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SOLIDWORKS正版软件 提供四种不同级别的Simulation仿真。最基本的仿真包位于名为 SOLIDWORKS Premium(白金包)中的 3D 设计包中。更高级的仿真工具则包含在 Simulation Standard、Simulation Professional 和 Simulation Premium 中.这篇文章中,硕迪科技将比较 SOLIDWORKS Simulation 软件包的所有级别并以示例进行说明,以便您更准确的确定哪种级别的 SOLIDWORKS Simulation 最适合您和您的公司。
★ 1 SOLIDWORKS 高级包中的仿真功能以及为什么选择这个包
★ 2 SOLIDWORKS Simulation标准包,以及为什么选择Simulation标准包
★ 3 SSOLIDWORKS Simulation专业包,以及为什么选择Simulation专业包
★ 4 SOLIDWORKS Simulation高级包,以及为什么选择Simulation高级包
★ 5 哪种 SOLIDWORKS Simulation 软件包对您有意义?
★ 零件和装配体的静态线性分析
★ 运动 (Kinematic) 分析
SOLIDWORKS Premium 提供对零件和装配体进行线性静态分析的完整功能,您可以从中拟应力、应变、位移等。SOLIDWORKS高级包还能够为您的装配体制作完整的动画,以查找移动组件之间的力、动量、能量、功率、速度和加速度等结果。
★ 如果您的公司开发承重和可移动设计,那么 SOLIDWORKS Premium 是适合您的仿真应用,前提是公司一直地构建昂贵的原型来确定设计是否会失败。
1. 例如下例中:耳轴组件的线性静态分析。耳轴是旋转接头的一部分,其中轴插入整个或部分圆柱体中。通过应用材料、铰链固定装置和 5,000 磅的负载,我们可以快速找到应力和位移最高的地方。SOLIDWORKS 高级包也可以分析安全系数图,了解这些图对于在我们的设计中构建一定程度的安全性尤为重要。
(图 1):想象一下,无需构建昂贵的原型来发现设计中的薄弱环节,使用SOLIDWORKS全面的线性静态分析工具来快速识别潜在的设计失败,,您的公司可以节省多少时间和金钱。
图 1:线性 FEA 设置和结果
2. 下面第二个示例涉及阀凸轮组件的物理运动,其中重点是分析凸轮和摇臂之间存在的反作用力。
Motion运动分析可以精确模拟和分析运动元素(包括力、弹簧、阻尼器和摩擦力)对装配体的影响。在对气门凸轮组件进行运动研究后,可以轻松创建一个绘图来观察在运动过程中凸轮和摇臂相遇处存在的反作用力。(图 2)
SOLIDWORKS Simulation 标准包是更高级别的仿真,它不仅解锁了 SOLIDWORKS 3DCAD Premium 中的仿真功能,还解锁了执行恒定或可变振幅疲劳分析的能力。同时,SOLIDWORKS Simulation 仿真标准包还包括一个名为 Trend Tracker 的工具,可让您在仿真结果中查找趋势。
无论您的公司是强度设计还是寿命设计,Simulation Standard 中的疲劳分析工具都可以快速显示会导致设计失败的循环数或块数。它还可以显示设计失效的循环次数,以及定义的疲劳事件输入所消耗的寿命百分比。
您还可以找到疲劳失效的安全载荷系数,并绘制双轴度指标,这有助于确定研究的疲劳强度折减系数。参见图 3 和图 4 中的疲劳分析图示例。
图 3:Damage Percentage 图仿真分析师在对设计运行多个不同的仿真时,通常会寻找结果的趋势。Trend Tracker 允许跟踪现有静态研究中的趋势。您设置了一个基线点,以便与未来的结果进行比较。
以图 5 中的模型为例。在设置基线设计后,我们可以修改某些特征,以图形方式查看重量和应力结果的变化(对应图 6)。您还可以查看趋势日记帐文档,该文档不仅显示仿真结果,还显示基线仿真运行结果的百分比值比较(图 7)
无论您是需要确定设计中的谐振频率,还是需要用于稳态和瞬态热力算例的良好的分析工具,SOLIDWORKS Simulation Professional 都可以满足这些需求,您还可以利用优化工具来确定最佳设计,以实现特定目标。
如果您的公司需要做的不仅仅是线性 FEA 和疲劳研究,SOLIDWORKS Simulation Professional 可以提供帮助。
例如,在考虑因谐振引起的部件振动的情况下,最好将部件设计为在特定频率范围之外产生共振。Simulation Professional 允许您运行任意数量的振型图解,以观察特定频率下的振型运动,并为每个求解的振型提供频率和周期值的列表。(图 8)
图 8:振型图和谐振频率列表
Simulation Professional 仿真专业包中的优化工具可以通过自动迭代一系列变量来优化设计以满足特定的设计标准。下面的图 9 和图 10 再次用耳轴模型做示例。
为了确定最佳设计,我们可以定义一个目标(例如,最小化模型的总重量)并定义特定尺寸以在一系列值内变化。然后,Optimization (优化) 工具遍历大量仿真研究,找到最能实现设计目标的组合(图 10)。
想想使用 Simulation Professional 中的优化工具快速找到最佳设计所节省的金钱和时间。
★ SOLIDWORKS Simulation Premium 仿真高级高是 SOLIDWORKS 桌面应用程序为 FEA 分析提供的最高仿真包级别。
Simulation Premium 提供上面两种仿真软件包中的所有内容,以及非线性静态分析以及线性和非线性动态分析,它还提供了将壳单元零件作为复合层压板进行分析的功能。
★ SOLIDWORKS Simulation Premium 非常适合需要分析非线性材料或塑性材料的公司。Simulation Premium 如何处理非线性材料分析的示例使用橡胶 CV 靴进行演示(如下)。创建自定义材质时,您可以选择特定的材质模型来求解增塑性材质,并为简单、张力和双轴平面张力曲线输入自定义数据。
★ 运行分析后,您可以观察模型上的应力、位移和应变。(图 11 和 12)此外,您可以让求解器从分析中输出材料常数,或输入已知的材料常数来求解非线性分析
★ 如果您的公司需要分析动态承受冲击、循环、随机振动和峰值响应式载荷的设备,SOLIDWORKS Simulation Premium 可以提供帮助。它可以使用 Linear Dynamic 方法(如 Modal Time History、Harmonic、Random Vibration 和 Response Spectra)处理这些条件下的输出结果。它还可以处理非线性动态分析。
★ 例如,如果您构建的设备需要支持正在运行的发动机,如图 13 中的发动机,则可以使用 SOLIDWORKS Premium 运行谐波分析。您还可以用更高级的设置方案(例如远程质量工具)替换正在运行的设备,以缩短分析持续时间。因此,您可以确定特定频率下的位移,并以图形方式输出特定方向的峰值应力或峰值频率幅值。(图 14 和 15)
SOLIDWORKS Simulation 的功能是专为结构工程师开发应用的,我们希望帮助您找到适合您的 Simulation 仿真需求,使您的公司业务更上一层楼。对以上4种 Simulation 软件包有疑问吗,欢迎随时联系硕迪科技,我们是达索官方授权的SOLIDWORKS正版软件的代理商。
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