18 solidworks CSWA 高级建模和分析

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1、北京师范大学珠海分校工程技术学院高级建模和分析要求：1、理解基本的工程分析定义；2、掌握SimulationXpress向导的界面知识；3、对简单零件运用SimulationXpress进行分析；一、基本概念１屈曲是以承受高压应力的结构单元突然失效为特征的一种破坏形式，在这种破坏中真实的压应力小于材料能承受的最大压应力。这种失效模式也被描述为由于弹性失稳而造成的失效。２热膨胀系数定义为温度每变化１摄氏度所引起的单位长度的改变（即每变化１摄氏度所引起的法向应变的变化）。３蠕变描述固体材料在应力的工作下慢慢移动或者逐渐变

2、形的趋势，作为长期承受低水平应力的结果出现。该应力低于材料的屈服应力或极限应力。长期受热并且接近熔点的材料蠕变更为严重。4自由度一组用来完全确定物体或系统平移或变形方位的独立平移量和1北京师范大学珠海分校工程技术学院旋转量。在机械工程、航天工程、机器人技术、结构工程等领域，它是关系运动物体系统的基本概念。物体有6个自由度：3个平移和3个旋转。5密度单位体积的质量。密度的单位在英制中是3lb/in，在公制中是3kg/m。密度用在静态、非线性、频率、动态、屈曲和热分析中。静态和屈曲分析中只有在定义重力（或离心力）时才用这

3、个概念。6延展性描述材料在发生断裂之前延伸变形成棒状能力的机械特性。高延伸性材料包括银、金、铜和铝等。钢的延展性随合金成分而变化。增加含碳量能降低延展性（比如钢变脆）。7弹性模量对于弹性材料，弹性模量是在材料中产生单位应变所加的应力，即应力除以应变。弹性模量常称为杨氏模量。8疲劳当材料承受循环载荷时出现逐渐的、局部的结构破坏。最大应力应低于材料的拉伸极限，还应低于材料的屈服应力。9固定约束对于物体来说，这种约束把所有平移自由度都设置为零。对于壳和梁，平移和旋转自由度均设置为零。对于桁架连接点，设置平移自由度为零。使用

4、这种约束，不需要几何参考体。10力2北京师范大学珠海分校工程技术学院源于与另一物体的相互作用，而在一个物体上产生的推拉效果。只要有两个物体间的相互作用，力就在每个物体上产生。相互作用停止，两个物体不再承受力。力只能作为相互作用的结果存在。例如，如果选择了3个面并指定了50lb的力，SimulationＸpress一共施加150lb的力（每个面上为50lb）。11线性静态分析线性静态分析允许工程师测试不同的载荷条件及其造成的应力和变形。应力是在单位面积上力的大小。它是作用于物体内部假想截面上总内力的大小，内力是对外部施

5、加力和体积力的反应。变形是由于施加力而发生的形状的改变。可以是拉伸（推拉）、压缩（推压）、剪切、弯曲或者扭曲（拧曲）的结果。变形经常通过应变来描述。当载荷施加到物体时，物体发生变形，并且载荷效果传递到整个物体。外部载体产生内部作用力，并最后使物体处于一个平衡状态。线性静态分析可计算出施加载荷造成的位移、应变、应力和反作用结果。线性静态分析作如下假设：（1）产生的响应与施加载荷成比例。（2）最大应力处于应力—曲线的线性范围内，该曲线的特点是起始于原点的直线。（3）计算得出的最大变形远小于物体的典型尺寸。比如，板的最大位

6、移必须远小于其厚度，梁的最大位移必须远小于截面的最小尺寸。可忽略惯性。3北京师范大学珠海分校工程技术学院（4）载荷逐渐增加，至最大值。忽略施加载荷导致额外的位移、应变和应力。图1、图2所示是简单的应力应变图。图1图212惯性用于描述物体的运动及物体受力的影响程度。惯性定律（牛顿第4北京师范大学珠海分校工程技术学院一运动定律）描述如下：不受任何外力的物体保持速度不变的运动，沿直线在相等的时间内走过相同的距离。简单地说，就是“运动物体倾向于运动，静止物体倾向于静止”。13材料强度在材料学中，材料强度是材料抵抗外力的能力。

7、14莫尔－库伦准则莫尔－库伦准则基于莫尔－库伦理论，也称为内部摩擦理论。这一准则用于具有不同拉压特性的脆性材料。脆性材料没有一定的屈服点，不建议在这个准则中使用屈服强度定义应力极限。15正交各向异性材料如果机械或者热的特性在3个相互垂直的方向上是特有的和独立的，那么材料是正交各向异性的。正交各向异性材料如木材、一些晶体、轧制金属等。例如，木材上某个点的机械特性在轴向、径向和切向来描述，轴向是平行于纹理（纤维）的方向，径向是垂直于年轮的方向，切向是相切于年轮的方向。16泊松比纵向上材料的伸长伴随着在侧面方向的收缩。例如

8、，如果一个物体在Ｘ方向受到拉应力，泊松比定义为Ｘ方向纵向应变除以Ｙ方向侧面上应变的值。泊松比无量纲。如果不定义，程序假定０为缺省值。17剪切模量是平面内剪切应力除以相应剪切应变的值。剪切模量用在静态、非线性、频率、动态和屈曲分析中。5北京师范大学珠海分校工程技术学院18导热性表示材料通过传导传递热量的性能。定义为每单位温差通过材料的单位厚度传递