Уроки по SolidWorks

SolidWorks Simulation, основанный на методе конечных элементов, существует в трех конфигурациях: собственно SolidWorks Simulation; SolidWorks Simulation Professional; SolidWorks Simulation Premium. Однако даже в минимальной конфигурации модуля прочностного анализа обеспечивается полноценный статический анализ, как детали, так и сборки с использованием конечных элементов твердого тела, поверхностей и балок. Реализованы разнообразные контактные условия и всевозможные виртуальные соединители.

SolidWorks Simulation 

Типы анализа и их особенности:

Линейная статика
Гипотезы малых и больших перемещений с автоматической реализацией прироста нагрузок
Учет изменения жесткости тонкостенных объектов при действии нагрузок в плоскости

Анализируемые объекты:

Тела
Поверхности
Структурные элементы сварных конструкций
Произвольные их комбинации в деталях и сборках
Виртуальное упругое полупространство

Контактные условия между объектами:

Связанные
Вход и выход из контакта со скольжением
Вход и выход из контакта с упругим полупространством
Посадка с натягом
Реализация контактов в вариантах узел к узлу, узел к поверхности, поверхность к поверхности
Разнообразные варианты связывания тел, оболочек и балок, как в пределах детали, так и сборки
Условно выбранный зазор между телами и оболочками
Выбранный зазор между оболочками, построенными на базе объектов из листового металла
Учет трения в контактах со скольжением

Материалы:

Изотропные упругие
Ортогонально, цилиндрически - и трансверсально-анизотропные упругие
Виртуальные сущности в виде абсолютно жестких объектов

Сетки:

Пространственных конечных элементов - тетраэдров с линейным и параболическим полем перемещений
Конечных элементов оболочек - криволинейные треугольники с линейным и параболическим полем перемещений
Конечные элементы стержней, балок, а также балок с произвольной комбинацией моментных/безмоментных вариантов связи в узлах
Произвольная комбинация в одной модели тел, оболочек, балок с различными вариантами взаимодействия
Полностью автоматическая генерация сетки и реализации контактных условий с возможностью ручного или автоматического уплотнения на базе двух генераторов сетки.
Автоматическая генерация сетки оболочек для деталей из листового материала. Автоматическая генерация сетки для балок/стержней сварных конструкций
Совместные и несовместные сетки с эффективным алгоритмом корректировки несовместных сеток
Адаптивные сетки с автоматическим уплотнением или повышением порядка базовой функции

Граничные условия:

Силы и моменты в произвольных ортогональных и цилиндрических системах координат
Распределенные нагрузки - постоянные и переменные
Гравитационные и центробежные силы
Симметрия относительно плоскости, оси и циклическая симметрия
Силы и перемещения, действующие на удалении
Виртуальная дистанционная масса
Произвольная комбинация зафиксированных перемещений углов поворота
Виртуальная модель системы вал/опора
Постоянные в пределах каждого тела/оболочки температуры для термоупругого анализа
Импорт динамических и инерционных нагрузок из модуля анализа движения
Импорт давления и температур из модуля анализа течения
Автоматическое уравновешивание динамических нагрузок
Температуры постоянные в пределах каждого тела или оболочки

Виртуальные соединители:

Болты с предварительным натягом
Штифты с конечной бесконечной жесткостью
Пружины, соединяющие вершины
Жесткая связь граней
Жесткий стержень

Вычислительные процедуры и решатели:

Прямой решатель для разреженных матриц с возможностью эффективной работы с внешней памятью
Итерационный компактный решатель с возможностью использования внешней памяти

Результаты:

Перемещения, деформации, напряжения в произвольной ортогональной или цилиндрической системах координат
Силы реакции во всех заделках в произвольном направлении
Контактные напряжения и контактные силы
Усилия в виртуальных болтах и штифтах
Запас прочности по различным критериям прочности для тел, оболочек и соединителей в виде болтов и штифтов
Изолинии и изоповерхности, значения в точке, интегральные величины на геометрических объектах SolidWorks, эпюры функции вдоль кромок
Сохранение деформированного вида тел и оболочек как моделей, ограниченных триангуляцией
Формирование настраиваемых отчетов
Диаграмма с рекомендацией по снятию "лишнего" материала
SolidWorks Simulation Professional

В дополнение к конфигурации Simulation, модуль Simulation Professional содержит следующую функциональность.

Типы анализа и их особенности
Расчет резонансных форм и частот
Расчет нагрузок потери устойчивости и соответствующих форм в линейной постановке
Прогнозирование многоциклового усталостного разрушения
Расчет сосудов давления по твердотельной модели
Параметрическая оптимизация с использованием размеров SolidWorks в качестве переменных проектирования
Имитация падения податливого тела на жесткое или податливое полупространство
Тепловой расчет без учета движения среды, стационарный и нестационарный
Термоупругий анализ на базе результатов теплового анализа
Учет изменения жесткости под действием нагрузок для задач на собственные значения

Свойства материалов и поверхностей:

В модели падения - упругие и пластические по Мизесу
В тепловом расчете - изотропные, и анизотропные в смысле тепловых и термомеханических свойств
В тепловом расчете - свойства объектов, участвующих в теплообмене излучением и конвекцией

Граничные и начальные условия:

Для модели падения - параметры падающего объекта
Для теплового расчета - коэффициенты теплоотдачи, полученные в модуле Flow Simulation
Для теплового расчета - температуры, тепловые потоки, коэффициенты теплоотдачи совместно с температурой среды, параметры среды при теплообмене излучением
Для нестационарного теплового расчета - начальные температуры, как назначенные пользователем, так и взятые из стационарной модели

Виртуальные соединители:

В зависимости от типа анализа, за исключением собственно статического, большинство виртуальных соединителей недоступно
Вычислительные процедуры и решатели:
Как привило, для большинства моделей, доступны прямой и итерационный решатели с поддержкой многоядерности/многопроцессорности
Результаты
Для расчетов на собственные значения - собственные формы, частоты или нагрузки потери устойчивости
Линеаризация напряжений при расчете сосудов давления
Для теплового расчета - поля температур, тепловые потоки, а также интегральные результаты на базе объектов геометрии SolidWorks
Для статического расчета - сохранение деформированного вида тел и оболочек, как моделей, ограниченных гладкими гранями
Для статического расчета - отображение характерных результатов для нескольких исследований
Для имитации падения - поля скоростей и ускорений в движущихся телах
SolidWorks Simulation Premium

В дополнение к конфигурации Simulation Professional, модуль Simulation Premium содержит следующую функциональность.

Тип анализа и их особенности
Линейный динамический: модальный; случайные колебания; гармонический
Нелинейный динамический
Нелинейный с учетом физической и геометрической нелинейности

Свойства материалов:

В нелинейном динамическом анализе для тел и оболочек: пластические по Мизесу, гиперупругие по Муни-Ривлину и Огдену, вязкоупругие, с эффектом памяти формы
В статическом нелинейном анализе - те же, плюс материалы с ползучестью. Поддерживается модель больших перемещений и больших пластических деформаций
В линейных динамических моделях можно определить коэффициенты демпфирования материалов

Граничные и начальные условия, параметры настройки:

Для статического нелинейного анализа - история нагружения
Для динамической модели в дополнение к статической и в зависимости от типа динамического анализа - перемещения, скорости, ускорения, спектр возбуждения; параметры гармонических нагрузок
В зависимости от типа анализа тип и параметр модели демпфирования: модальное и Рэлеевское

Виртуальные соединители:

Болты с предварительным натягом, соединяющие как тела, оболочки
Штифты с конечной бесконечной жесткостью
Пружины, "сосредоточенные" и "распределенные", в том числе и с предварительным натягом. Пружины, соединяющие концентрические грани с радиальной и тангенциальной жесткостью
Шариковые и роликовые подшипники
Точки контактной сварки
" Жесткая связь граней
Жесткий стержень

Сетки:

Многослойные анизотропные плоские и криволинейные оболочки с назначенным углом армирования для каждого слоя;
Трехслойные сэндвич-панели.

Результаты

Доступны параметры, присущие динамическим эффектам: скорости, ускорения, спектральные характеристики
Абсолютное большинство результатов доступно в зависимости от времени
Для большинства всех типов можно получить кривые отклика
Анимация динамических эффектов

 
Источник статьи: http://www.solidworks.ru