非标机械设计培训

静力学仿真入门：用SolidWorks Simulation验证设计合理性
现代机械设计早已超越了“画出来看看”的阶段，进入了“模拟验证”的时代。
SolidWorks集成的Simulation插件，为设计工程师提供了1个强大且易用的有限元分析FEA工具，让我们在物理样机制造之前，就能洞悉产品在受力下的表现。


进行静力学分析，本质上是回答1个简单的问题：这个结构在给定的力和约束下，会失效吗？ 整个过程遵循1个清晰的流程：前置处理、求解、后置处理。


前置处理 是基础，也是关键。
第1步是简化模型，抑制1些对力学性能影响极小的特征如圆角、倒角、小孔等，这能显著缩短计算时间而不影响结果准确性。
第2步是定义材料，为模型赋予真实的物理属性如屈服强度、弹性模量。
错误的材料定义会导致完全失真的结果。
第3步是施加约束，模拟0件在现实世界中的固定方式如固定几个面、允许某些方向的移动等。
第4步是施加载荷，准确地将工作状态下受到的力、压力或扭矩添加在相应面上。


求解 过程则由软件自动完成。
软件会将模型网格化成无数个小单元，并计算在载荷和约束下每个单元的应力和位移。


后置处理 是解读结果的阶段。
我们会重点关注应力分布云图和位移变形云图。
通过与材料屈服强度对比，我们可以判断结构是否安全最大应力是否小于许用应力。
通过观察变形比例，可以判断刚度是否满足要求。
若发现应力集中或变形过大，则需返回模型进行设计优化，如增加壁厚、添加加强筋等，然后再次进行分析验证。


通过Simulation，我们不再是凭经验猜测，而是用数据驱动设计决策。
它帮助我们识别设计缺陷、优化材料用量、提升产品可靠性，最终达到“1次做对”的目标，显著降低开发成本与周期。