SolidWorks支架受力分析
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。
基于solidworks的槽钢构建有限元分析、优化设计及对有限元的展望
基于solidworks的槽钢构件有限元分析、优化设计及其发展趋势[ 摘要]：槽钢作为焊接承重架最为重要的部件, 其有限元分析是一个非常有意义的研究领域。
用Solidworks和有限元对微硬盘悬臂梁进行了建模、模态分析,利用理论分析和软件仿真相结合的方式对4. 57 cm微硬盘悬臂梁进行振动模态分析,通过对各阶固有频率下的振型的计算,找出微硬盘悬臂梁中的具有整体弯曲和大摆动的频率点,在进行结构设计和控制方面要避免这些频率点,从而提高微硬盘悬臂梁的整体性能。
本文以63＃槽钢为载体, 利用solidworks建立曲轴的三维模型, 并导入cosmos/works有限元分析软件, 计算分析了槽钢的的力学性能, 得到槽钢在极限载荷下的载荷分布情况, 为槽钢焊接构架的优化设计提供了科学依据。
关键词：solidworks软件；槽钢焊件载荷及受力分析；建模；优化设计及展望引言：随着对槽钢焊接件小巧型和可靠性的要求不断提高, 槽钢焊件在保证占最小空间的前提下对强度要求的问题变得十分重要。
本文通过SolidWorks 软件举例建立了槽钢焊件的承载的几何模型, 通过SolidWorks 软件中的有限元分析插件COSMOS/Works 分析了槽钢的力学性能,得出了该槽钢架的载荷分布情况, 为槽钢焊架的优化设计提供重要的科学依据。
目前,市场上流行很多三维设计软件,如Pro /E、UG、CAXA 、SolidWorks等,这些三维设计软件都具有强大的实体建模、参数化特征造型、曲面造型和大型装配处理等功能,它们被广泛用于机械、汽车、航空等领域。
机械产品的设计开发,往往会涉及到许多标准零件,如果每一个标准零件在使用的时候都要重新开始绘图、建模,势必将浪费很多宝贵的时间,如果设计人员能从CAD系统的标准件库中获得满足设计要求的标准件,则可大大减少重复劳动,提高设计效率。
由于大部分三维软件普遍存在一个缺陷,缺少标准零件库,为此,有必要对三维软件进行二次开发,建立标准零件库,以方便用户使用。
基于AnsysWorkbench的支架静力学分析
1静力学分析概述机械设备在工业及人们生产生活中的应用日益广泛[1]，支架不作为机构运动中的关键运动件，但起到支撑和传递力的作用[2]，其性能的下降往往容易被忽视，但却对机器的整体性能产生很大的影响。
如机器人的本体支撑架，或是驱动单元支撑架，由于长期受力导致的变形或局部缺陷往往会引发一系列的设备故障，因此对于支架的仿真分析非常必要。
本次研究采用基于有限元仿真分析的Ansys软件[3，4]，对不同形式的支架受力情况进行参数化研究。
基于有限元静力学分析的思路已相对成熟，其仿真结果具有较高的参考意义。
本次研究为对机械结构的设计、设备受力分析及故障诊断提供一定的依据。
仿真它是使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目整体的层次上表示的。
现如今随着我国的军事以及科学技术的突飞猛进的发展，仿真也越来越有受到重视，它已成为各种复杂系统研制工作的一种必不可少的手段，尤其是在航空航天领域，仿真技术也是飞行器和卫星运载工具研制必不可少的手段，可以取得很高的经济效益。
在研制、鉴定和定型全过程都必须全面地应用先进的仿真技术。
否则，任何新型的、先进的飞行器和运载工具的研制都将是不可能的。
2仿真分析方法对于支架的力学仿真分析，可以通过机械建模软件建立之间的三维模型，然后在AnsysWorkbench中基于有限元分析理论进行仿真分析和求解计算。
2.1机械建模软件Solidworks Solidworks创建了有限元分析所需的三维立体模型,其采用基于特征的建模方式，常见的特征包括拉伸，旋转，镜像，阵列及扫描放样等。
Solidwork用来机械建模有三大模块，可以绘制零件并且将零件装配，绘制相应的工程图[5]。
在零件建模中，通过特征的组合实现对特定结构尺寸的模型建立，在装配体模式中，通过不同的配合形式将零件体装配，配合的本质是限制相应零件的自由度，从而实现装配。
对非标零件进行加工生产时需要绘制工程图，Solidworks的工程图绘制模块可以直接生成各视角的视图并进行标注，对关键尺寸标注公差，并进行表面精度要求[6]和技术要求的书写，对于热处理形式，材料选择以及圆角处理等工艺要求均可在工程图中进行标注。
solidworks连接ansysworkbench受力分析步骤,包括材料参数修改
以笔者的某个零件为例，连接ansys 连接ansys workbench
以静态力分析为例，点击static structural，单击并拖到右边的geometry一栏上面
接着就会变成这样
双击model
然后就自动生成这个界面了接下来首先是修改材料
材料默认都是结构钢，点击structural Steel来修改，
点击小三角形选择new material然后进入这个界面
点击图中位置
右键可以去库里面找左键的话就新增自己的材料。
假如说我添加铜Cu，
双击框中这两个，修改密度和杨氏模量。
然后
这时候就能在这里
点击小三角，找到铜了。
第二步是划分网格，我一般都是自动划分的
右击 generate mesh
第三步是添加力和不动点，第四步添加形变位移显示。
solidworks_simulation功能特点_概述及解释说明
solidworks simulation功能特点概述及解释说明1. 引言1.1 概述Solidworks Simulation是一款强大的虚拟仿真软件，它能够在设计过程中提供准确、可靠的分析结果，实现产品性能优化和缩短开发周期的目标。
它基于有限元分析（FEA）的原理，通过对物体结构、热传导和动力学等方面进行模拟和分析，帮助工程师评估和改进产品设计。
1.2 文章结构本文将围绕Solidworks Simulation的功能特点展开讨论。
首先介绍其功能概述，包括其主要功能和应用范围；接着详细介绍其界面与操作，以帮助读者快速上手使用该软件；然后探讨不同类型的分析和工具，并解释其原理和应用；之后给出几个具体案例进行说明，并说明在实际应用中如何利用Solidworks Simulation 解决各类问题；最后总结该软件的功能特点和优势，并展望未来发展方向及应用领域扩展。
1.3 目的本篇文章旨在全面介绍Solidworks Simulation的功能特点及其解释说明。
通过阐述不同类型分析（如静力学、热传导和动力学）以及相应的工具，读者可以更好地了解该软件能够在不同领域中的应用。
我们希望通过本文的阐述，读者能够对Solidworks Simulation有一个清晰的认识，并为其在设计和工程实践中的应用提供参考。
2. Solidworks Simulation 功能特点：2.1 功能概述:Solidworks Simulation是一种基于CAD软件Solidworks平台上的有限元分析工具，提供了广泛的仿真功能，可用于结构、流体力学和热传导等领域的分析。
该功能强大且易于使用，旨在帮助工程师在设计过程中更好地评估产品性能，并优化设计。
2.2 界面与操作:Solidworks Simulation具有直观的用户界面，可以轻松导航和访问各种仿真功能。
用户可以通过几个简单的步骤设置和运行仿真分析，并查看结果以进行后续分析和优化。
SolidWorks支架受力分析报告
管道支吊架受力分析总结管道安装在机电安装工程中占较大的比重，而管道支吊架的制安在管道安装中扮演着主要的角色，它直接关系到管道的承重流向及观感。
有些支吊架不但影响观感，更存在着安全隐患，为了消除管道支吊架存在的各种隐患，使管道支吊架制安达到较高水平，有必要对管道支吊架进行荷载受力分析，确保支吊架荷载在安全范围以内。
选取宝鸡国金中心-购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析：系统：压力排水材质：镀锌钢管管径：DN100管道数量：两根两支架间距：6米一、管道重量由三部分组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取加强措施）。
1、管道自重：由管道重量表可查得，镀锌钢管 DN100：21.64Kg/m ，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为：f1=21.64*6kg=129.84kg*10=1298.4N2.管道中水重22*1000*6kg=211.688kg=2116.88Nρπf2=rl=3.14*0.106介质 3、管道重量f=f1+f2+(f1+f2)*10%=3756.81N、受力分析4 系数按每个支架受力为：1.35考虑，安装等因素，根据支架详图，考虑制造、F=3756.81*1.35/2=2535.85N50*5假设选取等边角钢（材质为）做受力分析试验Q235 分析过程：1、支架建立1）在REVIT导出要进行分析的支架剖面，然后打开solidworks软件,打开保存好的CAD支架剖面图；2）通过草图绘制工具绘制支架轮廓；3）通过插入-焊件-结构构件选择50*5等边角钢，并在绘制好的轮廓图上依次描图（如果没有需要的型钢号，可以下载国标型钢库放在solidworks指定的文件夹）；支架型钢的选择绘制型钢轮廓建立）赋材质：对支架模型赋予普通碳钢材质；4 、支架加载2）定义受力面：对横担的水管投影区域进行分割，便于为下一步载荷选择指定1 ；面（我们等效管道的作用力集中在水平中心截面）保证在力的加载过程中不晃对支架的上端进行固定，边界条件、载荷的定义:2）2535.85N;动，对支架进行加载，力的大小为力的加载定义受力面3、受力分析从图中可以看出屈服力大小为220.594MPa，而最大应力只有164.125MPa，最大应力小于屈服力的大小，型钢处于弹性应力应变阶段。
Solidworks受力分析教程
在Solidworks中对零件进行仿真受力分析
实例：托架由合金钢制作，在两个孔处固定，并载有1000 psi 压力，如图所示：
1.指派材料：
设置材料为合金钢。
2.生成静态分析算例：
单击算例顾问的向下箭头，然后选择新建算例。
在类型下，单击静态。
重命名为Static-1。
单击确定。
软件将在Simulation 算例树中生成算例。
注意，算例树中零件上的复选标记表示您已指派了材料。
3.应用固定约束
单击夹具顾问上的向下箭头并选择固定几何体，或右键单击算例树中的夹具并选择固定几何体。
夹具随即出现。
4.应用压力：
单击外部载荷中的向下箭头并选择压力，或者右键单击Simulation 算例树中的外部载荷并选择压力。
5.设定网格化选项：
在Simulation 算例树中，右键单击网格并选择生成网格，或单击运行此算例
(Simulation CommandManager) 上的向下箭头并选择生成网格。
6.网格化零件和运行分析：
单击确认接受值。
网格化开始，网格进展窗口出现。
网格化结束之后，网格化模型出现在图形区域中。
单击运行此算例。
分析将会运行，并且结果文件夹将出现在Simulation 算例树中。
Simulation基础教程(2章)
– 定义静态算例 – 施加固定约束 – 添加作用力
TOP基准面，200lb
– 划分网格 – 设置算例选项
添加P1图解
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5
案例分析
创建新算例2（网格控制）
– 利用拖动的方法复制算例 – 利用局部网格控制
结果分析
– 图解显示主要应力、合位移
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7
案例分析
没有圆角的配置
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8
案例分析
应力奇异性 算例1, 算例2 算例3 应力结果 – 算例 算例 ，算例
25000
应力奇异性
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3
案例分析
理解边界条件
– 尽可能简化模型 – 忠实地反映实际工况
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4
案例分析
一、不带圆角分析 算例1 算例
– 打开零件“L bracket”
Simulation基础教程 ——第二章 L形支架的静态分析
长沙凯士达信息技术开发有限公司 CAE工程师:谢莉
Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory, operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, under cooperative agreement with the National Science Foundation.
支架受力分析
1 |基本原理：静态线性分析本节概述了对结构力学问题建模的基础，以及如何在COMSOL Multiphysics 及结构力学模块中应用它们。
包括创建几何、定义材料属性和边界约束条件等操作说明。
计算出解以后，我们将学习如何显示和分析结果。
本指南中的模型是一个框架和安装螺栓的装配结构，材料都是钢。
这种支架可用于安装执行器，臂上两孔之间用销钉扣住。
几何如图 6所示。
图 6: 支架的几何结构和载荷分布。
在分析中，假定安装螺栓固定并连接到支架上。
要对销钉的外部载荷建模，可在两个孔洞的内表面指定三角分布的表面压力 p ：其中 P 0 是载荷峰值，α是载荷方向的角度。
其中一个臂的载荷向上，另一个的载荷向下，载荷分布如图 6所示。
p P 0α()cos-π2--απ2--<<=| 2模型向导建模的第一步是打开COMSOL 并指定分析类型—在本例中，选择稳态，固体力学分析。
Note: 这些操作说明适用于Windows 用户，但同样适用于Linux 和Mac 用户，只是略有差别。
1双击桌面上的COMSOL 图标打开软件。
软件打开后，我们可以选择使用模型向导创建新的COMSOL 模型，或使用空模型来手动创建。
本教程中，我们单击模型向导按钮。
如果COMSOL 已打开，可以从文件菜单选择新建，然后选择模型向导。
模型向导会指导您建立模型的初始几个步骤。
下一个窗口可供您选择建模空间的维度。
2在选择空间维度窗口选择三维。
3在选择物理场窗口，从结构力学下选择固体力学(solid) 。
4单击增加，然后单击研究。
5在选择研究窗口的预置研究下，单击稳态 。
6单击完成。
全局定义-参数良好的建模习惯是将常数和参数集中放置于一处，以便进行更改。
使用参数也会改进输入数据的可读性。
我们需要定义以下参数：载荷峰值强度P0、销钉孔半径R 和销钉孔中心y 坐标YC 。
1在主屏幕工具栏中单击参数。
Note: 在 Linux 和 Mac 下，主屏幕工具栏是指 Desktop 顶部附近的一组特定 控件。
基于Ansys workbench康复训练支架的有限元分析
科学技术创新2021.05基于Ansys workbench 康复训练支架的有限元分析蒋志(安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232000)1概述由于中国经济的高速发展，人们生活水平的提高，私家车以及各种交通工具迅速增加，因交通事故造成的下肢损伤的患者也越来越多，以前的传统康复训练主要是依靠医疗师的工作经验，多数是靠徒手完成康复训练的。
但是随着下肢运动功能障碍患者的人数逐年增加，仅仅依靠医疗工作人员帮助下肢损伤的患者进行康复训练，不仅工作强度大，而且训练周期长。
并且很多国家都面临着医疗资源设备的短缺，对于康复训练设备的需求也日益增加，因此，设计一款合理的康复训练设备，必然可以提高康复治疗的效率，缩短治疗时间。
康复训练设备主要被用来帮助患者实现各种运动功能的康复训练，比如上肢运动训练和下肢运动训练。
有医学研究表明，有规律的、科学的进行康复训练是可以帮助下肢损伤的患者恢复基本行走能力的重要手段，对于家庭乃至社会都有着非同凡响的现实意义。
张宵[1]对减重支撑系统结构进行了设计，该结构基本满足减重需求。
王文龙[2]设计了一种新型减重结构，能够满足使用者在不同要求下的减重康复训练。
张启国[3]设计了一款自主控制的减重系统，可以满足基本的减重步行康复训练的需求。
韩朝慧[4]详细介绍了康复机器人的减重系统并验证了可以实现恒力减重。
王婷[5]设计了减重系统控制器，可以根据患者的康复程度选择合适的减重力。
在此基础上，本文设计了一款康复训练装置，帮助下肢损伤的患者进行康复恢复训练，由于康复训练支架是主要的受力部件，为避免康复训练支架在使用过程中发生断裂，因此需要对康复训练支架进行有限元分析，通过分析结果显示本结构可以满足使用者的使用要求。
2康复训练装置的设计减重康复训练目前是国内外应用最多并且治疗效果最明显的一种康复训练方式，现在已经得到了国内外康复治疗的普遍认可。
其康复训练的效果也是非常的好，在能够实现为下肢损伤的患者减重的同时，也可以帮助下肢损伤的患者进行康复训练。
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SolidWorks支架受力分析
管道安装在机电安装工程中占较大的比重，而管道支吊架的制安在管道安装中扮演着主要的角色，它直接关系到管道的承重流向及观感。
有些支吊架不但影响观感，更存在着安全隐患，为了消除管道支吊架存在的各种隐患，使管道支吊架制安达到较高水平，有必要对管道支吊架进行荷载受力分析，确保支吊架荷载在安全范围以内。
选取宝鸡国金中心-购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析：系统：压力排水材质：镀锌钢管管径：
DN100管道数量：两根两支架间距：6米
一、管道重量由三部分组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取加强措施）。
1、管道自重：由管道重量表可查得，镀锌钢管 DN100：
21、64Kg/m ，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为：
f1=
21、64*6kg=1
29、84kg*10=12
98、4N
2、管道中水重f2=πr2ρ介质l=
3、14*0、1062*1000*6kg=2
11、688kg=21
16、88N
3、管道重量f=f1+f2+(f1+f2)*10%=37
56、81N
4、受力分析根据支架详图，考虑制造、安装等因素，系数按
1、35考虑，每个支架受力为：F=37
56、81*
1、35/2=25
35、85N假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析试验分析过程：
1、支架建立1）在REVIT导出要进行分析的支架剖面，然后打开solidworks软件,打开保存好的CAD支架剖面图；2）通过草图绘制工具绘制支架轮廓；3）通过插入-焊件-结构构件选择
50*5等边角钢，并在绘制好的轮廓图上依次描图（如果没有需要的型钢号，可以下载国标型钢库放在solidworks指定的文件夹）；绘制型钢轮廓型钢的选择支架建立4）赋材质：对支架模型赋予普通碳钢材质；
2、支架加载1）定义受力面：对横担的水管投影区域进行分割，便于为下一步载荷选择指定面（我们等效管道的作用力集中在水平中心截面）；2）边界条件、载荷的定义:对支架的上端进
行固定，保证在力的加载过程中不晃动，对支架进行加载，力的大小为25
35、85N; 定义受力面力的加载
3、受力分析从图中可以看出屈服力大小为2
20、594MPa，而最大应力只有1
64、125MPa，最大应力小于屈服力的大小，型钢处于弹性应力应变阶段。
1）应力、应变关系如下：绘制成应力应变曲线图如下：
从图中可以看出，应力/应变曲率变化不明显，处于弹性应力应变行为阶段，各部位均没有发生屈服现象。
由相关资料可查得50*5等边角钢的抗拉强度σb=423MPa，抗剪强度σr=σb*0、8=3
38、4MPa，型钢吊杆拉伸强度小于它的抗拉强度，型钢横担小于它的抗剪强度，所以50*5等边角钢可以满足使用要求。
2）危险部位应力分析图中的蓝色区域为支架应力最大的地方，也即该处最容易发生变形与开裂，在设计中应对有较大变形的地方，解决办法有两个：
1、加固，可以通过增加肋板来加固，在型钢焊接的地方更应该满焊以此增大接触面，从而减小开裂的可能；
2、通过选择更大规格的型钢来试验，直到满足设计要求为止。
通过上述例子，如果我们选择40*4的等边角钢来试验，通过计算和分析校核，发现可以满足使用要求，从而更加节省了型钢的用量。
以上分析只考虑了垂直方向的载荷，实际上对于有压管道，同时存在水平方向的受力，所以我们分开单独分析一下。
二、支架水平方向受力1）补偿器的弹性反力Pk（仅适用于热力管道）当管道膨胀时，补偿器被压缩变形，由于补偿器的刚度（对于套筒式补偿器，则由于填料的摩擦力作用），将产生一个抵抗压缩的力量，这个力是通过管道反作用于固定支架，这就是补偿器的弹性反力，轴向型波纹补偿器的弹性反力Pk：
Pk=ΔXKx10-1(kg)式中ΔX补偿器轴向整体刚度)(N/mm)其他各类补偿器可通过不同公式计算得出。
2)不平衡内压力Pn（仅适用于热力管道）当在两个固定支架间设置套筒式及波纹补偿器时，而在其中某一固定支架的另一侧装有阀门、堵板或有弯头时，且当阀门关闭时，由于内压力的作用，将有使补偿器脱开、失效或损坏的趋势。
为了保护补偿器，要求固定支架有足够的刚度和强度，这个力就是管道的不平衡内压力。
Pn=P0A(kg)式中 P0按套筒式及波纹式补偿器外径计算的横截面积（cm2）当支架布置在两不同管径之间时：Pn=P0(A1-A2)(kg)式中A1 直径较小者补偿器横截面积（cm2）3)管道移动的摩擦力：PmPm=μqL式中μ计算管段单位长度的结构荷重，N/mL弯管内介质的工作压力, Pa ； f 弯管内介质的容重, kg/m3 ； Q 弯管内介质的流速, m/s⑵方形补
偿器的内压轴向推力计算:根据图2 所示, 方形补偿器可看成是由4个90弯管对接组成如⑴所述, 每个转弯处流体对弯管都存在作用力, 每处作用力的合力记为R1 、R2 、R3 、R4 , 由理论力学可知, R1 和R4 可合成为R14 , R2 和R3 可合成为R23 , 而R14与R23大小相等, 方向相反, 且作用于同一直线上, 它们是互相平衡的。
即方形补偿器由于内压产生的作用力, 在其自身就已平衡, 不会形成对固定支架的轴向推力。
⑶虚线方框内固定支架的轴向推力计算a 、原设计管线虚线方框内固定支架的轴向推力计算由图2 可知方形补偿器对固定支架不会形成轴向推力, 根据固定支架所承受水平推力的三项(即摩擦反力Pm 、各种补偿器的弹性反力Pk 、不平衡轴向内压力Pn)可知, 该固定支架的轴向推力F1 可用下式表达(此时Pn =0)。
F1 =
1、5kμq1L1 +Pk1新规范2021。