的文件夹。
    保存零件文件的结果图表
    使用文件、另存为将零件文件另存为 SolidWorks eDrawing 文件时，可包括分析结果。要达到此目的，必须在与零件文件相同的文件夹中将分析结果另存为 eDrawings 文件，然后使用文件、另存为以 eDrawings 格式保存零件。
   

仿真分析入门教程连载1:关于SolidWorks SimulationXpress介绍

仿真分析入门教程连载2:为什么要进行仿真分析？

仿真分析入门教程连载3:SolidWorks Simulation非线性分析

仿真分析入门教程连载4:SolidWorks Simulation使用方法介绍

仿真分析入门教程连载5：基于SolidWorks Simulation的挂钩仿真分析实例应用（一）

仿真分析入门教程连载6：基于SolidWorks Simulation的挂钩仿真分析实例应用（二）