SOLIDWORKS Simulation教程丨基于装配体的疲劳分析

材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后,在应力值虽然始终没有超过材料的强度极限,甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏;这种在交变载荷持续作用下材料或结构的破坏现象,就叫做疲劳破坏

对于疲劳破坏我们并不陌生,汽车发动机的曲柄、螺栓的典型受力、旋转机械等,在交边荷载的作用下,循环次数达到一定周期后,物体会变得越来越“脆弱”,以致最终引起疲劳破坏。在产品研发过程中,我们通常也会借助SOLIDWORKS Simulation仿真分析软件来测试零件、结构件、装配体的抗疲劳情况,以确保产品的抗疲劳程度达到产品的机械使用要求。

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以模型“拖车挂钩”疲劳寿命测试为例,本次我们将为大家介绍如何使用SOLIDWORKS Simulation来对装配体进行疲劳分析


测试要求:
① 挂钩链接在汽车的竖直固定的圆柱上,测试附件固定在拖车球上;
② 加载2,000,000周期的完全反转的震荡力2,000N。加载力的方向垂直于参考平面,如下图所示:


③ 夹具:挂钩通过螺栓连接的方式连接在两个横向的圆柱面上;

注:左右两端的4个圆柱面,可采用固定铰链来模拟这些螺栓。
④ 材料:挂钩由合金钢材料制作,疲劳点的数量如下图所示:

⑤ 目标:通过静应力和疲劳分析评估现有设计。
详细地分析过程视频:
点击此处链接观看。

本文作者:达索系统SOLIDWORKS代理商武汉高顿科技仿真工程师

图片变三维模型,SOLIDWORKS扫描特征你会吗?

日常设计过程中,

在绘制如吊车的吊钩这类不规则模型时,

我们可以使用SOLIDWORKS扫描特征命令,
直接通过草图(路径和轮廓)和引导线绘制三维模型,
这样操作起来会更简单、更高效。

SOLIDWORKS扫描特征通过将轮廓沿着路径移动形成一个拉伸或切除特征,该特征可以简单也可以复杂。

如下图所示花瓶,
图片

前视图

图片

右视图

当我们想通过SOLIDWORKS扫描特征命令

绘制图片中花瓶的模型时,

只需要简单的几步就能完成。

01

在前视与右视基准面上分别导入草图图片

设置图片高度为230mm。

图片

02

绘制扫描路径

图片

03
绘制第一条引导线
在前视面上沿图片边缘绘制样条曲线;
在引导线端点与扫描路径端点间建立水平关系。

图片

04
绘制第二条引导线
在右视面上沿图片边缘绘制样条曲线;
在引导线端点与扫描路径端点间建立水平关系。
05

绘制扫描轮廓

隐藏含有图片的草图,
在上视面上绘制一椭圆,在椭圆端点与两引导线添加穿透关系,
穿透关系创建完成后,椭圆大小将随路径改变。

图片

图片

06
创建扫描特征

图片

07
添加瓶颈
在顶部的面添加拉伸特征,高度为10。
08

抽壳

瓶颈厚度为2,瓶身厚度为1。

图片

SOLIDWORKS扫描特征命令详细操作见如下视频:

本文作者:武汉高顿科技发展有限公司(SOLIDWORKS代理商) SOLIDWORKS工程师

想在移动端使用SOLIDWORKS PDM?配置好Web端就行!

对于SOLIDWORKS用户来说,通常也会使用SOLIDWORKS PDM(以下简称:PDM)集中管理研发数据、进行协同设计、对设计版本进行管理、走设计审核流程,查阅设计资料等。

一般我们是在电脑客户端使用PDM展开工作,当外出不方便使用电脑,而又急需审核设计或查看设计资料给客户进行模型展示时,很多工程师便提出PDM是否能像其它App一样直接在手机上使用的问题。遗憾的是PDM还未上线移动版App,但我们可以部署SOLIDWORKS PDM Web客户端,通过移动设备(手机/平板电脑)浏览器访问PDM
SOLIDWORKS PDM Web客户端提供对SOLIDWORKS PDM库的Web访问。它们通过互联网或企业内部网使用浏览器(官方推荐Windows Internet Explorer),以此给予用户对任何系统的一个或多个库的实时访问权限。

SOLIDWORKS PDM Web端的部署也不复杂,只需部署好PDM服务器及网络环境后再配置PDM Web端即可,具体方式如下:

01
PDM服务器部署
①数据库服务器和存档服务器的部署
②建立数据存储结构方式
③创建数据流程分配用户权限
④配置数据读取和显示方式
02
网络环境部署
无论是客户端或者Web端,流畅访问PDM对网络配置都会有一定的要求。在企业内部只需要保持客户端和服务器同处一个网络且固定访问端口已开放即可;但如果我们希望客户端在企业外部也可以使用,就需要将服务器与互联网联通。目前常用的方法之一就是部署VPN。
图片
03
PDM Web客户端配置
在完成准备工作之后,就可以开始具体的Web配置工作了。

图片

通过Internet Information Services (IIS)管理器对网页进行具体配置工作,包含身份验证、视图库链接等,最终形成YDYJ-EPDM应用程序。
接下来就来看看最终配置完成的PDM Web端在手机登录的效果吧!

* SOLIDWORKS PDM Web客户端是 “瘦” 客户端,不支持“胖”客户端(Enterprise、Contributor 和 Viewer)中的所有功能。  

本文作者:武汉高顿科技发展有限公司SOLIDWORKS PDM工程师

SOLIDWORKS 简单命令背后的实用技巧丨阵列篇

在使用SOLIDWORKS进行阵列时

一般都是线性阵列或者是圆周阵列,

但如果想让阵列的个数随着某个边的长度变化而变化

或者阵列形状随着草图线变化而变化该怎么做呢?

一起来和小顿看看吧~
阵列个数随边的长度变化而变化

Step 1 先给定一个阵列。

 

Step 2 显示尺寸注解。

 

Step 3 用方程式建立尺寸与阵列个数的关系。
注意:此处方程式为,阵列个数=(总长-特征距离)/阵列间距;如例中阵列个数=(410-10)/20。

使阵列个数随边的长度变化而变化,

具体操作视频如下:

阵列形状随草图线变化而变化

注意:这里线需要在切除特征前建立。

Step 1 显示注解尺寸。


 

 Step 2 给定阵列。

注意:这里阵列方向需选择特征尺寸,不能选择底面边线,需勾选随形变化。

使阵列形状随草图线变化而变化,

具体操作视频如下:

本文作者:武汉高顿科技发展有限公司 SOLIDWORKS工程师
 

装配体强度分析又失败了?解决办法看这里!

在使用SOLIDWORKS Simulation进行强度分析时,

你遇到过只能进行零件强度分析,
装配体分析总是得不到结果的情况吗?
但装配体和零件之间的受力是相互影响的,
只分析零件受力无法解决实际问题!

实际上装配体结构强度分析失败的结果无非两种,

一种是网格化分失败,

一种是求解过程中失败。
一起来看看为何会失败,以及其解决方法吧~

1
网格化分失败

如下图所示,在划分网格过程中,即网格填充过程中会出现网格划分失败,没能网格化的零件会有相应提示。

通过网格失败诊断,可以知道是零件哪些地方网格划分失败,如下图所示:

通常找到提示有问题的地方,进行局部网格控制,能解决大部分网格故障

有些仍然出错的情况,可能是在装配体接触关系中采用默认的“接合”接触,而接合接触的兼容网格划分容易导致网格划分失败,这个时候,采用不兼容网格会解决此问题。
如果还出错,那极有可能是模型的问题,模型转化成中间格式会出现小面以及破面,导致网格划分失败。
2
求解失败

在网格划分成功之后,设置好边界条件,开始运行求解,这个时候也容易出现求解失败。因为装配体静应力分析是线性的,如果出现大位移或大变形,SOLIDWORKS Simulation会提示你是否打开大位移,如下图所示:

如果没有打开,则视模型为线性分析,分析结果精度不高;如果确认打开,就相当于打开了非线性功能,求解有可能不收敛。这个时候是因为在求解过程中,网格发生畸变,或者接触不稳定导致求解不收敛
 
另外一个比较常见的是,出现了刚体位移,导致求解失败。出现刚体位移的原因一个是接触关系不稳定,所以在分析之前模型不要有间隙以及干涉(过盈配合允许有干涉,但是要采用冷缩配合的接触关系)。
有可能是边界条件设置错误,导致某一方向受力不平衡,这个时候就需要工程师自己进行判断边界条件是否设置合理。

因此,再遇到装配体静应力分析失败时
只需找出原因,针对性解决问题,
就能得到分析结果,指导设计啦!
此外,这类问题,
SOLIDWORKS Simulation 2021新版本
已给出了很完美的解决方案啦!
快去更新SOLIDWORKS 2021吧~
本文作者:达索系统SOLIDWORKS授权增值经销商(代理商)武汉高顿科技仿真工程师

SOLIDWORKS 2021丨电气Top新增功能,我选这三个

离SOLIDWORKS 2021发布已有些时日,在研究了达索系统SOLIDWORKS技术团队提供的一系列资料,并进行相关测试后,SOLIDWORKS Electrical 2021 Top新增功能,我选择了SOLIDWORKS Electrical Viewer、新建多张原理图和电缆增强

SOLIDWORKS Electrical Viewer

▶ 当工程师或者调试人员仅需要查看电气图纸,而不需要编辑图纸的情况下

在以前版本中,仍然要打开软件再打开工程,这样就需要占用一个License许可。

在2021版本中,新增加了一个预览的客户端,此程序不会占用License许可,以无法编辑的状态快速打开图纸进行查阅。如下图:

新建多张原理图

▶ 当我们在做项目设计新建图纸的时候

在以前版本中,一般是一张一张图纸的创建,对于比较成熟的项目,我们可以预估大概多少张图纸可以完成,但一张张创建图纸就显得比较麻烦。

在2021版本中,新添加了创建多张图纸的功能,一次可以创建指定数量的图纸,如图:

电缆增强

▶ 对电缆的设置

在以前版本中,只能设置每一根电缆芯的截面积,在3D布线中所有电缆芯都是相同粗细大小。

在2021版本中,可以对每根电缆芯进行单独设置截面积和直径,并且生成的电缆会根据设置显示为不同的直径大小。相比以前更加真实。

SOLIDWORKS 2021除了以上新功能外,还有线束的增强、可以自定义端子、Excel自动化设计的新插件等。

SOLIDWORKS 2021丨强劲的“默认交互功能”到底有多强劲?

装配体分析是SOLIDWORKS Simulation的重要功能之一,能够快速的帮助我们建立零部件之间的接触关系最终得到零部件接触的应力和变形

SOLIDWORKS Simulation在2021版本中引入了用于描述仿真过程中零部件之间行为类型的传统接触术语——交互,和当前国际上应用较广泛的通用型有限元软件Abaqus等保持了一致。新旧版本中接触术语对比如下图所示:

你以为接触(交互)功能就这点更新吗?

SOLIDWORKS Simulation 2021真正的改变在于

求解器算法的优化!

– 更快的接触(交互)仿真:

显著加快接触仿真计算,改进功能包括并行计算、更有效的 CPU 利用、更快速的刚度计算以及更可靠的接触数据交流。
(带接触的模型解算速度显著加快,较2020版平均计算速度提升20%以上。
– 接触(交互)稳定:
将小刚度应用到合格区域以稳定模型,使解算器在启动时不会出现不稳定问题。
(更好的实现接触收敛。)
– 几何体修正可实现更逼真的接触(交互)展示:
几何体修正条件将自动计算,并应用于曲面之间的接触。
(改进曲面接触的接触收敛和准确度。)

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SOLIDWORKS 2021丨终于不用再一个个地检查干涉了!

日常设计过程中,在零件建模完成后,

通常需要检查产品零件之间是否有干涉现象
或者零件发生运动/位移变化时,是否影响了整体设计。

这时就要用到SOLIDWORKS干涉检查功能了~

干涉检查.gif

SOLIDWORKS干涉检查,支持如下功能:

✔ 确定零部件之间的干涉;

✔ 将干涉的真实体积显示为上色体积;

✔ 更改干涉和非干涉零部件的显示设定,以更好地查看干涉;

✔ 选择忽略要排除的干涉,如压入配合以及螺纹扣件干涉等;

✔ 隔离干涉,以便在图形区域中查看;

✔ 选择多实体零件内实体之间的干涉;

✔ 选择将子装配体作为单一零部件处理,因此不会报告子装配体零部件之间的干涉。

但当需要对装配体多处进行干涉检查时,
以往我们只能一个一个地检查,
而SOLDIWORKS 2021在干涉检查功能中,
新增了导出CVS干涉结果中添加缩略图的功能
可一键导出所有干涉内容
这就可以让干涉结果更加一目了然,
且大大提高了检查效率,节约了时间。
一起来看看SOLIDWORKS 2021干涉检查

新增功能的演示视频吧!

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本文作者:SOLIDWORKS湖北代理商武汉高顿科技工程师

别再手动更改草图尺寸啦!快试试方程式吧~

在日常设计工作中,
你是否也会遇到需要修改草图尺寸的问题?
修改有关联关系的尺寸时,你还在一个个地修改吗?
你想在修改模型长的时候,宽自动按比例修改吗?
一起来学习SOLIDWORKS方程式功能吧~
轻轻松松就能实现同步更改草图尺寸啦!

方程式驱动长方形的2条边

假定一个环境:
当长>200时,宽为100,
当100<长<200时,宽为75,
当长<100时,宽为50。

一起来看看具体操作方式吧~

STEP

01

打开工具→方程式

STEP

02

创建全局变量“A”

STEP

03

设置长=全局变量“A”

STEP

04

设置宽=if(A>200,100,if(A>100,75,50))


STEP

05

然后修改全局变量为223,得到如下值

方程式修改结果动图.gif

注意:

在使用方程式时需要遵循Y=X的规则,即等式。

以上为SOLIDWORKS方程式
修改草图尺寸的案例介绍。你学会了吗?
除了修改尺寸外,还可以用方程式
修改特征的显示与隐藏、修改阵列数量等。

快去研究一下吧~

本文作者:SOLIDWORKS湖北代理商武汉高顿科技工程师

还在纠结哪个设计方案最佳?让“优化分析”帮你定!

设计优化主要是寻求所选方案
允许设计变量的最优组合,
在设定目标的基础上,

使设计方案满足约束条件的分析过程。

我们之前介绍过如何通过优化分析来实现
最大程度地减少设计中
使用的昂贵材料并仍然确保其正常工作。
(点击此处回顾文章)

本次我们将以优化分析在热力学上的应用为例来介绍

如何利用SOLIDWORKS Simulation优化分析,

来确保产品的性能

如下图所示的LED散热器,散热器在安装5个灯泡的情况下,最高温度为76℃。


 

载荷条件

热载荷:内部的两个面受到2000W/M2的热流量作用(上图红色的面)
对流条件1:内部两个面的对流条件,对流系数4W/(K·㎡),总环境温度50℃
对流条件2:其他所有面的对流条件,对流系数8 W/(K·㎡),总环境温度35℃

变量:设定

– 散热鳍片数量(number_of_fins):20-60
– 散热鳍片厚度(fin_thickness):2-6mm

– 散热鳍片高度(fin_height):10-40mm

– 散热鳍片深度(fin_depth):25-50mm

在传感器中定义两个传感器:右键【Sensors】

▲ 质量属性

温度传感器

设定约束、目标:

具体分析过程的讲解视频如下:

本文原创作者:武汉高顿科技发展有限公司仿真工程师