【SW有限元分析】最細最全的solidworks有限元分析！案例教學，從0基礎到精通，全程乾貨無廢話！

hello 大家好 今天開始呢 跟大家講一個關於飛鏢自動化設備 有線源案例式的一個分析課程 那麼呢我們本章內容的話呢 會從這一個案例裏面啊 這一個一臺設備的案例裏面 然後呢找到了分別有12345678 八個零件啊 他們的之間的狀態呢不一樣啊 設立他的工況 他的使用情況都不一樣 那麼我們對應的不同的工況 不同的這個結構 我們應該如何的去 運用有線源分析啊來達成我們的目標 首先我們需要說的是有線源是幹什麼的 其實呢有線源分析呢 呃我們一般是用來做 這個零件強度結構的一個判定 那因爲很多很多東西說 我們設計出來的這個零件 他很有可能會出現一個問題 就是我不知道 他是否能夠確保能用 對吧比如說我的城宅 啊我是否我放上去會不會變形 我在使用過程中呢是否會出現斷裂 對吧這些情況很多時候呢 我們沒有一個比較直觀的感受 那麼呢我們來利用有線源啊 那麼有線源的軟件的話呢 用的是Circuit Simulation 我首先需要說明的一點呢 就是這一款有線源軟件呢 在有線源的行業裏面啊也叫CAE 叫做計算機輔助分析 那麼這個行業裏面呢他屬於是偏簡單的 啊他比不上我們的NCC啊Avacos啊 當然他有他的優勢使用的簡單 我們在做一些簡單的設計 簡單的是零件結構設計的時候 很顯然我們用Circuit Simulation 就能夠很快的完成這個分析 而不是說呢用很複雜的軟件 那麼有線源啊 我們中間呢重點使用的是靜音力分析 靜音力分析那麼對應的呢 我們有幾個步驟啊一個個來看 首先呢第一個呢 是關於我們模型的預處理 我希望在這裏之前就一定要強調一個點 有線源分析的軟件計算出來是不會出錯的 我們在CAE行業裏面都有這麼一個說法 那麼當我算出來的結果如果出現錯誤 甚至錯的非常離譜的時候 是什麼原因呢 很簡單設定問題也就使用人的問題 那麼也就是說呢 我們需要在有線源之前 要對這個模型進行一些預先的處理 方便我們後面出錯的概率降低 首先第一個就是關於我們的零件體的 單一實體處理啊 這個呢我們後面會重點來講一下 我們如何來進行單一處理 尤其是複雜零部件 我們怎麼去解釋 對吧第二個是關於材料的設定 大家衆所周知啊 材料不同它對應的這個強度是不一樣的 對吧好給大家幾秒鐘時間想一下 就是關於我的碳鋼 還有我的鋁合金誰的強度更高 三二一 ok 其實呢 很多外行的人 上來就會有一個直觀的感覺 哎呀鋁合金好使啊 對吧但實際上鋁合金只是密度輕 事實上我們從形變量 硬力集中包括我們的抗拉硬力 包括我們的這個疲勞 這一塊去分析你會知道 其實碳鋼還是強一點的 所以不同的材料不同的選定 我們終究還是需要在有線源裏面 佔一個很大的份比 第三個特徵減緩 太過於複雜的特徵 會導致我們的有線源計算出來之後 有失偏頗 啊就算算出來不準確你知道吧 所以呢 我們在後面呢 也會詳細的來跟大家講一下 怎麼我們如何把這個結構給它簡單化啊 避免我們出錯 因爲越複雜的過程就會導致 高出錯率的一個結果 包括呢文件管理啊 這個我們後面重點來講 因爲我們的文件要放在哪個地方 怎麼去做養成一些好習慣 那麼呢我的結果才能夠得以保存 不然回頭我算完就丟了 第二接下來的話啊 也算是第二個 其實應該也是第一步 就是我們說的新建算力啊 設置算力名稱 設置算力類型啊 那這個呢來教大家一下啊 首先我們要找到這個有線源在哪 其實呢 我們在這個有個 socialworks 插件 看到沒有 在這呢 那在這呢對吧 我們往後看啊 那 來新建算力在這啊在這裏 然後呢 我們可以找到我們的 simulation的一個圖標 點它 點完以後會稍微卡頓一下 那是正常的 然後呢在這裏呢 我還需要提一則 就是有線源分析呢 對電腦的 cpu 的等級要求還比較高的 所以呢儘可能的使用一些 呃比較性能比較強的 cpu 會好一點 你看卡頓結束以後 我們是不是在這旁邊多了一個 simulation的插欄 啊點它 然後呢新算力 其實呢你可以往下點新算力 你也可以直接點它 我們一般標準操作直接點它 這個時候會出現有很多的一個選項 靜音力分析頻率 top 30 設計算力 包括我的熱力學區區區 包括我的疲勞強度 非線性分析還有線性動力分析 包括我們的跌落測試啊壓力容器 其實呢它的功能還是比較全面的 但是我們在做設計的時候 除了專項設計 比如說我們設計壓力容器 那我就可能要涉及到 壓力容器的模擬 對吧但是大部分時候呢 我們都是使用靜音力分析 點一下啊也不需要什麼2D簡化 那倒也沒必要啊 點勾 這個都會卡一下 啊這個時候呢 大家看我們的界面切換到了靜音力分析1了 當然你還可以創建靜音力分析2 3 4 5都可以沒關係 啊沒關係對吧 你也可以重名名對吧 比如說我們的001號 啊001號分析結果對吧 也可以沒關係啊 你記得這個名字就ok 那麼我們創建好了新建算力以後呢 我們看一下下一步怎麼樣 呃這裏是ok啊 然後呢 在空間中我們需要將這個零部件啊 給它約束起來 那什麼叫約束呢其實原因很簡單 就是我們說的把它固定住 那你不然的話它在空間中會到處亂飛 知道吧它會亂飛啊 所以呢我們需要先右鍵點擊加劇 可以看到很多種種類 右鍵看到沒有有很多 我們常用的有棍 然後呢有軸承加劇 D腳螺栓這都是我們相對來說比較常用的 那麼我們在這裏的話呢 先簡單的跟大家講解一下就是先固定 對吧你可以一個面固定 也可以很多個面固定 你比如說我現在這裏有個六腳螺栓對吧 那我就把它六腳螺栓六個面全部固定住 沒毛病 對吧沒毛病啊 然後呢選擇好了以後呢直接點對勾ok 它在這裏呢有很多綠色的座標性啊 沒關係你不管它 就確保了這個點呢其實是已經固定住了 啊已經固定住了對吧 然後我們在案例裏面去詳細跟大家講一講 這幾種的區別好吧 然後呢是施加載荷 啊那施加載荷的話呢 因爲我們需要有載荷 對吧我們也有有既然已經設定了受力點 那我們是不是還施加一個施力點 給力嗎 對不對好 我們看到右鍵點擊外部載荷可以出現很多 啊嗯載荷在哪就是來右鍵 我們可以看到比如說有正的一個壓力 有扭矩然後呢這個這個壓力的話呢 我們一般是用來做流體分析的 比如說氣壓力啊之類的 包括引力 離心力啊包括呢我們 特定的呢會有軸承載荷 我們常用的裏面呢有力 扭矩 引力這三個相對來說是用的比較多的 那麼我們這裏是一根軸啊 那我考慮到既然是一根軸的話呢 我這裏呢給它來個扭矩好不好 扭矩的話呢一樣的我們可以點擊這個面 也可以點擊這個面 都一樣你看我點這個面也行 然後呢點這個面也行 對吧那麼呢我們這裏的設定值啊比如說 呃 200牛米 這個牛米挺高的 好要參考源度不好意思 選錯點了應該是這個面對 對 ok 這個操作是爲什麼呢 上面這個面 決定了你的力施加在哪裏 比如說我現在點它 下面這個面個紅色的我再點它 意味着是沿着我這個面做參考 以它的軸心來進行旋轉 知道吧以它的軸心進行旋轉 那這個時候200牛當你可以反向啊 看你往哪邊跑沒關係 然後呢點擊go哎ok好我其實呢 還是有一句話要講啊 就是你看我們這裏力施加完對吧 好往下反 其實呢話又說回來 其實我們很多時候啊 這個有些人分析在分析之前 其實我們大概心裏是有數的 就是他的硬力集中在哪 其實呢每一個工程師呢 按道理來說都是有一個大概的數 如果心裏沒有大概的數的話 這個有些人你一定是用不好的 所以呢對人還是有一定要求的 那麼我們看到劃分網格 什麼叫有些人通俗來講 就是用我們的零件 分割成一個一個的網格 然後對每一個網格的狀態 進行一個綜合的分析 分析完了以後再來形成雲圖 也就是說我們在分析之前 必須要做網格化 在網格欄目用右側啊 直接右鍵來 然後呢還有一個深層網格 深層網格需要注意一點的是什麼呢 就是一般來說呢越粗糙的網格 他的計算壓力越小 越良好的網格他的計算壓力會越大 這是必然 是吧這個一定是必然 但是呢我們也會面臨有時候面臨一個問題 就是你如果你的這個零件啊 結構啊有一些這種小特徵呢特別多 邊邊角角特別多的時候 你太過於粗糙它深層會爆錯 啊這就是取捨 我們現在呢有個大概吧 大概放個三分之二的樣子對吧 點勾這個時候呢會開始深層網格啊 會卡一下問題不大 ok 深層網格以後我們看到哎 他的表面看到沒有他深層的這種 這種這種格子啊基本都三角形的格子 對吧 ok 深層網格就算是結束了 對吧好那麼再來 不是已經深層完了啊 再來接下來的話呢就進求解了啊 我們點運行 其實運行的話呢就很簡單 我們比如說在這個名字這裏右鍵 找到運行 然後呢運行呢也是需要一些時間 這個時候呢是比較吃 cpu 的性能的 可能會 需要一點時間 好 ok 哎 上去很誇張 好沒關係我們來看下一步 後處理 我們一般呢是爲了進行後處理 一般是三個維度 最小安全係數最大陰曆和最大形面量 那麼這些角度來看啊 首先我需要解釋一下 爲什麼會變成這個樣子 你誰誰家好人 我們做個有些人分析能變成這樣子的 其實是不對的 我們現在看到右鍵 找到編輯定義 其實我們可以看到是什麼 看到沒有有一個變形形狀 我們自動這是什麼意思 153.38 這個是倍數 他的這個變形量 其實是把他的變形的結果放大了 153.8倍 你看吧實際上沒這麼誇張 那這麼誇張的目的是什麼呢 其實很簡單就是 放大他的變形部分 然後呢啊放到他的這個 陰曆集中部分 然後呢來告訴大家啊 爲什麼會在這樣變形 並且呢變形具體的一些細節部分會放大 當然了看的很不舒服 反正這這這已經都已經弄成這樣了 你也可以選擇真實比例點擊這個 ok 這就是我們的真實比例 就實際上他的變形量你幾乎看不出來 啊對吧包括位移啊位移也是一樣 那我現在已經全給他設定好好吧 你看看的很確實不是很舒服 然後呢 我們從三個維度來講啊 首先啊講陰曆 陰曆也就是我們陰曆集中對吧 那麼呢我們對應的在這裏的話呢 我們來找一下啊 我們的這個屈服極限值呢是222.482 其實就是248.2兆胖 那麼我們對應的 看到沒有這裏有一個箭頭對不對 這裏有一個箭頭 這兩個箭頭是一樣的 他會告訴你這個地方的 就是他的屈服極限值 對吧他的屈服極限值 那麼對應的呢 你可以看到這裏大概是個綠色 到黃色的部分 也就是說我們的這一節軸 他其實是已經快將近 要抵達他的屈服極限了 其實對於材料零件零件來講的話 這是將會是一個毀滅性的打擊 對吧這個就是關於我們的一個 陰曆集中的分析 第二個呢是位移 位移呢就好看了啊 那單位是毫米 後面的1 -01其實就是2.544對不對 2.544乘以10的-1次方 其實就0.25 對吧0.25 也就是說最大的變形量 紅色是0.25毫米的變形 也就是這一段 我們一般來說呢有線元分析呢 形變量小型零件的形變量 基本上控制在0.1以下 你的0.25肯定是不太行的 也就是說給他200牛米的力量 確實是太大了 最後呢應變呢 其實暫時不用看 你重點看什麼呢 來右鍵找到結果 有一個定義安全係數圖解 其實我都能想的到這個地方的安全係數 應該是很低很低啊 來直接點對鉤 看到沒有0.69 我們再看這個部分呢 這就可以看到他的整體來講的話 他的最小安全係數0.69 也就是說實際上在這一段裏面 這一段裏面啊 他的安全係數已經到了0.69 我們會要求說 呃正常的零件至少做到2.5甚至到3 然後呢如果是一些比較脆性的 比如說鑄鐵這種 那我估計安全係數呢要做到2 要做到3到6左右 所以0.69絕對是不合格的 那麼這個力 我們現在可以得出一個結論 這根軸在 施加200牛米的負載的情況下 是會失效的 用不了的明白嗎 這就是我們說簡單的一個案例分析 當然有些人這只是一個基本的操作 在我們後面的使用過程中呢 我會一個一個讓他解釋 就是我們到底要怎麼去 給他做設定 並且呢 要怎麼去判斷我的零件應該如何修改 對吧好 那麼本次課程的話呢我們呢 事實上呢呃分了有 看一下八個案例 對吧其中呢我會挑出三個來 給他一些過分的 參數設定 什麼叫過分的參數設定呢 就是讓他承受不了 然後呢我呢再來教大家 我們如何根據結果來進行修改 明白嗎好的 那麼這是我們的第一節課啊 就是我們的基本的一個操作 那麼下節課的話呢 我會簡單的講一下關於我們材料包的應用 以及他們不同材料之間的一個 基本的區別 好的最後再強調那一遍啊 就是軟件是死的人是活的 軟件計算出來的結果一定是正確的 如果有錯誤說明是人的錯誤 明白了嗎