SolidWorks Simulation经典图解应用教程
我们将用一个实例来详细介绍应用S o l i d W o r k s Simulation进行零件线性静态分析
的详细步骤，以便读者进一步了解分析要领。
一、轴的线性静态分析
1.启动SolidWorks软件及SolidWorks Simulation插件通过“开始”菜单或桌面快捷方式打开SolidWorks软件 并新建一零件，然后启动SolidWorks Simulation插件，如图1
所示。
图1 启动软件及Simulation插件
2.新建如图2所示轴
图2 建立的零件模型
3.线性静态分析
1)单击“S i m u l a t i o n”标签，切换到该插件的命令管 理器页，如图3所示。单击“算例”按钮
下方的小三角， 在下级菜单中单击“新算例”按钮，如图4所示。在左侧特
征管理树中出现如图5所示的对话框。
图3 插件面板
图4 新建算例
图5 选择分析类型
图6 打开算例后的命令面板
图7 选择合金钢材料
2)在“名称”栏中，可 输入你所想设定的分析算例的名 称。我们选择的是“静态”按钮(该按钮默认即为选中状态)。 在上述两项设置完成后单击确定 按钮 。我们可以发现，插
件的 命令管理器发生了变化，如图6所 示。
3)单击“应用材料”按钮，出现“材料”对话框。在 对话框中选中“自库文件”按 钮，并在右侧的下拉菜单中选中“s o l i d w o r k s m a t e r i a l s”项， 然后再单击“钢”左边的加号， 并在展开的材料中选择“合金 钢”。合金钢的机械属性出现在对话框右侧
的“属性”标签中，如图7所示。然后单击“确定”按钮完成材料的指定。
如果你所用的合金钢的性能参数与软件自带的有出入，需要修改的话，则可按下面的方法
进行。
◎确保你选中了相近的材料，如合金钢。
◎选中“自定义”单选框，此时对话框右侧的材料属 性变为可编辑状态，接下来即可按照
实际数据进行更改，如 图8所示。
图8
自定义材料
图9 保存自定义材料
阶梯教室
◎修改完成后单击“保存”按钮，以保存修改。此时 会弹出“另存为”对话框，如图9所
示。指定保存的路径及 文件名，单击“保存”按钮。
◎ 现 在 所自 定 义 的 材 料已 完 成 ， 下 面 又该 如 何 应 用 呢?还是在如图8所示的对话框中选中“自库文件”单选 框，然后在右侧的下拉菜单中选中你刚才保存的自定义材 料，再在下方的列表中选中自定义的材料，单击“确定”按钮完成材料指定，如图
10所示。
图10 选用自定义材料
4)单击“夹具”按钮 下方的小三角，并单击下级菜单中的“固定几何体”按钮，此时在左侧的特征树中出现对话框。在图形区域单击右侧上、下两键槽的两个侧面(见图11)，“面<1>”～”面<4>”出现在“夹具的面、边线、 顶点”框
内，并单击“确定”按钮
，
如图12所示。此时在S i m u l a t i o n算例树的夹具文件夹中生成一个名为“夹具-1”
的图标，如图13所示。
5)单击“外部载荷”按钮 下方的小三角，并单击 下级菜单中的“力矩”按钮。在图形
区域中单击如图14所 示的两个侧面，”面<1>” ～” 面<2 >”出现在“力矩的Step by Step面”框 内
，然后激活“方向的轴、边线、圆柱面框
，选择如图15所示的圆
柱面，”面<3>”出现在“方向的轴、边线、圆柱面”框
后单 击“确定”按钮
内，并按如图16所示的设置
。(必要时勾选“反向”复选框，使得
图11 选择两键槽的侧面
图12 选择后的对话框
图13 完成夹具指定
图14 选择键槽侧面
图15 选择圆柱面
力矩的方向指向侧面，如图15所示，然后在确保单位 为“N-m”的情况下输入力 矩的
大小，因为整个轴的 总力矩是30000N·m，有两 个面承担，所以这里输入15000N·m。)
图16 力矩的设定
图17 查看 von Mises(对等)应力
图18 查看合力位移
图19 查看对等要素应变
图20 定义安全系数图解
图21 安全系数
图22 准则设置
图23 应力极限设置
图24 选中安全系数分布
图25 评估设计的安全性
图26 安全系数在75以下的区域
图27 编辑定义
图28 修改准则
图29 修改安全系数图解方式
图30 图解工具命令
6)单击“运行”按钮，稍候即可完成分析过 程，并将分析结果显示在 S i m u l a t i o n算例树中结果文件夹，如图17所示。
4.查看分析结果
(1)von Mises应力图解
1)在S i m u l a t i o n算例树 中，打开结果 文件夹。
2 ) 双 击 “ 应 力 1 ( - v o nMises-)”以显示图解，如图17所示。
(2)合力位移图解
1)在Simulation算例树中，打开结果 文件夹。
2)双击“位移1(-合位移-)”以显示图解，如图18所示。
(3)对等要素应变图解
1)在Simulation 算例树中，打开结果 文件夹。
2)双击“应变1(-等量-)”以显示图解，如图19所示。
(4)模型的安全系数分布
1)在Simulation算例树中右键单击结果 文件夹，然后 选择“定义安全系数图解”，如
图20所示。左侧特征树显示“安全系数”对话框，如图21所示。
2)将“准则 项设为“最大von Mises应力”，如图22所示。单击“下一步”按钮 。
3)将“设定应力极限到”项设为“屈服力”，如图23所示。单击“下一步”按钮 。
4)选中“安全系数分布”项，如图24所示。单击“确定”按钮 。我们可以看到，在图
24的最下方，安全结果 中列出了基于所选准则的最小安全系数为2.24853。
5)显示模型的安全系数分布图解，如图25所示。
(5)编辑安全系数图解
阶梯教室
在图26中显示出了安全系数在75以下的区域，即图中 的红色区域，而蓝色区域则是安
全系数在75以上的区域。那 么，我们在已经完成了图24的图解后如何更改呢?
在Simulation算例树中的结果 文件夹中右击“安全系数1(-安全系数-)”，在快捷菜单
中单击“编辑定义”，如图27所示。则又重新回到图22的步骤，你可以修改安全准 则等信息，如图28所示。然后单击“下一步”按钮
然后单击“确定”按钮
，直到第三步，改为如图29所示，
，即可得到如图26所示的安全系数图解。
(6)模型的最大切应力
1)双击“应力1 (-von Mises-)”以显示von Mises应力 图解，如图17所示。
2)在命令管理器中单击“图解工具”按钮
裁”按
右侧的小三 角，在下级菜单中单击“Iso剪
，如图30所示。
3)出现如图31所示的对话框。往右拖动图示小滑标，Step by Step可发现图解中的变化，直至完全消失为止。往右拖动表示应 力不断增大，图解只显示大于当前应力值的部分，可以比较 与图32的不同。当前的应力值是第四强度理论应力，即V o n mises等效应力作为衡量应力水平的主要指标。Von mises应 力是正应力和剪切应力的组合，常用来描绘联合作用的复杂应力状态。那我们该如何来查看和工程力学中的计算公式相 一致的切应力的
结果呢?
图31 Iso剪裁
图32 Iso剪裁后的图解
图33 编辑应力定义
4)在Simulation算例树中的结果 文件夹中右击“应力1(-von Mises-)”，在快捷菜单
中单击“编辑定义”，如图33所示。
5)在如图34所示的对话框中作如下设置：
图34
定义应力图解
图35 YZ 基准面上Y 方向的切应力
◎将1处设置为“TXY:YZ 基准面上的 Y 方向抗剪应力”;
◎将2处设置为“N/mm^2(MPa)”;
◎将3处设置为“零件的基准轴”(在图中选择)。 然后单击“确定”按钮
图35所示。
，新的图解如
6)然后对其做新的“ISO剪裁”，结果如图36所示。
图36 定义应力图解
接下来我们按公式进行计算，看结果如何。按照切应力的计算公式：τ =T /W n 可得τ =30000×1000/(π×120^3/16)=88.5(Mpa)。可以看到，两者的结果非常接近。
5.生成算例报告
至此，完成了轴的线性静态分析。
情感语录
1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力
2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己
3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用
4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕
5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在
6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你
7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾
8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字
9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你
10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了
11.如此情深，却难以启齿。其实你若真爱一个人，内心酸涩，反而会说不出话来
12.生命中有一些人与我们擦肩了，却来不及遇见；遇见了，却来不及相识；相识了，却来不及熟悉，却还要是再见
13.对自己好点，因为一辈子不长；对身边的人好点，因为下辈子不一定能遇见
14.世上总有一颗心在期待、呼唤着另一颗心
15.离开之后，我想你不要忘记一件事：不要忘记想念我。想念我的时候，不要忘记我也在想念你
16.有一种缘分叫钟情，有一种感觉叫曾经拥有，有一种结局叫命中注定，有一种心痛叫绵绵无期
17.冷战也好，委屈也罢，不管什么时候，只要你一句软话，一个微笑或者一个拥抱，我都能笑着原谅
18.不要等到秋天，才说春风曾经吹过;不要等到分别，才说彼此曾经爱过
19.从没想过，自己可以爱的这么卑微，卑微的只因为你的一句话就欣喜不已
20.当我为你掉眼泪时，你有没有心疼过
