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9.5 SimulationXpress介绍


9.5.1  SimulationXpress
    【SolidWorks SimulationXpress】对话框向导可以定义材料、约束、载荷、分析模型,
还可以查看结果。每完成1个步骤,SimulationXpress会立即将其保存。如果关闭并重新启动
SimulationXpress,但不关闭相关模型文件,则可以获取相关信息,必须保存模型文件才能保存分析
数据。

  图9-65  【SolidWorks SimulationXpress】对话框
 在【夹具】选项卡中,可以定义约束。每个约束可以包含多个面,受约束的面在所有方向上都
受到约束,至少约束模型的1个面,以防止由于刚性实体运动而导致分析失败。
    (1)在【SolidWorks SimulationXpress】对话框中,单击【添加夹具】按钮,如图9-66所示。
    (2)在图形区域中单击希望约束的面,如图9-67所示,单击✔【确定】按钮。
    (3)在屏幕左侧的模型树中出现夹具的列表,如图9-68所示。
 图9-68 出现夹具组的列表

9.5.3载荷
 
    在【载荷】选项卡中,可以应用力和压力载荷到模型的面。
 
    1.力
 
    可以将多个力加到单个或者多个面。
 
    (1)在【SolidWorks SimulationXpress】对话框中,单击【下一步】按钮,打开【载荷】选项
卡,如图9-69所示。
    (2)单击【添加力】按钮,打开【力】属性管理器,在图形区域中单击需要应用载荷的面,选
择力的单位,输入力的数值,如果需要,启用【反向】复选框以反转力的方向,如图9-70所示。
图9-70 【力】属性管理器

图9-72 设置【载荷】选项卡



9.5.4 材料
模型的反应取决于构成模型的材料。SimulationXpress必须获得模型材料的弹性属性,可
以通过材料库给模型指定材料。SolidWorks中的材料有2组属性,即视觉和物理(机械)属性。
SimulationXpress只使用物理属性,SolidWorks包含1个具有已定义的材料属性的材料库,可以在
使用SimulationXpress时或者之前将材料指定给模型。如果指定给模型的材料不在材料库中,退出
SimulationXpress.将所需材料添加到库,然后重新打开SimulationXpress。
 
如果使用材料库指定材料到模型,材料将在SimulationXpress中出现。
材料可以是各向同性、正交各向异性或者各向异性o SimulationXpress尺支持各向同性材料。
 
  ( 1)【各向同性材料(lsotropic Material)】,如果材料在所有方向上的机械属性均相
 同,则此材料被称为各向同性材料。各向同性材料可以具有均匀或者非均匀的微观结构。各向
同性材料的弹性属性由弹性模量(即EX)和泊松比(即NUXY)定义。如果不定义泊松比的值,
SimulationXpress会视其为O。
 
(2)【正交各向异性材料(Orthotropic Material)】,如果材料的机械属性是唯一的,并且不
受3条相互垂直轴的方向影响,则此材料被称为正交各向异性材料。木材、晶体和轧制金属就是典型
的正交各向异性材料。例如,木材某点的机械属性以纵向、径向及切向3个方向进行说明,纵向轴与
纹理平行,径向轴与年轮垂直,而切向轴则与年轮相切。
 
 (3)【各向异性材料(Anisotropic Material)】,如果在不同方向上材料的机械属性不同,则
 此材料被称为各向异性材料。一般而言,各向异性材料的机械属性对于任何平面和轴都不对称。
 
指定和修改材料的方法如下。

   (1)在【材料】选项卡中展开所需材料,如图9-74所示。
    (2)选择1个材料,单击【应用】按钮,当前材料显示新的材料名称,在【材料】选项卡中出
现选中符号。

图9-74 【材料】选项卡



9.5.5分析
    (1)在【SolidWorks SimulationXpress】对话框中,打开【运行】选项卡,如图9-75所示。可
以选择【更改设定】来指定网格密度,即单击【更改设定】按钮,然后在打开的另一个【分析】选
项卡中单击【更改网格密度】按钮,打开【网格】属性管理器。

图9-75  【运行】选项卡

    (2)如果希望获取更精确的结果,可以向右拖动滑杆;如果希望进行快速估测,可以向左拖动
滑杆,如图9-76所示。
 
    (3)单击【运行模拟】按钮,将动态显示分析进度,如图9-77所示。随后系统将进行分析运
算,如图9-78所示。

图9-76设置【分析】选项卡

    实体模型的网格化由2个基本阶段组成。在第一个阶段,网格程序将节点放置于边界上,此阶段
被称为曲面网格化。如果第一个阶段成功,则网格程序开始第二个阶段,在内部生成节点,以四面
体元素填充体积。
 
    这两个阶段都会遭遇失败。SimulationXpress在报告网格化失败之前,会使用几种不同的单元
大小自动尝试对模型进行网格化。当模型的网格化失败时.SimulationXpress打开网格失败诊断工
具以帮助找出并解决网格化问题。网格失败诊断工具可以列举出引起失败的面和边线。如果希望高
亮显示网格化失败的面或者边线,可以在其清单中进行选择。
 
    实例——创建应力分析
图9-79 创建应力分析

图9-81 选择固定平面
图9-82设置载荷
图9-84 设置材料

图9-85选择电镀钢材质
图9-86 运行模拟

 


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