SolidWorks Simulation基础教程

序

前言

本书使用说明

绪论有限元简介

0.1SolidWorks Simulation概述

0.2有限元分析概述

0.3建立数学模型

0.4建立有限元模型

0.5求解有限元模型

0.6结果分析

0.7FEA中的误差

0.8有限单元

0.8.1SolidWorks Simulation中的单元类型

0.8.2在实体和壳单元中选择

0.8.3实体及壳单元中的草稿品质与高品质

0.9自由度

0.10FEA计算

0.11FEA结果解释

0.12测量单位

0.13SolidWorks Simulation的使用限制

0.14总结

第1章 分析流程

1.1模型分析的关键步骤

1.2实例分析：平板

1.3SolidWorks Simulation的界面

1.4SolidWorks Simulation选项

1.5预处理

1.5.1新建算例

1.5.2夹具

1.5.3外部载荷

1.5.4符号的大小及颜色

1.5.5预处理总结

1.6划分网格

1.6.1基于曲率的网格

1.6.2网格密度

1.6.3网格大小

1.6.4圆中最小单元数

1.6.5比率

1.6.6网格质量

1.7后处理

1.7.1结果图解

1.7.2编辑图解

1.7.3波节应力与单元应力

1.7.4显示向量图解选项

1.7.5修改结果图解

1.7.6其他图解

1.8多个算例

1.8.1创建新的算例

1.8.2复制参数

1.8.3检查收敛与精度

1.8.4结果总结

1.8.5与解析解比较

1.9报告

1.10总结

1.11提问

练习11支架

练习12压缩弹簧刚度

练习13容器把手

第2章 网格控制、应力集中、边界条件

2.1网格控制

2.2实例分析：L形支架

2.3不带圆角的支架分析

2.3.1运行所有算例

2.3.2局部网格精细化分析

2.3.3网格控制

2.3.4结果比较

2.3.5应力奇异性

2.4带圆角的支架分析

2.4.1压缩配置

2.4.2自动过渡

2.5实例分析：焊接支架

2.6理解边界条件的影响

2.7总结

2.8提问

练习21C形支架

练习22骨形扳手

练习23基座支架

第3章 带接触的装配体分析

3.1接触缝隙分析

3.2实例分析：虎钳

3.3使用全局接触的虎钳分析

3.3.1为装配体指定材料

3.3.2零部件接触

3.3.3观察装配体结果

3.3.4手柄接触

3.3.5所需的力

3.4使用局部接触的虎钳分析

3.4.1局部接触

3.4.2局部接触类型

3.4.3无穿透局部接触条件

3.4.4接触应力

3.5总结

3.6提问

练习双环装配体

第4章 对称和自平衡装配体

4.1冷缩配合零件

4.2实例分析：冷缩配合

4.2.1项目描述

4.2.2对称

4.2.3关键步骤

4.2.4特征消隐

4.2.5刚体模式

4.2.6冷缩配合接触条件

4.2.7在局部坐标系中图解显示结果

4.2.8定义圆柱坐标系

4.2.9保存所有图解

4.2.10“什么错”特征

4.3带软弹簧的分析

4.3.1软弹簧

4.3.2惯性卸除

4.4总结

练习41链扣（第一部分）

练习42链扣（第二部分）

第5章 带接头的装配体分析及网格细化

5.1连接零部件

5.2接头

5.3实例分析：万向节

5.4项目描述

5.5第一部分：使用草稿品质的粗糙网格进行分析

5.5.1远程载荷

5.5.2螺栓的紧密配合

5.5.3螺栓预载

5.5.4局部相触面组

5.5.5旋转和轴向刚度

5.5.6知识库

5.6第二部分：使用高品质网格分析

5.6.1在薄壁特征上需要的实体单元数量

5.6.2高宽比例图解

5.6.3雅可比

5.7总结

练习5.1手钳

练习5.2升降架装配体

练习5.3带有基座的分析（选做）

练习5.4点焊——实体网格

练习5.5螺栓接头

练习5.6遮阳篷

第6章 兼容/不兼容网格

6.1兼容/不兼容网格划分：接合接触

6.2实例分析：转子

6.2.1项目描述

6.2.2兼容网格

6.2.3不兼容网格

6.2.4不兼容接合选项

6.3总结

第7章 薄件分析

7.1薄件

7.2实例分析:带轮

7.3第一部分：采用实体单元划分网格

7.4第二部分：细化实体网格

7.5实体与壳单元的比较

7.6第三部分：壳单元——中面曲面

7.6.1细壳与粗壳的比较

7.6.2壳网格颜色

7.6.3更改网格方向

7.6.4壳单元对齐

7.6.5自动重新对齐壳曲面

7.6.6应用对称约束

7.6.7变形结果

7.7结果比较

7.8实例分析：搁栅吊件

7.9总结

7.10提问

练习7.1支架

练习7.2使用外侧/内侧表面的壳网格

练习7.3点焊——壳网格

练习7.4边焊缝接头

练习7.5容器把手焊缝

第8章 混合网格——壳体和实体

8.1混合网格

8.1.1接合壳体和实体网格

8.1.2混合网格支持的分析类型

8.2实例分析：压力容器

8.2.1项目描述

8.2.2分析装配体

8.2.3模型准备

8.2.4材料

8.2.5体积模量和切变模量

8.2.6连接有间隙实体

8.2.7失败诊断

8.2.8小特征网格划分

8.3总结

8.4提问

练习混合网格分析

第9章 混合网格——实体、梁和壳单元

9.1混合划分网格

9.2实例讨论：颗粒分离器

9.2.1项目描述

9.2.2单元选择

9.2.3梁单元

9.2.4关键步骤

9.2.5横梁接点：位置

9.2.6横梁接点类型

9.2.7连接及断开的接点

9.2.8横截面的第一方向及第二方向

9.2.9弯矩和剪力图表

9.3总结

9.4提问

练习9.1传送架

练习9.2柜子

练习9.3框架结构刚度

第10章 子模型

10.1子模型基础

10.2父算例与子算例的关系

10.3实例分析：脚手架

10.3.1项目描述

10.3.2关键步骤

10.4第一部分：父算例

10.5第二部分：子算例

10.6总结

10.7提问

第11章 设计情形

11.1设计算例

11.2实例分析：悬架设计

11.2.1项目描述

11.2.2关键步骤

11.3第一部分：多载荷情形

11.3.1多个设计算例

11.3.2设计情形结果

11.4第二部分：几何修改

11.5总结

练习矩形平台

第12章 热应力分析

12.1热应力分析简述

12.2实例分析：双层金属带

12.2.1项目描述

12.2.2材料属性

12.2.3输入温度

12.2.4平均应力

12.2.5提问

12.3在局部坐标系中检查结果（选做）

12.4保存变形后的模型

12.5总结

第13章 自适应网格

13.1自适应网格简述

13.2实例分析：悬臂支架

13.2.1项目描述

13.2.2几何体准备

13.3h-自适应算例

13.3.1h-自适应选项

13.3.2h-自适应图解

13.3.3收敛图表

13.3.4回顾h-自适应求解

13.3.5应变能误差并非应力误差

13.4p-自适应算例

13.4.1p-自适应求解方法

13.4.2h-单元与p-单元

13.4.3方法比较

13.5h-单元与p-单元总结

13.6总结

第14章 大位移分析

14.1小位移与大位移分析的比较

14.2实例分析：夹钳

14.3第一部分：小位移线性分析

14.3.1结果讨论

14.3.2小位移及大位移分析中的接触结果

14.4第二部分：大位移非线性分析

14.4.1永久变形

14.4.2SolidWorks Simulation Premium

14.5总结

14.6提问

附录

附录A网格划分、解算器

附录B用户帮助

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