SolidWorks有限元分析流程

对于很多专业，在进行设计完成后，为了缩短开发周期，往往需要配合仿真结果进行，机械行业更是如此。平时大家多采用专业有限元仿真软件进行仿真分析，如ANSYS；不过SolidWorks软件因为制图简单，同时存在专用的有限元仿真模块Simulation，对于初学者往往更加适用，下面简单介绍下SolidWorks Simulation仿真流程。

关键步骤如下： （1）创建算例；对模型的每次分析都是一个算例，一个模型可以包含多个算例。 （2）应用材料；指定模型的材料属性，如铝合金、钢材等，同时对屈服强度等进行设定或者默认值。 （3）添加约束；模拟真实情况下模型的装夹安装方式，对模型添加夹具进行约束。 （4）施加载荷；对现实工况环境下作用在模型上的载荷进行集中体现。 （5）划分网格；对模型进行离散化，便于得到精确的解值。 （6）运行分析；求解模型中的位移、应力、应变等。 （7）分析结果；进行分析结果的解释和应用。

首先需要建立一个模型，或者打开一个绘制好的需要仿真的模型，然后如下图所示，按照箭头指示，鼠标左键点击1，然后点击2所示的SolidWorks Simulation按钮； 接着鼠标左键点击3，然后点击4；建立新的算例； 按照自己需要的项目进行生成指定的算例，本设计基于静力学进行仿真，按下图操作； 这个时候一个新的算例就生成了，如下图所示；

鼠标左键点击“应用材料”按钮，会生成如下图箭头指示2所示界面，然后选定需要的材料，在箭头3所示处查看材料属性，无误后，点击箭头4所示的应用，然后点击箭头5所示的关闭按钮，这个时候，材料赋值完成。

点击夹具顾问进行模型的约束添加，不进行详述；如下图进行了模型的固定操作；

点击外部载荷顾问，进行载荷施加，如力、扭矩等；值得一提的是，一定要施加和工况情况下一致或者可以替代的力的形式和作用位置； 如下图，对模型一面施加一个数值为1000N的压力； 如下图，对模型施加一个数值为1000N的拉力； 如下图，对模型施加一个面的拉压力；

划分网格一直是有限元仿真中对结果影响最大的一步；如下图所示，点击运行此算例下拉菜单中的生成网格按钮，会出现网格设置界面；

在网格设置界面，分别网格参数进行选择，最多的是选用基于曲率的网格，主要是在该模式下算法能够生成可变化单元大小的网格，有利于在几何体的细小特征处获得精确的结果。 然后如图所示分别在箭头2所示处设置最大网格尺寸，箭头3所示处设置最小网格尺寸； 在高级设置处，如箭头4所示进行模式选择，其中草稿品质网格是基于二维网格划分，默认不进行选择。 最终，生成的网格如图箭头2所示，施加的力方向如图箭头1所示，固定的面如图箭头3所示；

点击如图箭头所示按钮下的运行此算例，软件进行运行仿真；

结果的分析是非常重要的，如下图所示，可以进行不同的显示程度和选项进行； 如下图是显示应力变形结果的；

如下图所示是显示应力但是不显示变形结果的；

如下图所示是显示位移的；同时还可以进行分位移的选择，如只显示X方向的，等等；

如下图是显示应变的；

如下图所示是显示应力的最大与最小值的；