SOLIDWORKS Simulation 功能和特點

Structural Research and Analysis Corporation（簡稱 SRAC）創(chuàng)建于1982年，是一個全力發(fā)展有限元分析軟件的公司，公司成立的宗旨是為工程界提供一套高品質(zhì)并且具有最新技術(shù)、價格低廉并能為大眾所接受的有限元軟件。

1998年SRAC公司著手對有限元分析軟件以Parasolid為幾何核心，進行全新寫起。以 Windows視窗界面為平臺，給使用者提供操作簡便的友好界面，包含實體建構(gòu)能力的前、后處理器的有限元分析軟件GEOSTAR。GEOSTAR根據(jù)用戶的需要可以單獨存在，也可以與所有基于Windows平臺的CAD軟體達到無縫集成。這項全新的標(biāo)準(zhǔn)的出臺，最終的結(jié)果就是SRAC公司開發(fā)出了為計算機三維CAD軟件的領(lǐng)導(dǎo)者SOLIDWORKS服務(wù)的全新嵌入式有限元分析軟件SOLIDWORKS Simulation。

SOLIDWORKS Simulation使用SRAC公司開發(fā)的當(dāng)今世上最快的有限元分析算法——快速有限元算法（FFE），完全集成在Windows環(huán)境并與SOLIDWORKS軟件無縫集成。最近的測試表明，快速有限元算法（FFE）提升了傳統(tǒng)算法50?100倍的解題速度，并降低磁盤儲存空間，只需原來的5%就夠了；更重要的是，它在計算機上就可以解決復(fù)雜的分析問題，節(jié)省使用者在硬件上的投資。

SRAC公司的快速有限元算法（FFE）比較突出的原因如下。

①參考以往的有限元求解算法的經(jīng)驗，以C++語言重新編寫程序，程序代碼中盡量減少循環(huán)語句，并且引入當(dāng)今世界范圍內(nèi)軟件程序設(shè)計新技術(shù)的精華。因此極大提高了求解器的速度。

②使用新的技術(shù)開發(fā)、管理其資料庫，使程序在讀、寫、打開、保存資料及文件時，能夠大幅提升速度。

③按獨家數(shù)值分析經(jīng)驗，搜索所有可能的預(yù)設(shè)條件組合（經(jīng)大型復(fù)雜運算測試無誤者）來解題，所以在求解時快速而能收斂。

SRAC 公司為 SOLIDWORKS 提供了三個插件，分別是 SOLIDWORKS Simulation、SOLIDWORKS Motion 和 COSMOSFloWorks。

■SOLIDWORKS Motion：—個全功能運動仿真軟件，可以對復(fù)雜機械系統(tǒng)進行完整的運動學(xué)和動力學(xué)仿真，得到系統(tǒng)中各零部件的運動情況，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力等，并以動畫、圖形、表格等多種形式輸出結(jié)果，還可將零部件在復(fù)雜運動情況下的復(fù)雜載荷情況直接輸出到主流有限元分析軟件中以做出正確的強度和結(jié)構(gòu)分析。

■COSMOSFloWorks：—個流體動力學(xué)和熱傳導(dǎo)分析軟件，可以在不同雷諾數(shù)范圍上，建立跨音速、超音速和壓音速的可壓縮和不可壓縮的氣體和流體的模型，以確保獲得真實的計算結(jié)果。

■SOLIDWORKS Simulation：為設(shè)計工程師在SOLIDWORKS的環(huán)境下，提供比較完整的分析手段。憑借先進的快速有限元技術(shù)（FFE），工程師能非常迅速地實現(xiàn)對大規(guī)模的復(fù)雜設(shè)計的分析和驗證，并且獲得修正和優(yōu)化設(shè)計所需的必要信息。

SOLIDWORKS Simulation的基本模塊可以對零件或裝配體進行靜力學(xué)分析、固有頻率和模態(tài)分析、失穩(wěn)分析和熱應(yīng)力分析等。

■靜力學(xué)分析：算例零件在只受靜力情況下，零組件的應(yīng)力、應(yīng)變分布。

■固有頻率和模態(tài)分析：確定零件或裝配的造型與其固有頻率的關(guān)系，在需要共振效果的場合，如超聲波焊接喇叭、音叉，獲得最佳設(shè)計效果。

■失穩(wěn)分析：當(dāng)壓應(yīng)力沒有超過材料的屈服極限時，薄壁結(jié)構(gòu)件發(fā)生的失穩(wěn)情況。

■熱應(yīng)力分析：在存在溫度梯度情況下，零件的熱應(yīng)力分布情況，以及算例熱量在零件和裝配中的傳播。

■疲勞分析：預(yù)測疲勞對產(chǎn)品全生命周期的影響，確定可能發(fā)生疲勞破壞的區(qū)域。

■非線性分析：用于分析橡膠類或者塑料類的零件或裝配體的行為，還用于分析金屬結(jié)構(gòu)在達到屈服極限后的力學(xué)行為，也可以用于考慮大扭轉(zhuǎn)和大變形，如突然失穩(wěn)。

■間隙/接觸分析：在特定載荷下，兩個或者更多運動零件相互作用。例如，在傳動鏈或其他機械系統(tǒng)中接觸間隙未知的情況下分析應(yīng)力和載荷傳遞。

■優(yōu)化：在保持滿足其他性能判據(jù)（如應(yīng)力失效）的前提下，自動定義最小體積設(shè)計。