SOLIDWORKS Simulation常见问题一
2018-05-08
SolidWorks Simulation是一款强大且直观的3D 虚拟仿真工具,可以让工程师在设计的同时评估产品性能,提高产品质量。本文为第一轮针对于用户在SolidWorks Simulation使用过程中的常见问题进行讲解。


Q1.物体碰撞分析和利用插件进行电磁场分析。


A1.物体碰撞过程比较复杂,很多已经超出材料线弹性范围,所以可以考虑使用SOLIDWORKS Simulation“跌落测试”功能,使用该功能可以计算随时间变化的应力以及由于产品与具有刚性或柔性平面(地板)的初始冲击所发生的变形,在产品变形时,还将计算第二次内部和外部冲击,找到关键弱点或故障点,以及应力和位移, 执行零件或装配体之间的真实碰撞模拟, 直观显示产生的接触、偏移甚至零件与零件的分离。


由于物体碰撞的过程非线性程度很高,需要很强的分析经验和理论基础,对于初级用户可以考虑简化问题,用等效的方法来做,把碰撞简化成给结构某个地方施加冲击力,使用SOLIDWORKS Simulation有限元分析即可得到结果。



SOLIDWORKS本身没有电磁场分析功能,可参照SOLIDWORKS合作伙伴的产品,例如EMSworks、HFWorks等,EMSworks侧重于低频电磁场仿真,HFWorks侧重于高频电磁仿真。


Q2.材料中的阻尼比率怎么设置。


A2.材料阻尼比率允许将阻尼定义为材料属性,该属性用于在动态分析中,计算对等的模态阻尼比率,该阻尼为模态阻尼,模态阻尼比率可借助正确的现场测试来精确确定。这一比率在 0.01(对应轻阻尼系统)和 0.15 或更高数值(对应高阻尼系统)之间变化。


当实验数据不可用时,请使用同类系统的数据来确定阻尼属性。较高的比率会缩小振动振幅,因此使用较低的比率将是比较稳妥的。一般而言,忽略阻尼会使对系统响应的估计偏于保守。


在很多情况下,对等粘性阻尼足以说明阻尼效应,以下是常见材料系统的阻尼比率,仅供参考。


材料系统
粘性阻尼比率 ζ(作为关键阻尼比率)
金属(在弹性范围内)
小于 0.01
连续金属结构
0.02 - 0.04
具有接榫的金属结构
0.03 - 0.07
铝/钢传输线
0.04
小直径管道系统
0.01 - 0.02
大直径管道系统
0.02 - 0.03
汽车减震器
~ 0.30
橡胶
0.05
地震期间的大型建筑物
0.01 - 0.05
预应力的混凝土结构
0.02 - 0.05
加固的混凝土结构
0.04 - 0.07


以上数据摘自: ince Adams 和 Abraham Askenazi 合著的 Building Better Products with Finite Element Analysis,由位于美国新墨西哥州圣达菲的 OnWord Press 出版。
Q3.Flow Simulation需要做发酵罐搅拌器模拟,气,固,液三项分散模拟,可以做吗?
A3.SOLIDWORKS Flow Simulation目前不支持混合相态的分析,可以运行单一相态的分析。

Q4.风振怎么算?
A4.风振,一般是建筑学上的术语,指风压的动态作用。风分为平均风和脉动风,其中脉动风的周期与结构的自振周期相接近,结构在脉动风的作用下产生的振动,简称为风振,振动的分析可调用SOLIDWORKS Simulation的动力学模块,分析方案取决于具体项目的边界条件。

但是如果只是想增加在分析环境中“风”作为力的影响,可简单调用SOLIDWORKS静力分析的“风载荷”功能:右键单击 Simulation 静态算例树的顶部图标,然后单击“负载实例管理器”,在主要负载实例内,列出主要载荷实例,以及相应地载荷、约束和连接器定义。 例如,每个主要负载实例可以对应“恒载”、“动载”、“风载荷”或“地震载荷”。 对于每个载荷实例,您可以修改载荷值或将其抑止。



Q5.能否做旋转机械(水泵)+液固(含沙水)分析?能否做离散态+超声振动分析?
A5.SOLIDWORKS Simulation可以分析的类型很多,对于旋转机械可以分析的内容也很多,需要需明确分析主体以及想得到的结果内容,例如想知道水泵轴的强度是否满足要求等等。
SOLIDWORKS支持模态分析(振动),每个产品都有自己的固有频率,固有频率对于预测可能存在的故障模式或者最全面地了解性能所需的分析类型非常重要。每个产品都有自己的共振频率,并且每个此类频率都具有特定的振动形式。

SOLIDWORKS Simulation 的振动分析使用一个特征值方法来确定任何几何体的固有频率。如果产品的固有模式及其预期的服务振动环境非常接近,则可能发生谐波共振并导致过度载荷,从而导致失败。



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