SOLIDWORKS Simulation 功能和特點(diǎn)

Structural Research and Analysis Corporation（簡(jiǎn)稱 SRAC）創(chuàng)建于1982年，是一個(gè)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(jià)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(duì)有限元分析軟件以Parasolid為幾何核心，進(jìn)行全新寫(xiě)起。以 Windows視窗界面為平臺(tái)，給使用者提供操作簡(jiǎn)便的友好界面，包含實(shí)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(dú)存在，也可以與所有基于Windows平臺(tái)的CAD軟體達(dá)到無(wú)縫集成。這項(xiàng)全新的標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，最終的結(jié)果就是SRAC公司開(kāi)發(fā)出了為計(jì)算機(jī)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(kāi)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(wú)縫集成。最近的測(cè)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(pán)儲(chǔ)存空間，只需原來(lái)的5%就夠了；更重要的是，它在計(jì)算機(jī)上就可以解決復(fù)雜的分析問(wèn)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(yàn)，以C++語(yǔ)言重新編寫(xiě)程序，程序代碼中盡量減少循環(huán)語(yǔ)句，并且引入當(dāng)今世界范圍內(nèi)軟件程序設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)、管理其資料庫(kù)，使程序在讀、寫(xiě)、打開(kāi)、保存資料及文件時(shí)，能夠大幅提升速度。

③按獨(dú)家數(shù)值分析經(jīng)驗(yàn)，搜索所有可能的預(yù)設(shè)條件組合（經(jīng)大型復(fù)雜運(yùn)算測(cè)試無(wú)誤者）來(lái)解題，所以在求解時(shí)快速而能收斂。

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

■SOLIDWORKS Motion：—個(gè)全功能運(yùn)動(dòng)仿真軟件，可以對(duì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，得到系統(tǒng)中各零部件的運(yùn)動(dòng)情況，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力等，并以動(dòng)畫(huà)、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(yùn)動(dòng)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(qiáng)度和結(jié)構(gòu)分析。

■COSMOSFloWorks：—個(gè)流體動(dòng)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(shí)的計(jì)算結(jié)果。

■SOLIDWORKS Simulation：為設(shè)計(jì)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(jìn)的快速有限元技術(shù)（FFE），工程師能非常迅速地實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模的復(fù)雜設(shè)計(jì)的分析和驗(yàn)證，并且獲得修正和優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的必要信息。

SOLIDWORKS Simulation的基本模塊可以對(duì)零件或裝配體進(jìn)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(chǎng)合，如超聲波焊接喇叭、音叉，獲得最佳設(shè)計(jì)效果。

■失穩(wěn)分析：當(dāng)壓應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，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(cè)疲勞對(duì)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(dá)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(gè)或者更多運(yùn)動(dòng)零件相互作用。例如，在傳動(dòng)鏈或其他機(jī)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(dòng)定義最小體積設(shè)計(jì)。