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有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

静应力分析是对应力、应变和常见静应力作用下产生的一系列形变分析。在solidworks的指导教程中有相关有限元分析的很多案例。今天我们分析案例托架。

该托架由合金钢制作，在两个底孔处固定，并载有 1000 psi 压力，psi是英镑每平方英寸，是USA常用单位。如图是相关的应力云图：

赋予材料

在对一个零件进行有限元分析时，首先我们要赋予零件材料，solidworks软件有着丰富的材料库，会根据材料的属性自动进行运算分析。我们右击材料特性，编辑材料，选择托架应用的合金钢，在材料属性栏中，是研发人员设计好的参数，使用时直接调用。

不同的公司会需要不同的材料属性，属性数据的更改，需要自行复制后，建立新的自定义库更改，也就是自行建立了一个新的材料属性库。

如图下：

右击材料选择编辑

赋予零件新材料后要点击进入Simulation模块区域，我们选择静应力分析，命名为托架。

完成材料设置后，鼠标点击进入Simulation模块

有限元分析的第一项，我们该如何去定义它？有限元分析实际上是我们给它定一个方向，然后由电脑程序来替我们计算、运行、分析而得出结果。学过有限元理论的人会更好理解，如果你没学过有限元，那你可以暂且将它当做一个黑箱子，先了解其操作，熟悉后再慢慢学习理论。

选择夹具

下面，我们进入夹具顾问，夹具顾问的意思是我们通过什么方式来固定（焊接、螺接等），我们选择固定几何体。固定几何体相当于把他固定完全，类似于焊接。像滚柱、螺接会在固定处存在间隙。我们移动鼠标，在两个圆柱孔面左键单击，会变成蓝色出现矢量箭头。操作如图下：

在夹具顾问中选择固定几何体

固定几何体选择两个面

添加载荷

接下来我们需要添加力，外部载荷顾问是对添加力的一种管理，力的单位是牛（N），压力的单位是帕（pa），对平面上的作用力所以我们选择压力。类型为垂直于所选的面，压强值的选择系统会自动默认为psi，我们可以输如1000后再点击下拉三角选择N/mm^2(MPa),系统会自动转换单位算法，得出1000psi约等于6.89MPa。这就是solidworks的优越处（人性化）

压强的面需要我们判断选择，托架的圆柱孔是有圆杆的装配，所以我们选择蓝色圆环面，对其施加压力，那么力的方向是向里，若力的方向朝外成拉力，点击反向。完成此步骤。

外部载荷使用压力

压力作用在图示的圆环孔，图示力的方向向里，力的方向向外为拉力，可以点击反向更改

生成网格

将两个外部条件添加完成后（一个力，一个固定），还要进行计算网格的划分过程，网格划分也属于很大一部分内容。从运行此算例的下拉箭头进入生成网格。网格框中有很多选项，网格参数、高级设置等，了解网格的人可以对其进行设置，不了解可以直接使用系统默认的参数，直接调整网格密度，完成步骤就行了。

箭头越往左，网格越疏；箭头越往右，网格越密，划分越良好，精度越高！可我们要视具体情况而定，精度越高不代表是对的，真正的有限元分析好的人，不是你操作软件多厉害，而是你能够判断分析出来的结果符不符合实际情况，这才是真正的会应用。

在运行此算例的下拉框中选择生成网格

网格密度调整好后可完成操作

经过自动计算，网格划分效果体现出来了。网格的划分相当于以这些网格建立矩阵运算，如何建立的，是属于软件算法问题，初学者不必深入了解。

网格越密，划分越良好，精度越高

运行算例

在网格的基础上，我们单击运行此算例，软件会自动运算，运算时长会根据电脑的好坏有所不同。我们可以双击应力，双击位移而进入不同的云图显示。还可以鼠标右键选择动画，来观看零件受力显示；如下图;

点击运行此算例

零件位移分析云图

查看分析结果

分析结果查看、报表调出，有利于顾客间的交流和公司内部的讨论，必须要掌握三项工具：探测、安全评估、报表

探测

探测工具使用后，可以查看零件上任何一处的信息数据，想了解哪里点哪里

我们通过探测工具，选择零件的四个点，方框中显示了最大应力的数值。由于物体圆柱面受1000psi也就是6.89MPa的压力，底部两个圆孔也被固定完全，所以在肋板底部会有一个较强的抗剪应力，如果压力持续增加，此处会有裂开的可能。

有的人会认为零件表面的颜色显示表示了应力大小，这是不准确的，需要用探测工具实际测量才能结论。对零件右边颜色条的表格，系统默认的表格单位是矢量应力，需要双击单位，调整成为最大抗剪应力MPa，这在中国是通用的。

根据探测器数据显示，红色区域最大抗剪应力为1.376e+003 N/mm^2(MPa)，翻译成普通话就是1.376*10^3 =1376 MPa。

安全评估

对顾客使用来说最重要的是安全评估问题，鼠标右键点击结果 选择定义安全系数图解，将自动改为最大抗剪应力，根据最大抗剪应力准则，求解力的作用时，从所有力中选择最大的一个力作为比较，对于脆性材料，选择最大法相应力，除以许用应力（许用系数或安全系数）即可等出比例系数

点击下一步，会有屈服强度与安全系数设定，可直接按照系统默认完成选项，第三步的选择安全系数以下的区域可以直接图测出那些地方最容易损坏。安全系数1也可以由零件的高级程度而提升数值，比如输入3，那么零件上预计损坏的区域会更大。所以在设计的时候，我们根据安全系数以下的区域分布图，可以针对性对某区域加强，也能作为公司内部的参考。

选择最大抗剪应力，单击下一步

安全系数1可以随着零件的高级程度而升高

导出报表

点击报表，在弹出框中去掉不需要的结果，对于某些重要的数据结果，我们还可以勾选评论，输入重要信息给后人参考。设计员、公司、公司logo自行添加，保存路径与文件命名。然后点击出版。导出的过程中，会看到软件不停的更换角度，切换状态，那是软件在自己截图，最后以Word形式保存在文档中。

上述为零件静应力分析全过程，有不一样想法的同学可以评论讨论。谢谢大家观看！