solidworks軟件中的有限元分析設(shè)計(jì)工具

用過(guò)SolidWorks軟件的朋友都知道，SolidWorks 軟件里面是有一個(gè)插件，就是有限元分析，這是一個(gè)非常實(shí)用的設(shè)計(jì)工具。其實(shí)有很多其他軟件也有這個(gè)功能，比如說(shuō)ansys、nastran、abaqus。

這幾款軟件中，ansys是其中一款相當(dāng)古老且十分具有權(quán)威性的軟件，通過(guò)分析驗(yàn)證，再加上實(shí)際的一些測(cè)試試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)的確是ansys分析的結(jié)果更接近真實(shí)狀況，分析的結(jié)果也更可靠。而后我們通過(guò)一些對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)solidworks軟件的有限元分析功能分析出來(lái)的結(jié)果相較于其他三款軟件要更接近于ansys，這樣看來(lái)我們用solidworks做有限元分析，是更好的選擇。

既然solidworks分析有限元是沒(méi)有問(wèn)題且結(jié)果可靠的，那么我們就來(lái)看一下有限元都能分析什么呢？又是采用何種原理來(lái)分析的？下面我就針對(duì)性的說(shuō)一下，先介紹有限元的原理吧，這其實(shí)也叫有限單元分析法。

我們可以理解為，把一個(gè)材料的整體拆分成大小相近的小區(qū)塊，然后依據(jù)每一個(gè)區(qū)塊所處的位置和作用，確定其受力的情況，從面得到比較薄弱區(qū)域的受力情況，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)材料的屬性，對(duì)工件總體做出相應(yīng)的判斷，這些都是為了在設(shè)計(jì)過(guò)程中預(yù)知未來(lái)零件的真實(shí)狀況，從而起到預(yù)防和提前校正的目的。

上面只是就受力方面的分析做了一個(gè)解釋?zhuān)鋵?shí)有限元能做的分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這些，受力分析只是其中的一個(gè)基本功能，也是用的十分頻繁的一個(gè)功能，單單一個(gè)受力分析就包含了好幾種：拉壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力，以及抗疲勞強(qiáng)度等，其實(shí)在機(jī)械加工與制造過(guò)程中，這個(gè)應(yīng)力也更常用的一個(gè)功能，因此也相對(duì)更容易出問(wèn)題，做設(shè)計(jì)的時(shí)候需要提高注意力。

另一個(gè)用的比較多的就是超聲波，這在模具制作過(guò)程中會(huì)用到，因?yàn)檫@模具是裝在高頻震動(dòng)器上面的，需要保持模具和振子頻率完全匹配，模具才能經(jīng)久耐用。這兩者的匹配比較復(fù)雜，因?yàn)檎褡邮怯泄逃蓄l率的，而模具又有形狀和重量的限制，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)固有頻率，這時(shí)候，只有通過(guò)修理才能達(dá)到匹配的目標(biāo)，但如果使用了有限元，則可以預(yù)算出形狀大小和頻率，在圖上修掉，從而依圖加工出來(lái)就很容易匹配得上了。

一般來(lái)說(shuō)國(guó)外的習(xí)慣都是先分析，再出圖，進(jìn)行加工超聲波模具，咱們國(guó)內(nèi)的喜歡就不太一樣，幾乎所有的加工人員和設(shè)計(jì)人員，很少知道SolidWorks軟件的有限元分析功能，一般都是憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)修模具、測(cè)重量、預(yù)留修的空間，這樣雖然有點(diǎn)麻煩，但還是可以實(shí)現(xiàn)的，但有時(shí)模具無(wú)故震裂了，還可能會(huì)一而再，再而三的裂，有時(shí)候還找不到問(wèn)題所在，尤其是在國(guó)產(chǎn)的模具配國(guó)外進(jìn)口的振子時(shí)，尤其難搞。

除此之外，有限元還能分析熱漲冷縮量、自由跌落、壓力容器、磁通量等，用法也比較簡(jiǎn)單，可以查看幫助，里面有很詳細(xì)的解說(shuō)，主要還是得先理解了真實(shí)的計(jì)算方法，有一個(gè)真實(shí)計(jì)算的結(jié)果，然后分析了才會(huì)判斷，要不然分析的對(duì)與錯(cuò)，你也不知道，分析就失去了意義。

審核編輯 黃宇