Solidworks-COSMOSWorks介绍和实例详解.ppt

Solidworks-COSMOS介绍,刘老师,COSMOS发展历史,1982年SRAC(StructuralResearch&AnalysisCorporation)公司建立，COSMOS/M发布第一款用于PC的CEA软件；1995年SRAC成为SolidWorks第一个合作伙伴；提供了完全在Windowks平台下的CAE解决方案。1997年SRAC成为第一个SolidWorks黄金合作伙伴；2001年SolidWorks被法国DassaultSystemes收购；2002年SRAC与SolidWorks整合；2005年发布COSMOS2006，SolidWorks推出了SolidWorksPremium版本，其中提供了COSMOSDesigner软件，可以帮助用户解决全部的复杂装配体的静力分析问题。2006年SolidWorksPremium版本提供了COSMOSMotion软件，可以帮助用户解决装配体的运动学和动力学问题。,COSMOS主要功能模块（产品）,COSMOSWorksCOSMOSMotionCOSMOSFloworksCOSMOSDesignSTARCOSMOSDesignSTAR是独立的分析界面，它不依赖于您使用的CAD，您的设计可以方便地输入输出。COSMOSMGeoStarGeoStar是另一个独立的界面，它提供COSMOS所有的分析功能。,COSMOSWorks,COSMOSWorks可以通过计算应力和温度帮助确定零件或装配体是否会损坏或过热。它在统一的界面下包括了三个级别的产品：Designer、Professional、AdvanceProfessional。COSMOSWorksDesigner是第一个面向非专业人员的验证软件，使得任何设计师或工程师均可在实际制造之前在现实条件下测试3DCAD模型，从而提高产品质量和安全性。可以轻松解决复杂的装配体分析。COSMOSWorksProfessional提供了一系列功能强大的工具，可帮助那些熟悉设计验证概念的工程师对零部件和装配体进行虚拟测试和分析。除了包含COSMOSWorksDesigner中包含的设计验证功能外，还扩展了分析功能：热分析、模态、屈曲、优化、疲劳以及跌落分析。COSMOSWorksAdvanceProfessional是目前市场上最全面、最复杂的分析工具之一，它为分析员提供了多种分析功能，价格却远远低于大多数的高端CEA软件。,COSMOSMotion,COSMOSFLWorks,COSMOSMotion可以模拟机动化装配体的机械动作以及它们产生的作用力。通过确定各种相关因素（如能量消耗、运动零件之间的干涉），COSMOSMotion有助于确定设计方案是否会失效、零件将在何时断裂以及它们是否存在安全隐患。并可以将运动载荷输入到COSMOSWorks中进行应力分析实现协同仿真。COSMOSFLWorks是专门针对SolidWorks用户开发的流体模拟工具，它可让用户深入了解零件或装配体与浸润固件或周围固件之间的流体、传热和受力情况。可以解决绝大多数工程应用的流体模型。所有流体参数与SolidWorks几何体相关联，并随设计改动而自动关联，并轻松实现难度极高的CFD优化。,COSMOSWorks,完全整合在SOLIDWORKS中设计分析系统的，提供压力、频率、约束、热量，和优化分析。为设计工程师在SolidWorks的环境下，提供比较完整的分析手段。凭借先进的快速有限元技术(FFE),工程师能非常迅速地实现对大规模的复杂设计的分析和验证，并且获得修正和优化设计所需的必要信息。分析的模型和结果和SolidWorks共享一个数据库，这意味着设计与分析数据将没有繁琐的双向转换操作，分析也因而与计量单位无关。在几何模型上，可以直接定义载荷和边界条件，如同生成几何特征，设计的数据库也会相应地自动更新。计算结果也可以直观地显示在SolidWorks精确的设计模型上。这样的环境操作简单、节省时间，且硬盘空间资源要求很小。,COSMOSWORKS能够做哪些方面的分析，分别解决什么问题呢？,其基本模块能做线性应力、位移、频率和室温、热分析，含装配体分析静应力分析-零件会断裂吗？是超安全标准设计吗？热应力作用下会失效吗？频率分析-确定零件或装配的造型与其固有频率的关系，会发生共振吗？在需要共振效果的场合，如超声波焊接喇叭，音叉，获得最佳设计效果。失稳分析-在压载荷作用下，薄壁结构件会发生失稳吗？在这些情况下一般不会达到材料失效（应力超过材料屈服极限）。热分析-零件会过热吗？热量在整个装配体中如何发散？用辐射、对流和传导三种方式研究热量在零件和装配中的传播。,COSMOSWORKS能够做哪些方面的分析，分别解决什么问题呢？,非线性分析-用于分析橡胶类或者塑料类的零件或装配体的行为，还用于分析金属结构在达到屈服极限后的力学行为。也可以用于考虑大扭转和大变形，如：突然失稳。间隙/接触分析-在特定载荷下，两个或者更多运动零件相互作用。例如：在传动链或其他机械系统中接触间隙未知的情况下分析应力和载荷传递。优化-在保持满足其他性能判据（如应力失效）的前提下，自动定义最小体积设计。后动力分析-零件或装配体在动态激励下的线性动力学分析，如地震激励分析。疲劳分析-预测疲劳对产品全生命周期的影响，确定可能发生疲劳破坏的区域，流体动力学计算（CFD）-跟踪导管内部或者螺旋桨等表面的气体、液体流动状况。例如：CPU内的空气循环和冷却，螺旋桨的升降。电磁分析-研究导电原件的电磁相互作用，确定线圈和磁体感应产生的机械力。,COSMOS优势,专注于SolidWorks。COSMOS提供了完全集成于SolidWorks的全面的CAE解决方案，可以有效利用SolidWorks的特性。并且COSMOS和SolidWorks同步更新，CAE可以最有效利用CAD的新功能和特性。面向所有设计人员和工程师的易于使用的设计验证工具。所有工程化的概念便于所有设计人员和工程师掌握CAE软件。例如：对于复杂的实体单元和壳单元的连接，COSMOS直接在几何模型上处理可以非常方便的处理很复杂的力学模型。轻松完成工作的强大功能。以COSMOSWorks为例，在COSMOS中装配分析变得非常简单。不同的接头形式可以帮助每个设计者都有能力进行装配体的分析。COSMOS提供了完全工程化的概念处理复杂的装配体分析，包括模拟刚性连接，弹簧连接，销钉连接，弹性支撑连接，螺栓连接，点焊连接及通用的连接形式。面向主流市场的价格合理的软件。CAE主流市场不仅仅局限于航空航天，军事，汽车等对CAE有严格要求的行业，更重要的是服务于普通的消费品设计、电子产品、普通的机械等行业。分析是零部件的设计过程而不是事故后的验证工具，专业CAE人员的作用不是进行简单零部件的计算等重复性工作，而是帮助公司建立设计者使用的最好的规则。COSMOS是面对设计者和分析专家都适用的CAE软件。提供了针对不同工业行业的解决方案，包括本地销售、支持和培训。以及提供了非常快速的求解工具，做到了快速实现。,COSMOSWORKS分析步骤,生成算例并定义其分析类型和选项。网格定义了可供使用的单元类型。如果需要，请为算例定义参数。参数可以是模型尺寸、材料属性、力值或任何其它输入。定义材料属性。如果在CAD系统中定义了材料属性，则不需要执行这一步。疲劳算例和优化算例使用参考的算例来获得材料定义。指定约束和载荷。您可以使用参数，而不使用数值。疲劳算例和优化算例使用参考算例指定约束和载荷。掉落测试算例不允许您定义在设置过程之外指定的约束和载荷。对于使用曲面的外壳网格，请生成外壳。对于横梁网格，请定义横梁和接榫。对于混合的网格算例，请定义外壳和实体。定义全局、零部件和局部接触设定。您还可以使用查找相触面组查找接触面。网格化模型，以便将模型划分为许多称作单元的小块。疲劳算例和优化算例使用参考算例中的网格。如果需要，可定义多达100个设计情形。运行算例或设计情形。查看结果。,COSMOSWORKS静态分析基本步骤：,为零件指定材料生成静态分析算例应用约束和压力载荷设定网格化选项和网格化零件运行算例查看静态分析的基本结果,有限元法的基本构架,目前在工程领域内常用的数值模拟方法有：有限元法、边界元法、离散单元法和有限差分法，就其广泛性而言，主要还是有限单元法。它的基本思想是将问题的求解域划分为一系列的单元，单元之间仅靠节点相连。单元内部的待求量可由单元节点量通过选定的函数关系插值得到。由于单元形状简单，易于平衡关系和能量关系建立节点量的方程式，然后将各单元方程集组成总体代数方程组，计入边界条件后可对方程求解。,有限元的基本构成：节点（Node）：就是考虑工程系统中的一个点的坐标位置，构成有限元系统的基本对象。具有其物理意义的自由度，该自由度为结构系统受到外力后，系统的反应。元素（Element）：元素是节点与节点相连而成，元素的组合由各节点相互连接。不同特性的工程系统，可选用不同种类的元素。自由度（DegreeOfFreedom）：上面提到节点具有某种程度的自由度，以表示工程系统受到外力后的反应结果。,应力和应变,应力是反映物体一点处受力程度的力学量.在外力作用下物体内部产生分布内力；物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。材料要想安全使用，在使用时其内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时其内部的应力大小不变，称为静应力；还有一些材料，其所受的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期性变化，称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。,应变,物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。A线应变在直角坐标中所取单元体为正六面体时，三条相互垂直的棱边的长度在变形前后的改变量与原长之比，定义为线应变，用表示。一点在x、y、z方向的线应变分别为x、x、y、z。线应变以伸长为正，缩短为负。B切应变单元体的两条相互垂直的棱边，在变形后的直角改变量，定义为角应变或切应变，用表示。一点在x-y方向、y-z方向z-x方向的切应变，分加别为xy、yz、zx。切应变以直角减少为正，反之为负。C一点的应变状态一点的应变分量x、y、z、xy、yz、zx已知时，在该点处任意方向的线应变，以及通过该点任意两线段间的直角改变量，都可根据应变分量的坐标变换公式求出。该点的应变状态也就确定。,应力和应变的关系,由正应力、切应力、正应变与切应变的定义可以看出，与线应变相对应的应力是正应力，与切应变相对应的是切应力。试验表明，对于工程中常用材料制成的杆件，在弹性范围内加载时（应力小于某一极限值），若所取微单元只承受单方向正应力或只承受切应力，则正应力与线应变以及切应力与切应变之间存在着线性关系：=E=G其中，E和G为与材料有关的常数，分别称为弹性模量(或杨氏模量)和切变模量，其常用单位为吉帕（Gpa）,1Gpa=109pa。上两式均称为虎克定律。,有应力就有应变；有应变，就有应力（这里指等温情况）。应力与应变间的关系，完全由材料决定，反映了材料所固有的力学性质。不同的材料会反映出不同的应力应变关系。材料的力学性能和应力应变关系要通过实验得到。,线性静态分析(LinearStaticAnalysis),当载荷应用于物体上时，物体发生变形，载荷的作用将传到整个物体上。外部载荷会引起内力和反作用力，使物体进入平衡状态。线性静态分析计算在应用载荷作用下的位移、应变、应力和反作用力。,线性函数和非线性函数,“线性”与“非线性”是两个数学名词。所谓“线性”是指两个量之间所存在的正比关系。若在直角坐标系上画出来，则是一条直线。由线性函数关系描述的系统叫线性系统。在线性系统中，部分之和等于整体。描述线性系统的方程遵从叠加原理，即方程的不同解加起来仍然是原方程的解。这是线性系统最本质的特征之一。“非线性”是指两个量之间的关系不是“直线”关系，在直角坐标系中呈一条曲线。最简单的非线性函数是一元二次方程即抛物线方程。简单地说，一切不是一次的函数关系，如一切高于一次方的多项式函数关系，都是非线性的。由非线性函数关系描述的系统称为非线性系统。,线性和非线性的关系,定性地说，线性关系只有一种，而非线性关系则千变万化，不胜枚举。线性是非线性的特例，它是简单的比例关系，各部分的贡献是相互独立的；而非线性是对这种简单关系的偏离，各部分之间彼此影响，发生偶合作用，这是产生非线性问题的复杂性和多样性的根本原因。正因为如此，非线性系统中各种因素的独立性就丧失了：整体不等于部分之和，叠加原理失效，非线性方程的两个解之和不再是原方程的解。因此，对于非线性问题只能具体问题具体分析。线性与非线性现象的区别一般还有以下特征：（1）在运动形式上，线性现象一般表现为时空中的平滑运动，并可用性能良好的函数关系表示，而非线性现象则表现为从规则运动向不规则运动的转化和跃变；（2）线性系统对外界影响的响应平缓、光滑，而非线性系统中参数的极微小变动，在一些关节点上，可以引起系统运动形式的定性改变。在自然界和人类社会中大量存在的相互作用都是非线性的，线性作用只不过是非线性作用在一定条件下的近似。,线性系统,均匀性：首先它表现在系统量在空间分布上均匀，其次表现在系统各要素之间相互作用的权重在时间、空间上均匀。例如，一根线性弹簧的恢复力与被拉伸长度之比不随时空而变，其圆频率为常数，即是均匀的。独立性：两个不同因素的组合作用等于每个因素单独作用的简单叠加，遵守线性叠加原理。如对于线性弹簧，则表现在每次拉伸1CM而拉5次的力之和等于一次拉5CM的力。可逆性：线性系统中将时间T反转变为T=-T，那么将沿同一轨迹回到原状态，例如牛顿第二定律，F=ma，如果T=-T，它的形式是不变的，将沿原运动的逆运动运行。,非线性系统,非均匀性：表现在空间颁布、作用方式、效果随时间、地点不同而不同，如我们熟知的台风，其便是复杂的非线性系统，它内部是不均匀的。相干性：系统内部各要素相互约束，相互反馈，相互干扰乱的作用，这表现在线性叠加原理失效。在光干涉、衍射中，这种例子较多，例如两列相干光叠加，光强分别为I1和I2，则合成波光强在一般情况下不等于两者简单的代数和；不可逆性：这是非线性系统的普遍特征，生命活动不可逆，每日天气不可逆，其主要原因便是由于非线性系统的非均匀性(主要是时空上的不均匀)，使得系统内部各要素的重要性及作用不对称。,线形静态分析假设-静态假设,静态假设。所有载荷被缓慢且逐渐应用，直到它们达到其完全量值。在达到完全量值后，载荷保持不变（不随时间变化）。由于加速度和速度很小，可忽略不计，因此这种假设允许忽略惯性和阻尼力。引起相当大的惯性和（或）阻尼力的随时间变化的载荷可以使用动态分析。动态载荷随时间而变，在许多情况会引起相当大的不能忽略的惯性和阻尼力。验证静态假设很重要，因为动态载荷产生的应力可以高达相同量值的静态载荷所产生的应力的1/(2x)倍，其中x是临界阻尼比。对于具有5%阻尼的轻阻尼结构，动态应力将比静态应力大10倍。共振时情况最坏。可以使用静态分析计算以恒定速度旋转或以恒定加速度移动的物体的结构反应，因为所产生的载荷不随时间而变化。可以使用在其他COSMOS产品中提供的动态反应或非线性动态分析模块来计算动态载荷所引起的结构反应。动态载荷包括振动载荷、冲击、碰撞和随机载荷。,线性假设,线性假设。载荷和所引起的反应之间的关系是线性的。例如，如果将载荷加倍，模型的反应（位移、应变及应力）也将加倍。如果以下条件成立，您可以作线性假设：模型中的所有材料均符合虎克定律，即应力与应变成正比。所引起的位移足够小，以致可以忽略由加载所造成的刚度变化。在应用载荷的过程中，边界条件不会改变。载荷的大小、方向和分布必须固定不变。当模型发生变形时，它们不应该改变。,频率分析(FrequencyAnalysis),每个结构都有以特定频率振动的趋势，这一频率也称作自然频率或共振频率。每个自然频率都与模型以该频率振动时趋向于呈现的特定形状相关，称为模式形状。当结构被频率与其自然频率一致的动态载荷正常刺激时，会承受较大的位移和应力。这种现象就称为共振。对于无阻尼的系统，共振在理论上会导致无穷的运动。但阻尼会限制结构因共振载荷而产生的反应。如果您的设计将要承受已知频率的动态载荷，频率分析可帮助您避免共振。在某些设备的设计中需要共振。实际模型有无穷多个自然频率。但有限元素模型的自然频率数目是有限的，等于模型中考虑的自由度数。在大多数情况下，只需要前几个模式。自然频率和相应的模式形状取决于几何、材料属性和支撑条件。自然频率和模式形状的计算称为形态、频率和正常模式分析。,线性化扭曲分析(LinearizedBucklingAnalysis),细长模型在轴载荷下趋向于扭曲。扭曲是指当存储的膜片（轴）能量转换为折弯能量而外部应用的载荷没有变化时，所发生的突然变形。从数学上讲，发生扭曲时，刚度矩阵变成奇异矩阵。此处使用的线性化扭曲方法可解决特征值问题，以估计临界的扭曲因子和相关的扭曲模式形状。模型在不同级别的载荷下可扭曲为不同的形状。模型扭曲的形状称为扭曲模式形状，载荷则称为临界或扭曲载荷。扭曲分析会计算扭曲对话框中所要求的模式数。设计师通常对最低模式（模式1）感兴趣，因为它与最低的临界载荷相关。当扭曲是临界设计因子时，计算多个扭曲模式有助于找到模型的脆弱区域。模式形状可帮助您修改模型或支持系统，以防止特定模式下的扭曲。算例模型扭曲以及超出扭曲行为的更有效方法需要使用非线性设计分析代码。何时使用扭曲分析以轴向装入的细长零件以及包含细长零部件的装配体会在相对而言很小的轴载荷下扭曲。即使应力远远低于临界级别，这类结构也可能因扭曲而失效。对于这类结构而言，扭曲载荷是临界设计因子。大结构通常不需要扭曲分析，因为它们会由于高应力而更早失效。,设计优化(DesignOptimization),优化算例可帮助您自动搜索最佳解决方案。在优化设计时，需要定义目标（目标函数）、设计可以更改的尺度（设计变量）以及设计必须满足的条件（行为约束）。例如，可能要修改模型中的某些尺寸，以将材料需求降至最少，同时又保持安全级别的应力。在这种情况中，您的目标是减少材料量，变化的尺寸是设计变量，应力级别不能超过特定限制的条件是行为约束。分析软件利用参数化的、基于特征的建模以及CAD软件的自动更新功能来自动化优化过程。它可以快速检测更改设计变量的效果，将达到优化设计的设计周期数减至最少。,非线性静态分析(NonlinearStaticAnalysis),线性静态分析假设载荷和所引发的反应之间的关系是线性的。例如，如果将载荷量加倍，反应（位移、应变、应力及反作用力等）也将加倍。所有实际结构在某个水平的载荷作用下都会以某种方式发生非线性变化。在某些情况下，线性分析可能已经足够。在其他许多情况下，由于违背了所依据的假设条件，因此线性求解会产生错误结果。造成非线性的原因有材料行为、大型位移和接触条件。您可以利用非线性算例来解决线性问题。其结果可能会由于过程的不同而稍有不同。在非线性静态分析中，不考虑象惯性和阻尼力这样的动态效果。,在实际应用中遇到的结构非线性的主要来源如下：,几何非线性在非线性有限元素分析中，非线性的主要来源是由于结构的总体几何配置中大型位移的作用。承受大型位移作用的结构会由于载荷所引起的变形而在其几何体中发生重大变化，使结构以硬化和（或）软化方式作出非线性反应。例如，像缆绳一样的结构在增加所应用载荷时一般会表现出硬化行为，而拱形结构可能会先软化后硬化，这种行为就是众所周知的翘曲扭曲。材料非线性非线性的另一个重要来源是应力和应变之间的非线性关系，这在几种结构行为中已经过验证。几种因素可以导致材料行为呈现非线性。其中一些因素为材料应力-应变关系对载荷历史的依赖性（如在塑性问题中）、载荷持续时间（如在蠕变分析中）和温度（如在热塑性中）。称为材料非线性的这类非线性非常适合于通过使用本构关系来模拟与不同应用有关的这种效果。在地震期间梁柱连接的屈服就是材料非线性看似合理的其中一种应用。接触非线性一种特殊类型的非线性问题与所分析的结构的边界条件在运动过程中不断变化的特性有关。这种情况会在分析接触问题时遇到。结构振动、齿轮齿接触、配合问题、螺纹连接和冲击实体是几种需要评估接触边界的示例。接触边界（交点、线或面）的评估可以通过利用相邻边界上的交点之间的间隙（接触）要素来实现。,掉落测试算例（DropTestStudies）,掉落测试算例会评估对具有硬或软平面的零件或装配体的冲击效应。掉落物体到地板上是一种典型的应用，该算例也由此而得名。程序会自动计算冲击和引力载荷。不允许其它载荷或约束。算例不能自动回答模型会破裂问题。也不能预测零部件是否会由于冲击而分离。但您可以使用结果来评估这类事件发生的可能性。例如，您可以使用最大应力来预测材料失效，使用接触力来预测零部件的分离。,疲劳分析(FatigueAnalysis),我们注意到，即使引发的应力比所允许的应力极限要小很多，反复加载和卸载在过一段时间后也会削弱物体。这种现象称为疲劳。每个应力波动周期都会在一定程度上削弱物体。在数个周期之后，物体会因为太疲劳而失效。疲劳是许多物体失效的主要原因，特别是那些金属物体。因疲劳而失效的典型示例包括，旋转机械、螺栓、机翼、消费产品、海上平台、船舶、车轴、桥梁和骨架。线性和非线性结构算例无法预测疲劳造成的失效。它们会计算专为指定约束和载荷环境设计的反应。如果遵守了分析假设，并且算出的应力在允许的限制范围内，则它们认为无论应用多少次载荷，该设计在此环境中都是安全的。静态算例的结果用作定义疲劳算例的基础。某一位置发生疲劳失效所需的周期数取决于材料和应力波动。对于特定材料而言，这些信息由曲线（称为S-N曲线）给出。,疲劳失效的阶段,疲劳失效有三个阶段：阶段1。材料中形成一处或多处裂纹。材料的任何位置都可能形成裂纹，但通常发生的位置是边界面，因为这里有更高的应力波动。裂纹产生的原因有很多。材料细微结构的缺陷以及加工或处理引起的表面刮擦都是其中的原因。阶段2。部分或所有裂纹因继续应用载荷而增大。阶段3。设计为容忍所应用载荷的能力继续恶化，直到失效发生。疲劳裂纹开始于材料表面。加强模型表面可以延长模型在疲劳下的寿命。,材料属性(MaterialProperties),在运行算例之前，必须先定义相应分析类型所需的所有材料属性。例如，静态算例、频率算例和扭曲算例需要弹性模量，而热力算例需要热导率。您可以在运行分析之前随时定义材料属性。所有材料属性都通过材料对话框定义。材料模型(MaterialModels)：材料模型描述材料的应力-应变关系。可用的材料模型取决于激活算例的类型,材料模型(MaterialModels),弹性模型线性弹性各向同性线性弹性正交各向异性非线性弹性塑性模型vonMises塑性（运动性与各向同性）Tresca塑性（运动性与各向同性）Drucker-Prager塑性超弹性模型Mooney-Rivlin超弹性Ogden超弹性Blatz-Ko超弹性粘弹性模型蠕变模型镍钛诺材料模型,弹性模型,当材料的位移与施加的载荷成线性比例时，并且当载荷消除时材料恢复到其未变形的状态，材料的这种行为称为弹性。对于弹性材料，应力与应变成正比。线性弹性各向同性：如果材料的属性不随方向而变，则该材料称为各向同性。因此，各向同性材料在各个方向具有相同的弹性模量、泊松比、热扩张系数、热导率等。线性弹性正交各向异性：与同向性材料相比，正交各向异性材料具有互相垂直的首选强度方向。沿这些方向（也称为主要方向）的属性是弹性系数的极限值。,各向同性材料如果材料的机械和热力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。正交各向异性材料如果材料的机械和热力属性在三个相互垂直的方向上都是单值的且独立的，则该材料为正交各向异性。正交各向异性材料的示例为木材、许多晶体和轧材。,超弹性材料模型可用于为类橡胶材料建模，其中的解会涉及大变形。假设材料为非线性弹性、各向同性且不可压缩。粘弹性模型(ViscoelasticModel)由于粘性效应而能够消耗机械能的弹性材料具有粘弹性材料的特性蠕变模型(CreepModels)，蠕变是在恒定应力状态下产生的与时间相关的应变。大多数工程材料，尤其是高温下的金属、高分子塑料、混凝土和火箭发动机中的固体推进剂都会发生蠕变。蠕变效果需要很长的时间才能形成，因此通常在动态分析中被忽略。,镍钛诺材料模型(NitinolMaterialModel),形状记忆合金(SMA)（例如镍钛诺）表现超弹性效应。超弹性一词用来描述在负载-卸载周期作用下能承受大变形但不会出现永久变形的材料。实际上，在负载-卸载周期作用下，甚至高达10-15%应变，材料会表现出滞后反应，在负载和卸载时经过陡峭-平缓-陡峭变化，但没有永久变形。,弹性模量。全局X、Y和Z方向的弹性模量。对于线性弹性材料，某个方向的弹性模量定义成在该方向上引起同一方向的单位应变的应力值。它也等于该方向上的应力和对应的应变之比。弹性模量首先由杨(Young)引入，因此通常称为杨氏模量。弹性模量用在静态分析、非线性分析、频率分析和扭曲分析中。抗剪模量。抗剪模量也称为刚性模量，是平面上的抗剪应力与对应的抗剪应变之比。抗剪模量用在静态分析、非线性分析、频率分析和扭曲分析中。泊松比。材料在纵向方向的延伸伴随着横向方向的收缩。如果物体受到X方向的拉伸应力，泊松比NUXY定义为Y方向的横向收缩与X方向的纵向应变之比。泊松比是无量纲的量。对于各向同性材料，所有平面上的泊松比都相等(NUXY=NUXZ=NUYZ)。泊松比用在静态分析、非线性分析、频率分析和扭曲分析中。,约束(Restraints),约束能够规定在算例中使用的顶点、边线或面的零或非零位移。固定不可移动(无平移)对称滚柱/滑动铰链使用参考几何体在平面上在圆柱面上在球面上周期性对称,固定(Fixed)对于实体网格，此约束类型将所有平移自由度设定为零。对于外壳网格，它将平移和旋转自由度设定为零。使用此约束类型时不需要参考几何体。不可移动(Immovable)此约束类型将所有平移自由度设定为零。它对实体和外壳网格是相同的。不使用参考几何体。对称(Symmetry)可使用对称性对模型的一部分进行造型，而不是对完整模型进行造型。未造型部分的结果可以从造型部分推断得出。适当地利用对称性可帮助您减少问题的规模并获得更为准确的结果。,滚柱/滑动(Roller/Sliding)使用“滚柱/滑动”约束可以指定平面能够在其基准面方向自由移动，但不能在垂直于其基准面的方向移动。该面在载荷下会收缩或膨胀。铰链(Hinge)使用铰链约束可以指定圆柱面只能绕自己的轴旋转。在载荷下，圆柱面的半径和长度保持恒定。这种情况与选择在圆柱面上约束类型并将径向和轴向零部件设定为零类似。,使用参考几何体(UsingReferenceGeometry)可以使用所选参考几何体来应用约束。参考可以是基准面、轴、边线或面。使用此选项可以规定对顶点、边线和面的约束。在平面上(OnFlatFace)只有当所有选定的面都是平面时，才能使用此选项。每个面都可以在不同的基准面中。每个面均在相对于其自己的方向（方向1、方向2和法向）上受约束。,在圆柱面上(OnCylindricalFace)只有当所有选定的面都是圆柱面时，才能使用此选项。每个面都可以有不同的轴。每个面的径向、圆周方向和轴向都基于其自己的轴。在球面上(OnSphericalFace)只有当所有选定的面都是球面时，才能使用此选项。每个面都可以有不同的中心。每个面的径向、经度和纬度方向都基于其自己的中心。周期性对称(CyclicSymmetry)周期性对称允许您通过为具有代表性的片段构造模型来分析带有绕轴圆周阵列的模型。片段可以是零件或装配体。几何体、约束和载荷条件必须与组成模型的所有其它片段相似。通常可以使用周期性对称来分析涡轮、叶片、飞轮和马达转子。,结构载荷(StructuralLoads),压力（均匀分布和非均匀分布或者来自于COSMOSFloWorks的压力分布）力（均匀分布或非均匀分布）引力离心力载荷远程载荷（直接载荷转移、刚性连接、远程位移和远程质量）轴承载荷接头（刚性、弹簧、销钉、弹性支撑、螺栓和轴承）温度（规定的温度、均匀的温度变化、热力算例的温度曲线或COSMOSFloWorks的温度曲线）,载荷，荷载，负载，负荷联系和区别,载荷、荷载英文是LOAD，就是加载在梁板柱上面的力,在建筑上面的术语就叫荷载。负载一般即负荷，就是物体所受的拉力或压力。负载：一台机器所抵抗的外部机械压力。在动力行业，“负载”指动力或电力设备在运行过程中所产生、转换、消耗的功率。如电动机在运行过程中的负荷是指所消耗的功率；照明用户的负荷是指该用户向电网取用的功率。实际负荷与额定负荷相等的称“满负荷(满载)”或“全负荷”；超过额定负荷的称“超负荷”或“过负荷(过载)”；实际负荷为零时称“空载”。负载量：一结构在支撑一定重量，质量或抵抗外界压力时所承受的全部压力。负荷：一台机器或系统的服务或运作所作的要求。负荷状态可分为满载、空载、部分载荷、载荷骤增和骤减等。,压力（Pressure）,压力对面应用均匀或非均匀（可变）压力，以供在结构（静态、频率、扭曲和非线性）算例中使用。均匀压力沿指定方向应用，并均匀分布于所有选定的面。可沿垂直于选定面的方向或某个其它方向应用压力。例如，流体静压垂直于面，而倾斜屋顶上的雪应用的是垂直压力，水平方向刮的风应用的是水平压力。压力产生的等效力的大小等于压力值乘以面的面积。不过，净等效力取决于面的几何形状和压力的方向。例如，由于完全圆柱面是对称的，因此对它应用流体静压所产生的反作用力将是零。非均匀压力通过乘数和压力分布来描述。压力分布由使用参考坐标系表示的二阶多项式系数来描述。,力（Force）,力对任何方向的面、边线和顶点应用均匀分布的力、力矩或扭矩，以供在结构算例中使用。指定的力值将应用于每个选定的顶点、边线和面。当您将力应用到面或边线时，所指定的值只代表量值。例如，如果您将力应用到完整圆柱面，所应用的力的向量和为零。要在面上的某个点应用力，需要分割面，使该点成为顶点，然后对顶点应用力。只能对面和边线应用非均匀力。非均匀力由力值和力强度来指定。力值被设定为等于应用于每个面和边线的所有力的绝对值之和。与可变压力一样，力强度也是由使用参考坐标系的x和y轴表示的二阶多项式的系数来描述。,引力(Gravity),引力对零件或装配体文件应用线性加速度，以供在结构分析和非线性分析中使用。您可以指定沿由参考基准面或平面定义的坐标系的x、y和z方向的加速度。还可以定义沿某个直边线的线性