solidworks有限元分析
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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)。
在“应力”中右键,选择“设定”,在边界选项一栏选择网格,就可以把网格和计算结果重合到一起了。
应力集中:局部范围内应力显著增大的现象。