為什么要分析?

　　在我們完成了產(chǎn)品的建模工作之后，需要確保模型能夠在現(xiàn)場有效地發(fā)揮作用。如果缺乏分析工具，則只能通過昂貴且耗時(shí)的產(chǎn)品開發(fā)周期來完成這一任務(wù)。一般產(chǎn)品開發(fā)周期通常包括以下步驟：1)建造產(chǎn)品模型;2)生成設(shè)計(jì)的原型;3)現(xiàn)場測試原型;4)評(píng)估現(xiàn)場測試的結(jié)果;5)根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果修改設(shè)計(jì)。這一過程將一直繼續(xù)、反復(fù)，直到獲得滿意的解決方案為止。而分析可以幫助我們完成以下任務(wù)：1)在計(jì)算機(jī)上模擬模型的測試過程來代替昂貴的現(xiàn)場測試，從而降低費(fèi)用;2)通過減少產(chǎn)品開發(fā)周期次數(shù)來縮短產(chǎn)品上市時(shí)間;3)快速測試許多概念和情形，然后做出最終決定。這樣，我們就有更多的時(shí)間考慮新的設(shè)計(jì)，從而快速改進(jìn)產(chǎn)品。

　　SolidWorks Simulation作為SolidWorks COSMOSWorks的新名稱，是與SolidWorks完全集成的設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)。它提供了單一屏幕解決方案來進(jìn)行應(yīng)力分析、頻率分析、扭曲分析、熱分析和優(yōu)化分析，憑借著快速解算器的強(qiáng)有力支持，使用戶能夠使用個(gè)人計(jì)算機(jī)快速解決大型問題。SolidWorks Simulation提供了多種捆綁包，可滿足各項(xiàng)分析需要。

　　為了使讀者能更詳盡地了解SolidWorks Simulation的分析應(yīng)用功能，從本期開始，我們將分期介紹其強(qiáng)大的分析功能。

　　一、線性靜態(tài)分析

　　當(dāng)載荷作用于物體表面上時(shí)，物體發(fā)生變形，載荷的作用將傳到整個(gè)物體。外部載荷會(huì)引起內(nèi)力和反作用力，使物體進(jìn)入平衡狀態(tài)。

　　線性靜態(tài)分析有兩個(gè)假設(shè)：

　　1)靜態(tài)假設(shè)。所有載荷被緩慢且逐漸應(yīng)用，直到它們達(dá)到其完全量值。在達(dá)到完全量值后，載荷保持不變(不隨時(shí)間變化)。

　　2)線性假設(shè)。載荷和所引起的反應(yīng)力之間關(guān)系是線性的。例如，如果將載荷加倍，模型的反應(yīng)(位移、應(yīng)變及應(yīng)力)也將加倍。

　　1.打開SolidWorks軟件

　　單擊“開始”→“所有程序”→“SolidWorks 2009”→“SolidWorks 2009 x64 Edition SP3.0”，打開軟件或單擊桌面快捷圖標(biāo) 打開軟件，如圖1所示。

　　(你的電腦圖標(biāo)可能是這個(gè)樣式：“開始”→“所有程序”→“Solidworks 2009”→“Solidworks 2009 SP0.0”，結(jié)果是相同的。)

　　1)單擊“新建”按鈕 。

圖1 軟件打開界面

　　2)在彈出的“新建Solidworks文件”對話框中單擊“零件”按鈕，然后單擊“確定”按鈕，如圖2所示。

圖2 新建文件對話框

　　2.新建如圖3所示零件

圖3 建立的零件模型

　　3.打開SolidWorks Simulation插件

　　1)單擊工具欄中 按鈕的右側(cè)小三角，在下級(jí)菜單中單擊“插件…”按鈕，如圖4所示。

圖4 打開插件

　　2)在彈出的“插件”對話框中勾選“SolidWorks Simulation”左側(cè)的選框，單擊“確定”按鈕，如圖5所示。如果想要在SolidWorks軟件啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載該插件，則將右側(cè)的選框也勾選，一般建議只勾選左側(cè)選框，這樣可提高SolidWorks的啟動(dòng)速度，在我們需要用該插件時(shí)再另行啟動(dòng)它。

圖5 勾選要啟動(dòng)的插件

　　3)稍候我們即可看到“SolidWorks Simulation”插件啟動(dòng)成功，如圖6所示。單擊“Simulation”標(biāo)簽，切換到該插件的命令管理器頁。

圖6 插件啟動(dòng)成功

　　4.進(jìn)行線性靜態(tài)分析

　　1)如圖7所示，單擊“算例”按鈕 下方的小三角，在下級(jí)菜單中單擊“新算例”按鈕。在左側(cè)特征管理樹中出現(xiàn)如圖8所示的對話框。

圖7 新建算例

圖8 Simulation插件可進(jìn)行的分析項(xiàng)目

　　2)在“名稱”欄中，可輸入你所想設(shè)定的分析算例的名稱。在“類型”欄中，我們可以清楚看到SolidWorks Simulation所能進(jìn)行的分析種類，這里我們選擇的是“靜態(tài)”按鈕(該按鈕默認(rèn)即為選中狀態(tài))。在上述兩項(xiàng)設(shè)置完成后單擊確定按鈕 (確定按鈕在特征樹的左上角及繪圖區(qū)域的右上角各有一個(gè))。我們可以發(fā)現(xiàn)，插件的命令管理器發(fā)生了變化，如圖9所示。

圖9 打開算例后的命令面板

　　3)單擊“應(yīng)用材料”按鈕 ，出現(xiàn)“材料”對話框，如圖10所示。在對話框中選中“自庫文件”，并在右側(cè)的下拉菜單中選中“solidworks materials”項(xiàng)，然后再單擊“鋼”左邊的加號(hào)并在展開的材料中選擇“合金鋼”。合金鋼的機(jī)械屬性出現(xiàn)在對話框右側(cè)的“屬性”標(biāo)簽中，如圖11所示。然后單擊“確定”按鈕完成材料的指定。

圖10 材料編輯器

圖11 選擇合金鋼材料

　　4)單擊“夾具”按鈕 下方的小三角，并單擊下級(jí)菜單中的“固定幾何體”按鈕，此時(shí)在左側(cè)的特征樹中出現(xiàn)對話框。在圖形區(qū)域單擊凸臺(tái)的端面(見圖12)，面<1>出現(xiàn)在“夾具的面、邊線、頂點(diǎn)” 框內(nèi)，并單擊“確定”按鈕 ，如圖13所示。此時(shí)在Simulation算例樹的夾具文件夾中生成一個(gè)名為“夾具-1”的圖標(biāo)，如圖14所示。

圖12 選擇凸臺(tái)端面

圖13 選擇面后的對話框

 圖14 完成夾具指定