仿真分析入門教程連載3:SolidWorks Simulation非線性分析

時間:2010-06-02 08:00:00 來源:

  扭曲分析（可在 SolidWorks Simulation 中使用）
    承受壓縮性軸向載荷作用的細長模型在承受一定程度的載荷時，會突然發(fā)生較大的橫向變形。此現(xiàn)象稱為屈曲。在某些情況下，由于高應(yīng)力導(dǎo)致材料失效之前會出現(xiàn)屈曲。
    屈曲可能發(fā)生于整個模型或模型局部。
    通過計算導(dǎo)致屈曲的最小載荷，SolidWorks Simulation 可幫助您避免屈曲失效。

    掉落測試分析（可在 SolidWorks Simulation 中供使用）
    掉落測試算例用來評估設(shè)計掉落在硬地板上的效應(yīng)。除引力外，您指定丟落高度或撞擊時的速度。程序解出動態(tài)問題為時間函數(shù)。在完成分析后，您可將模型的反應(yīng)作為時間函數(shù)而制作圖解和圖表。
    疲勞分析（可在 SolidWorks Simulation 中使用）
    即使引發(fā)的應(yīng)力比所允許的應(yīng)力極限要小很多，反復(fù)裝載和卸載在一段時間過后還是會削弱物體。疲勞分析評估模型上周期性裝載的效應(yīng)
    頻率分析（可在 SolidWorks Simulation 中使用）
    當(dāng)靜止?fàn)顟B(tài)的實體受到干擾時，通常會以一定的頻率振動，這一頻率也稱作固有頻率或共振頻率。對于每個固有頻率，實體都呈一定的形狀，也稱作模式形狀。頻率分析就是計算固有頻率和相關(guān)的模式形狀。
    理論上，實體具有無限個模式。對于有限元素分析，理論上，有多少個自由度 (DOF)，就有多少個模式。在大多數(shù)情況下，只考慮其中的一些模式。
    如果實體承擔(dān)的是動態(tài)載荷，且載荷以其中一個固有頻率振動，就會發(fā)生過度反應(yīng)。這種現(xiàn)象就稱為共振。例如，如果一輛汽車的一個輪胎失去平衡，則在一定速度下，由于共振現(xiàn)象，這輛汽車會發(fā)生劇烈搖擺。而以其它速度行使時，這種搖擺現(xiàn)象就會減輕或消失。另一個范例是高音（例如歌劇演唱者的聲音）可能會導(dǎo)致玻璃震碎。
    頻率分析可通過計算共振頻率而幫助您避免共振。它還提供了有關(guān)解決動態(tài)響應(yīng)問題的信息。
    其它分析類型（可在其它 SolidWorks 產(chǎn)品中使用）
    液流分析 (SolidWorks Flow Simulation): SolidWorks Flow Simulation 提供液流分析功能。
    運動模擬 (SolidWorks Motion): SolidWorks Motion 為機械系統(tǒng)模擬的設(shè)計軟件。此軟件嵌入在 SolidWorks 中，可讓工程師將 3D 機械系統(tǒng)建模為虛擬原型。它通過降低昂貴的設(shè)計更改迭代而大幅度減少生產(chǎn)時間并加速設(shè)計過程。它還計算可自動輸出到 SolidWorks Simulation 中的運動載荷。
    傳熱是指熱量因溫差而從一個區(qū)域傳輸至另一個區(qū)域。
    傳熱模式
    有三種傳熱機制：
    傳導(dǎo)：傳導(dǎo)是通過材料內(nèi)部的分子運動來傳熱，而不會產(chǎn)生材料的任何整體運動。傳導(dǎo)是固體傳熱的主要模式。如果固體各個點的溫度不同，熱量將從溫度較高的點傳輸至溫度較低的點，形成熱平衡。

對流：對流是通過流體運動來傳熱。對流是固體表面與相鄰流體之間傳熱的主要模式。流體粒子充當(dāng)熱量的載體。

輻射：輻射是通過電磁波來傳熱。輻射與傳導(dǎo)及對流不同，它不需要介質(zhì)，因為電磁波可在真空中傳輸。溫度越高，輻射的影響就更明顯。

    傳熱類型
    共有兩種傳熱分析類型：
    穩(wěn)態(tài)熱分析：此類分析側(cè)重于實體在達到熱平衡時的熱狀況。實體達到熱平衡所用的時間則無關(guān)緊要。
    瞬態(tài)熱分析：此類分析側(cè)重于實體在不同時刻的熱狀況。
    熱應(yīng)力分析
    溫度變化可能會明顯引發(fā)實體中的應(yīng)力。熱應(yīng)力分析會計算熱效應(yīng)引起的應(yīng)力、應(yīng)變及位移。
    針對非線性分析， SolidWorks Simulation有多種軟件包可供使用。SolidWorks Simulation Professional 是 SolidWorks SimulationXpress 的正常升級版本。下表對 SimulationXpress 和 SolidWorks Simulation Professional 的功能進行比較：