solidworks有限元分析与应力分析的区别

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Solidworks软件的应力分析

Solidworks软件的应力分析

Solidworks软件的应力分析Solidworks软件是一款功能强大的3D设计软件,能够帮助设计者快速、准确地完成各种复杂零件和装配体的建模和分析。

其中,应力分析是Solidworks软件的一大优势,可以对设计的零件或装配体进行强度和刚度的分析,有助于优化设计,提高产品性能。

Solidworks软件的应力分析功能包括静力学分析、动力学分析、疲劳分析等,下面分别介绍。

静力学分析静力学分析是一种分析物体在静止状态下的力学特性的分析方法。

在Solidworks软件中,我们可以对设计的零件或装配体进行静力学分析,以确定它们在受力时是否会发生破坏或变形。

具体步骤如下:1. 创建CAD模型。

设计者需要首先使用Solidworks软件创建零件或装配体的CAD模型。

2. 定义约束和负载。

在进行应力分析前,需要定义零件或装配体的约束和负载,以模拟实际工作环境。

例如,可以定义固定边界条件、弹簧边界条件等。

3. 进行应力分析。

在定义好约束和负载后,可以进行应力分析。

Solidworks软件提供了多种分析方法,包括静态、非线性、热应力等。

可以根据具体需要进行选择。

4. 可视化结果。

应力分析完成后,Solidworks软件会生成分析结果并以可视化的方式呈现。

分析结果包括应力云图、位移云图、应变云图等。

设计者可以根据结果进行进一步优化,提高设计的强度和刚度。

疲劳分析总之,Solidworks软件的应力分析功能可以帮助设计者优化设计,提高产品的性能和可靠性。

同时,它也使得设计者更容易预测产品在实际工作环境中的运动和变形特性,从而避免产品破坏和故障。

SolidWorks Simulation有限元分析中应力奇异问题的研究

SolidWorks Simulation有限元分析中应力奇异问题的研究

SolidWorks Simulation是一个与SolidWorks无缝集成的设计分析系统[1]。

SolidWorks Simulation提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析[2]、频率分析、屈曲分析、疲劳分析[3]和优化分析等。

SolidWorks Simulation应力分析通过应力云图直观展示分析结果,机械设计人员通常会习惯性地去看应力云图中的最大值[4],并与材料的屈服应力进行比对,以此判定机械结构设计是否满足要求。

1 应力奇异问题的出现通过SolidWorks建立一个无圆角L型支架的模型,进入Simulation界面新建算例,添加约束和载荷,划分网格,运行算例,得到结果。

要求约束和载荷不变,划分网格密度分3种,分别是4mm、2mm和1mm,分析运算后得到结果。

比较结果后,发现随着网格的加密,应力在增大(见图1),变形也在增大(见图2)。

通过表1的分析,发现随着网格加密,最大变形的增幅越来越小,且增幅保持在5%范围内。

因此,可以认为最大变形具有收敛性,将收敛于0.52mm。

但是,随着网格的加密,最大应力的增幅并未减小,且增幅没有保持在5%范围内。

因此,认为该分析结果的最大应力不具有收敛性。

随着网格的继续加密,最大应力可能会变得无穷大,而实际结构不会出现这种变形收敛而应力发散的现象。

这种情况是出现了应力奇异问题。

2 应力奇异问题的原因和判定应力奇异是指有限元分析中由于几何构造或载荷引起的弹性理论计算应力值无限大[5]。

导致应力结果发散的原因是有限元分析基于一个错误的数学模型,即根据弹性理论在尖角处的应力是无穷大的。

由于离散化误差,有限元分析并不会产生无穷大的应力结果,这一离散化的误差掩盖了数学模型的错误。

应力奇异处的应力值并不是人们想要的。

刘三勇 黄才英(湖南中南智能装备有限公司,长沙 410116)摘 要:利用SolidWorks Simulation进行应力分析,指出有限元分析中存在的应力奇异问题,提出利用应力热点诊断判定应力奇异问题,给出相应措施处理应力奇异问题,并分析应力奇异与应力集中的区别。

solidworks有限元分析与应力分析的区别

solidworks有限元分析与应力分析的区别

solidworks有限元分析与应力分析的区别有限元分析与应力分析一样吗?对于很多刚学习有限元分析的人,大多数会有这么一个疑问。

但是,根据看板网项目工程师和培训老师的知识和经验告诉大家,有限元分析与应力分析是不一样的。

有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。

还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

应力分析,分析和求解机械零件和构件等物体内各点的应力和应力分布的方法。

应力分析主要用于确定与机械零件和构件失效有关的危险点的应力集中、应变集中部位的峰值应力和应变。

有限元分析是一种分析的数学模型,利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。

应力分析只是使用有限元分析的一个对几何和载荷工况进行模拟。

应力分析虽然使用了有限元法,但两者不能等同起来。

SOLIDWORKS的有限元分析(使用SIMULATION)和应力分析不是一回事。

只不过SIMULATION的有限元计算,能够得出应力大小(其实是根据材料属性,计算零件变形量,再推出应力、安全系数等一系列有用的结果)。

应力分析则有许多种,SOLIDWORKS的有限元分析是:模拟仿真的应力分析。

因为它的报告后面都有一句:
注意:
不要将您的设计决定仅基于此报告所提送的数据。

请结合试验数据和实际经验来使用此信息。

必须进行现场测试才能核准您的最终设计。

Simulation 通过减少而不完全消除现场测试来帮助您减少投入市场的时间。

solidworks有限元分析

solidworks有限元分析

solidworks有限元分析什么是有限元分析?有限单元法:把⼀个连续的零件模型划分为很多个⼩块,因为对⼀个零件模型直接求解受⼒,很难得出解析解,必须⽤到数值求解法(有限单元法),把零件模型划分为多个⼩块,因为⼩块是有体积的,所以是有限个⼩块。

有限元分析:使⽤有限单元法进⾏分析有限元分析的常⽤术语1、⽹格:使⽤四⾯体或三⾓形来近似地模拟真实的⼏何模型。

进⾏有限元分析时画⽹格(把⼀个连续的实体分成有限个单元)是必须的过程。

2、单元:四⾯体、三⾓形被称之为单元3、节点:单元的⾓点4、刚体:在进⾏有限元分析的时候,我们分析的物体都是柔性体(可以变形的物体)。

当我们不关⼼某⼀个物体的形变时,就可以把这个物体设为刚体。

5、载荷:施加在点、线、⾯上的扭矩、⼒矩、压⼒、重⼒、离⼼⼒、热载荷(热胀冷缩)、强制位移(在悬臂梁上设置2mm 的位移,观察悬臂梁的受⼒情况)等什么是应⼒、位移、应变?应⼒是单位⾯积上的内⼒⼤⼩。

Von Mises 应⼒是⼀种等效应⼒,该点的等效应⼒越⼤,约危险,单位⼀般是N/mm2(Mpa),单位在“应⼒”,右键“编辑定义”,“显⽰”⾥⾯可以更改单位。

位移是构件内⼀点沿某⽅向移动的距离。

应变是单位长度位移的多少,⼀点沿某⽅向的应变⼤,则该点沿该⽅向的变形程度⼤。

编辑材料时应该注意什么?编辑材料时,在材料属性⼀栏,红⾊是必须⽤到的材料常数,蓝⾊是在特定的载荷类型下才会被使⽤,如“温度载荷”就需要“热扩张系数”。

,⿊⾊是不会⽤到的。

但根据有限元理论,弹性模量、中泊松⽐才是必须要⽤的,质量密度是要加惯性⼒(重⼒、离⼼⼒)的时候要⽤到,屈服强度是在计算安全系数时才能⽤到。

画⽹格时应该注意什么?画⽹格时,可以⽤(计算结果中的应⼒图与⽹格图重合到⼀起),红⾊应⼒⼤的部分要完整地覆盖两层⽹格,这样的话,⽹格就划分的很好了。

另外,在应⼒⼤的地⽅可以相应地增加⽹格精度,保证⽹格划分很好。

右键点击“⽹格”,选择“应⽤⽹格控制”,选择要提⾼精度的地⽅(线、⾯),第⼆个参数是此最⾼精度变到设置的⽹格普遍精度的速率(⼀般是1.2)。

solidworks有限元分析

solidworks有限元分析

solidworks有限元分析Solidworks有限元分析。

Solidworks是一款广泛应用于工程设计和制造的三维计算机辅助设计软件。

它提供了丰富的工具和功能,可以帮助工程师和设计师进行产品设计、建模和工程分析。

其中,有限元分析是Solidworks中非常重要的一个功能,它可以帮助工程师对产品的结构、应力、变形等进行精确的分析和评估。

本文将介绍Solidworks有限元分析的基本原理、应用和优势。

有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)是一种工程分析方法,它通过将复杂的结构分解为许多小的有限元素,然后利用数学方法对每个有限元素进行分析,最终得出整个结构的应力、变形等物理特性。

有限元分析在工程设计和制造中有着广泛的应用,可以帮助工程师评估产品的结构强度、耐久性、安全性等重要性能指标,从而指导产品的设计和改进。

Solidworks的有限元分析功能可以帮助工程师对产品的结构进行精确的分析和评估。

首先,工程师可以在Solidworks中建立产品的三维模型,并将其转换为有限元素模型。

然后,工程师可以对模型进行加载、边界条件等设置,并选择合适的材料属性和分析类型。

最后,Solidworks会自动对模型进行网格划分,并利用数学方法对每个有限元素进行分析,最终得出产品的应力、变形等物理特性。

有限元分析在Solidworks中有着许多应用。

首先,它可以帮助工程师评估产品的结构强度,包括承受的载荷、应力分布等。

其次,它可以帮助工程师评估产品的变形情况,包括挠度、变形量等。

此外,有限元分析还可以帮助工程师评估产品的疲劳寿命、安全性等重要性能指标。

通过有限元分析,工程师可以及时发现产品的设计缺陷和问题,并进行改进和优化,从而提高产品的质量和性能。

Solidworks的有限元分析功能具有许多优势。

首先,它集成在Solidworks软件中,可以直接与产品设计和建模进行无缝对接,节省了工程师的时间和精力。

solidworks有限元分析 (2)

solidworks有限元分析 (2)

Solidworks有限元分析介绍Solidworks有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)是一种用于模拟和分析物体结构行为的方法。

它可以帮助工程师们更好地了解产品的性能、强度和耐久性,从而优化设计并减少开发成本。

本文将介绍Solidworks有限元分析的基本概念、步骤和应用场景,并提供一些实际案例来说明其实际应用。

有限元分析的基本概念有限元分析是一种将复杂结构离散化为多个小元素(也称为有限元)的方法,然后对每个小元素进行计算并将其整合到整个结构中的解析技术。

它基于物体受力平衡原理和材料力学行为,利用数值方法求解一系列线性或非线性方程,从而得出结构的应力、变形和振动等特性。

在Solidworks中,用户可以通过插件或内置功能进行有限元分析。

用户需要先导入或创建结构的CAD模型,然后将其转换为有限元模型。

然后,用户可以定义加载条件、约束条件和材料属性等,进行分析并获取结果。

有限元分析的步骤有限元分析通常需要以下步骤:1.导入或创建CAD模型:用户可以通过Solidworks的CAD工具导入现有模型,或使用其设计功能创建新的模型。

2.网格划分:将结构离散化为多个小元素,通常是三角形或四边形的网格。

Solidworks可以自动进行网格划分,也可以手动调整网格密度。

3.定义边界条件:用户需要定义加载条件和约束条件。

加载条件可以是力、压力、温度等,约束条件可以是固定支撑、固定位移等。

4.定义材料属性:用户需要指定每个小元素的材料属性,如杨氏模量、泊松比等。

Solidworks提供了常见材料的数据库,用户可以选择合适的材料。

5.运行分析:用户可以定义分析类型和求解器选项,然后运行有限元分析。

Solidworks会根据用户的设置计算结构的应力、变形和振动等特性。

6.结果分析:分析完成后,用户可以通过Solidworks提供的结果查看工具,如色标图、图表和动画等来分析结果。

用户可以根据结果进行优化设计或验证设计的准确性。

Solidworks的结构分析与强度优化方法

Solidworks的结构分析与强度优化方法

Solidworks的结构分析与强度优化方法在现代工程设计中,结构分析和强度优化是至关重要的环节。

Solidworks作为一种强大的三维CAD软件,不仅可以进行设计和建模,还可以进行结构分析和强度优化,以确保设计的可靠性和安全性。

本文将介绍Solidworks的结构分析与强度优化方法,以帮助工程师在设计过程中提高效率和准确性。

首先,我们将重点介绍Solidworks的结构分析功能。

结构分析是对设计进行静态和动态力学分析的过程,以评估和优化结构在实际工作条件下的性能和稳定性。

Solidworks提供了几种结构分析方法,包括有限元分析(FEA)、模态分析和疲劳分析等。

有限元分析是Solidworks中最强大和常用的结构分析方法之一。

它基于有限元理论,将结构划分为许多小的有限元单元,并将每个单元的行为建模为具有特定物理性质的材料。

通过对每个有限元进行求解,可以得到结构的应力、应变、位移等参数。

有限元分析不仅可以用于静态分析,还可以用于模拟结构在特定动态载荷下的行为,如振动、冲击等。

模态分析是用于评估和优化结构的固有特性和自然频率的方法。

它可以帮助工程师确定结构的共振频率和模态形态,并进行结构的动态响应分析。

通过模态分析,可以预测和避免结构在工作过程中的共振和振动问题,从而提高结构的可靠性和稳定性。

疲劳分析是针对结构在长期循环载荷下的耐久性进行评估和优化的方法。

它考虑到结构在实际使用中的疲劳寿命和疲劳破坏机制,通过分析载荷谱和应力循环来预测结构的寿命。

通过疲劳分析,可以帮助工程师优化结构设计,延长结构的使用寿命。

除了结构分析,Solidworks还提供了一些强度优化的方法,以进一步优化结构的设计和性能。

拓扑优化是一种强度优化方法,通过重新分布材料以最小化结构的质量或最大化结构的刚度来改进结构的性能。

对于给定的边界条件和约束条件,拓扑优化可以帮助工程师找到最佳的材料分布,从而实现更好的结构性能。

Solidworks提供了拓扑优化的功能,并可以根据用户的要求进行自动的结构优化。

有限元分析中的应力

有限元分析中的应力

你真的了解有限元分析中的“应力”吗Feaforall虽然在有限元分析中我们常常会用到软件后处理程序得出的应力值(stress),但其实应力有很多值得我们研究的地方。

如果我们把作用于物体的力产生的各处应力汇总起来,那么应力也就像流体分析CFD中的速度或者压力一样形成应力场“流过”物体,我们抓取感兴趣的地方来进行强度的评估。

然而,由于应力状态变化复杂,并不好在3D单元中进行可视化,所以我们更需要根据软件已有的功能来探究应力的意义。

1. 几乎所有的有限元分析结果中,默认的应力结果是冯米斯应力(Von Mises),冯米斯应力是一个标量结果,并没有力的方向性指示。

学过材料力学的应该知道还有一种应力是主应力(principle stress),主应力是矢量,某些情况下也是非常有用的,那么他们之间有什么区别?2.物理内部的受力在不同部位都不一样,我们怎样尽可能多的去研究内部力场的不同特性并且通过软件可视化出来呢?下面我们将探究上面的两个问题。

什么是应力?首先我们先说说什么是应力。

众所周知,应力(stress)是单位面积上作用的力(forces)。

我们并不好感知或者测量应力,但力(force)是实实在在的,我们可以很好的感知和测量。

物质总是由原子构成的,从原子的维度看,原子之间相吸或者相斥。

物体在没有受力的状态下,原子处于自然状态,所有的力互相平衡,如果物体受到外部力的作用,原子就会偏离平衡位置去寻找新的平衡位置来平衡外部力。

如下图所示,相同长度L上分别有两排5对的原子和两排6对的原子,如果假设原子之间的吸引力相同,那么单位长度上6对原子的应力要比5对的大,扩展到宏观的3D情形同样适用。

力和应力单元微积分学科的发展可以使我们通过数学运用无限(无限大或者无限小)的原理来处理很多实际问题,宏观物体的受力是微观单元的叠加。

在材料力学中,我们把一个无限小的立方体(cube)单元来描述某一点的受力情况。

为什么无限小呢?因为由于无限小,小到物体内部力是均匀的,没有应力变化,只有一种应力状态。

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solidworks有限元分析与应力分析的区别有限元分析与应力分析一样吗?对于很多刚学习有限元分析的人,大多数会有这么一个疑问。

但是,根据看板网项目工程师和培训老师的知识和经验告诉大家,有限元分析与应力分析是不一样的。

有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。

还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

应力分析,分析和求解机械零件和构件等物体内各点的应力和应力分布的方法。

应力分析主要用于确定与机械零件和构件失效有关的危险点的应力集中、应变集中部位的峰值应力和应变。

有限元分析是一种分析的数学模型,利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。

应力分析只是使用有限元分析的一个对几何和载荷工况进行模拟。

应力分析虽然使用了有限元法,但两者不能等同起来。

SOLIDWORKS的有限元分析(使用SIMULATION)和应力分析不是一回事。

只不过SIMULATION的有限元计算,能够得出应力大小(其实是根据材料属性,计算零件变形量,再推出应力、安全系数等一系列有用的结果)。

应力分析则有许多种,SOLIDWORKS的有限元分析是:模拟仿真的应力分析。

因为它的报告后面都有一句:
注意:
不要将您的设计决定仅基于此报告所提送的数据。

请结合试验数据和实际经验来使用此信息。

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