SOLIDWORKS Simulation 简介

SOLIDWORKS Simulation 简介

SOLIDWORKS Simulation 是一款有限元分析软件，能够在设计过程的早期阶段做出关键的工程决策。借助此分析软件的工具，工程师能够轻松研究初始设计并预测完整数字原型的性能。此软件的自动网格划分工具可在第一次尝试时生成具有高质量单元的网格。它还使工程师能够直接编辑网格以准确放置载荷和约束，并通过其强大的建模能力简化几何。SOLIDWORKS Simulation 使得在将资源投入到重大设计变更或新产品之前快速验证设计概念成为可能。

SOLIDWORKS Simulation 提供广泛的线性和非线性材料，以更好地理解产品的实际行为；此外，它还让工程师了解产品在实际环境中的表现。

SOLIDWORKS Simulation 与 SOLIDWORKS 完全集成，并通过与其他 CAD 应用程序（如 Creo Parametric、CATIA V5、NX（Unigraphic）、Solid Edge、Autodesk Inventor 等）直接交换几何，支持当今多 CAD 环境中的高效工作流程。SOLIDWORKS Simulation 的这一特性帮助您在使用原生 CAD 格式时进行迭代设计变更，而无需重新定义材料、载荷、约束或其他仿真数据。您还可以导入通用文件格式的几何，如用于实体模型的 ACIS®、IGES、STEP 和 STL，以及用于线框模型的 CDL、DXF™ 和 IGES。

SOLIDWORKS Simulation 提供广泛的仿真工具来执行各种类型的分析，帮助工程师在设计周期的早期阶段整合产品性能知识。

使用 SOLIDWORKS Simulation 可以执行的各种类型的分析讨论如下。

线性静态分析

线性静态分析用于计算物体在施加载荷影响下的位移、应变、应力和反作用力。在线性静态分析中，假设物体的材料属性在施加载荷的影响下呈线性行为，并且一旦载荷移除，物体恢复到其原始构型。此外，假设载荷是恒定的，不随时间变化。在此分析中，假设由于施加载荷而产生的位移较小。

频率分析

频率分析用于计算结构的固有或共振频率以及相关的振型。固有或共振频率是物体在从其静止位置受到扰动时振动的频率。通过了解物体的固有频率，您可以确保物体的实际工作频率不与其任何固有频率重合，以避免物体因共振而失效。

屈曲分析

屈曲分析用于计算屈曲载荷（也称为临界载荷），即模型可能开始屈曲时的载荷，即使模型中产生的最大应力在材料的屈服强度范围内。屈曲是指由于轴向载荷施加在诸如细长柱和薄板组件等结构上而发生较大变形。

热分析

热分析用于计算物体由于传导、对流和辐射而产生的温度分布。它有助于避免过热和熔化情况。除了计算温度分布外，此分析还确定相关的热学量，如热分布、热量损失和增益量、热梯度和热通量。

跌落测试分析

跌落测试分析用于计算物体跌落到刚性或柔性地面时的响应。

疲劳分析

疲劳分析用于计算物体失效时的应力，当物体经历反复的加载和卸载条件时，这些条件会在一段时间后削弱物体，即使应力值在允许应力极限内也会导致物体失效。使用此分析，您还可以预测由于反复加载和卸载条件而导致的物体的整个寿命跨度和总损伤。

非线性分析

非线性分析用于计算非线性力学问题的位移、应力、应变和反作用力，包括大变形、塑性、蠕变等。在此分析中，假设物体的材料属性在施加载荷的影响下超出其弹性区域并经历塑性变形。这意味着即使移除施加的载荷，物体也不会恢复到其原始构型。非线性分析可以进行静态分析（施加载荷或场条件不随时间变化）和动态分析（施加载荷或场条件随时间变化）。

线性动态分析

线性动态分析用于计算物体在动态载荷环境中的响应。在此分析中，由于突然载荷施加在物体上，载荷或边界条件随时间变化。此外，假设物体的材料在施加载荷的影响下呈线性行为，并且一旦载荷从物体上移除，物体将恢复到其原始形状。此分析包括振荡载荷、冲击、碰撞和随机载荷。线性动态分析分为四个主要类别，讨论如下。

模态时间历史

模态时间历史分析用于分析作为时间函数的载荷响应。

谐波

谐波分析用于分析物体对谐波时变载荷的响应。

随机振动

随机振动分析用于计算由于振动引起的最大应力，振动响应于非确定性载荷，包括汽车在崎岖道路上行驶时车轮上产生的载荷、地震产生的基础加速度、空气湍流产生的压力以及其他类似类型的载荷。在随机振动分析中，输入到系统中的数据以“功率谱密度（PSD）”的形式表示，表示为振动频率。

响应谱

响应谱分析用于计算由于地震、风载荷、海浪载荷等而经历突然力或冲击的结构的响应。还假设冲击或力发生在固定区域。

压力容器设计分析

压力容器设计分析用于分析压力容器。在此分析中，您可以将静态分析的结果与不同组的载荷（如恒载荷、活载荷、热载荷、地震载荷等）相结合。