SRAC 创立
COSMOS/M – 第一款用于 PC 的 FEA 软件 第一个 SolidWorks 黄金合作伙伴
发布 COSMOS 2008
C
1982 1985 1995 1996 1997 2001 2002
C
2007
第一个 SolidWorks 合作伙伴,推出 CosmosWorks
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与 SolidWorks 整合 SolidWorks 被 Dassault Simulation 2009 Systemes 收购
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FEA计算
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有限元网格中每个节点的自由度构成了未知量。
在结构分析中，节点的自由度可以被看作节点的位 移。位移是基本的未知量，总是被最先计算。 热分析中，基本的未知量是节点温度。而温度是标 量，因此对于每个节点，只有一个未知量需要求解。
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Simulation中的单元类型
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Simulation中 三维单元有：一阶实体四面体单元和二阶实体四面体单元； 二维单元有：一阶三角形壳单元和二阶三角形壳单元； 一维单元有：梁单元
预处理 分析的类型（例如，静态，热，频率），材料的性能，载 荷和约束被定义（建立数学模型），并且模型被分为有限的单元 （建立有限元模型）。 求解 用来计算所需的结果（求解有限元模型）。 后处理 用来对结果进行分析（分析结果）。
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二阶（高质量）实体四面体单元
有十个节点（四个角点和六个中间 节点），并且每个节点又三个自由 度。
Simulation中的单元类型
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SolidWorks Simulation 步骤
结果分析
建立数学模型求解有限元模型建 Nhomakorabea有限元模型
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建立数学模型
简化CAD几何模型的方法
描述所给的模型是如何与 外界相联系
固定一个面、线或点 允许滑动或转动
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作用于整个模型的载荷:
– 重力、离心力 – 热载 – 作用在面、连线或点上的力 – 扭矩、力矩 – 压力
FEA中的基本概念
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网格– 用四边形或三角形对CAD几何外形的近似 描述
单元– 网格中所存在的三角形(四面体)或四边形 (六面体)等 结点- 不同单元所联接在一起的点，结点是求解 未知量(通常是位移)所需的点
Simulation中的单元类型
壳单元示例
将面划分成小的三角形单元，并计算每一个单 元上的变形，从而解出整个零件的变形。
Simulation中的单元类型
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建立FEA 模型- 载荷
作用于模型的外表面的载荷：
FEA中的误差
理想化误差
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创建数学模型 离散为有限元模型
数值误差
解算过程
离散化误差是FEA特有的，也只有这个误差能够在使用FEA方法时被控制。 影响数学模型的建模误差，是在FEA之前引入的，只能通过正确的建模技 术来控制。求解误差是在计算过程中积累的，难于控制，但它们通常都很 小。 不要只根据该软件的结果进行设计决策。请结合试验数据和实际经验来使 用这些信息。最终设计必须接受现场测试的检验。软件可通过减少、而不 是完全免除现场测试，来帮助您缩短投入市场的时间。
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Simulation中的单元类型
一阶（草稿质量）四面体单元 共有四个节点，每个角上有一 个。每个节点有三个自由度， 意味着节点可完全由三个位移 分量来表示。
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梁单元在每个端点处都有六个自由 度。
两节点梁单元的形状在初始时为平 直的，但可以假定形状在变形发生 后为三次方的一个函数。
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草稿品质（一阶）及高品质单元（二阶）
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FEA 结果解释—应力
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一阶单元：仅在对特定目标进行分析时使用，如证实载荷或约束 的方向。
二阶单元：准备用来作最后计算的算例均应该采用高品质单元。
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建立FEA 模型- 约束
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二阶（高质量）三角形壳单元
Simulation中的单元类型
有六个节点：三个角节点和三个 中间节点。意味着位移可由三个 平移和三个转动组成。
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SolidWorks Simulation 产品
Solidworks Simulation Premium-白金包
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非线性
谐波响应
Solidworks Simulation Professional-专业包
一阶（草稿质量）三角形壳单元 有三个节点（分布在角上），并且 每个节点有六个自由度，意味着它 的位移可完全由三个平移分量和三 个转动分量描述。
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有限元思想最早可以追溯到远古时代，在几个世纪前就得到了应 用。如用多边形（有个直线单元）逼近圆来求圆的周长。 FEA不是唯一的数值分析工具，在工程领域还有其它数值方法，如 有限差分法、边界元法和有限体积法（流体）。FEA占据了工程分 析的软件市场，而其它方法被归入小规模应用。
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Simulation中的单元类型
实体单元示例
将零件划分成小的四面体单元，并计算每一个 单元上的变形，从而解出整个零件的变形。
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主要内容
有限元分析概述
SolidWorks Simulation概述
SolidWorks Simulation的使用限制
Simulation 发展历程——辉煌的历史
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静态分析
模态/屈曲
热分析
跌落测试 时间-历史 瞬态响应
随机振动
Motion
疲劳
优化
压力容器
复合材料
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什么是Finite Element Analysis (FEA)
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例：如何用一根很短的尺子来测量从家到邮箱的小路的长度？
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什么是FEA
用短尺分段测量小路
弯曲的小路用分段小路来代替
FEA 步骤
一般来讲，FEA软件通常有以下三个步骤:
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清除
理想化
特征消隐：合并或消除在分析中认为不重要的特征：外圆角、圆边、 标志等；
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