Solidworks 基础及其教程- 7

Solidworkssimulation仿真教程SOLIDWORKSSimulation概述

第一章SOLIDWORKSSimulation基础SOLIDWORKSSimulation是一款集成在SOLIDWORKSCAD环境中的有限元分析（FEA）工具，专注于为工程师提供简便、高效的仿真功能。SOLIDWORKSSimulation是达索系统（DaSSaultSystèmes）旗下的一款产品。发展1995年：SOLIDWORKS公司成立，并推出了基于Windows系统的3DCAD软件SOLIDWORKS；2001年：SOLIDWORKS公司收购了StructuralResearchandAnalysisCorporation（SRAC）旗下的COSMOS系列分析软件，其中包括COSMOSWorks；2009年：COSMOSWorks正式更名为SOLIDWORKSSimulation，将仿真界面和流程深度融入SOLIDWORKS的设计过程中。后续发展：达索系统不断对SOLIDWORKSSimulation进行更新和升级。持续增加新的分析功能、改进解算器算法、优化用户界面和操作流程，以适应不断发展的工程需求和技术趋势。1.1软件的主要优点1.分析功能全面：1）多种分析类型；2）多场耦合分析；3）特殊行业模块；4）高级分析能力。2.操作简便易用：1）集成式界面；2）向导式操作；3）结果准确可靠；4）强大的解算器支持；5）多种验证方式。3.优化设计高效：1）节省时间和成本；2）参数化优化。

1.2核心分析功能1.线性静态分析用途：计算结构在静载荷下的应力、应变和位移。典型应用：机械零件的强度校核（如支架、壳体）。安全系数评估（基于屈服或极限强度）。2.非线性分析用途：计算结构在材料非线性、几何非线性或接触非线性条件下的应力、应变和位移。典型应用：金属成型仿真，密封件压缩分析。3.频率（模态）分析用途：计算结构的固有频率和振型。典型应用：避免共振（如发动机支架设计）。振动噪声（NVH）优化。1.2核心分析功能4.传热分析用途：有限元方法来求解涉及热传导、对流、辐射和相变等热物理过程的工程问题。传热分析根据分析时间，可以分为稳态传热分析，即恒定温度场（如散热器设计）和瞬态传热分析，温度随时间变化（如电子元件升温过程）。典型应用：预测温度分布、评估热应力与热变形、优化热管理方案、验证与改进设计。5.疲劳分析用途：预测构件在循环载荷下的寿命（如交变应力导致的裂纹）。典型应用：预测寿命、预防灾难性失效、优化设计与维修策略。6.屈曲分析用途：用途：评估细长结构（如立柱、薄壁件）的失稳临界载荷。典型应用：预测临界载荷、识别屈曲模态、指导设计优化、评估缺陷敏感性等。1.3与其他仿真工具对比功能SOLIDWORKSSimulationANSYSMechanicalABAQUS集成性优（与CAD一体）一般（需数据转换）一般非线性能力良优优学习曲线一般（易上手）良优适用规模中小型问题大型复杂问题极端非线性问题1.4

SOLIDWORKSSimulation-Flow启动方式通过SOLIDWORKS主界面启动打开SOLIDWORKS软件，单击顶部菜单栏①【工具(Tools)】选项，再单击②【插件】选项。在插件窗口中勾选③【SOLIDWORKSSimulation】”或④【SOLIDWORKSFlowSimulation】,如图11所示，单击【确定】Simulation选项卡将出现在SOLIDWORKS界面中。如果Simulation已加载，可以在【CommandManager】顶部找到【Simulation】选项卡，单击即可进入仿真环境。1.4

SOLIDWORKSSimulation-Flow启动方式通过SOLIDWORKS任务窗格启动打开SOLIDWORKS软件，并加载一个零件或装配体。单击【SOLIDWORKS插件】选项卡，单击⑤【SOLIDWORKSSimulation】选项或者单击⑥【SOLIDWORKSFlowSimulation】，如图1‑2所示。1.5主菜单栏介绍主菜单栏主要包括【文件】、【编辑】、【插入】、【工具】、【窗口】、【视图】等，如图1-2所示，对主菜单中的各级菜单内容进行简要说明，如图1-3～图1-8所示。。1.6SOLIDWORKS工作环境设置1.6.1工具栏设置1）选择【工具】→【自定义】命令，或者在空白的工具栏位置点击鼠标右键，在弹出的对话框中使用【自定义】命令，系统会弹出【自定义】的对话框，见图1‑9。2）在对话框中选择需要的工具栏复选框。3）选中需要的工具栏后，点击【确定】按钮，在图形区域中会显示出选择的工具栏。1.6SOLIDWORKS工作环境设置1.6.2工具栏命令按钮设置1）选择【工具】→【自定义】命令，或者在空白的工具栏位置点击鼠标右键，在弹出的对话框中使用【自定义】命令，系统会弹出【自定义】的对话框。2）点击对话框中【命令】选项卡，在【命令】选项卡中出现【工具栏】列表和【按钮】类别，如图1-10所示。3）在【工具栏】列表中选择对应的工具栏，此时该工具栏中所有的【按钮】类别也都显示出来，拖动需要的按钮图标，至需要放置的工具栏内，在工具栏中即可看到添加的命令按钮图标，最后点击确定，即可完成工具栏命令按钮的添加。1.6SOLIDWORKS工作环境设置1.6.2工具栏命令按钮设置4）如果需要删除工具栏中的按钮图片，只需要打开【自定义】的对话框，在工具栏中不需要的按钮上右单击鼠标右键，在弹出对话框中选择“删除”命令即可，如图1-11所示。1.6SOLIDWORKS工作环境设置1.6.3鼠标笔势设置SOLIDWORKS允许鼠标进行笔势设置，可以快速地从鼠标按钮中展示出工具按钮。打开【自定义】的对话框，在【鼠标笔势】选项中可以进行2-12个笔势的设置，也可以将【类别】选项卡中的【命令】按钮，鼠标左键持续按住后，拖动相应的【命令】按钮至右侧【鼠标笔势指南】中的图标内，见图1-12。1.6SOLIDWORKS工作环境设置1.6.4图形区域背景设置鼠标点击【选项】按钮，在弹出的对话框中点击①【颜色】选项，之后点击②【颜色方案设置】，点击③【视区背景】，通过④【编辑】按钮来选择喜欢的颜色，见图1‑13。1.6SOLIDWORKS工作环境设置1.6.5单位设置系统的总绘图标准有ISO、ANSI、DIN、JIS、BSI、GOST、GB。不同的绘图标准有不同的单位标准，因此在三维实体建模之前需要设置好系统的单位。在设置尺寸之前，先选择总的绘图标准，单击①文档属性，在②【绘图标准】选项中选择③【GB】选项，该选