如何使用SOLIDWORKS Simulation评估角变形

在对仿真结果进行后处理时，我们可能需要评估组件的角位移。角变形指的是物体或区域在施加载荷作用下，绕指定轴产生的旋转位移。这在施加扭转载荷的场景中尤为重要。SOLIDWORKS Simulation 2026 新增了一项急需的仿真后处理增强功能 —— 角变形合成图。该功能允许工程师直接以度或弧度为单位可视化旋转变形，无需再进行手动计算。

SOLIDWORKS 2025 及更早版本中的角变形

在 SOLIDWORKS Simulation 2026 之前的版本中，没有直接显示角位移图或其数值的方法。截至 2026 年的旧版本中，位移图选项仅支持绘制合成位移以及沿 X、Y 或 Z 轴的位移。

如果选择参考实体（如参考轴），位移将以柱坐标形式呈现，并显示径向、切向和轴向位移，但仍无法直接显示角变形。

如何在 SOLIDWORKS Simulation 2025 中显示角位移

为了说明 2026 年之前版本中角位移的计算方法，我们以一端固定、另一端承受扭矩载荷的轴为例。需要利用切向位移值和模型尺寸，通过弧长公式来计算角变形。

对于切向位移图，用户可以绘制 UY 位移，并如图所示选择圆柱轴，这样可将坐标系从直角坐标系转换为柱坐标系。

为圆柱坐标系设置位移

确定切向位移后，用户需要利用弧长和周长，将切向（θ）位移分量从长度单位转换为度。使用公式 θ = (180×Y)/(π×r)，其中 Y 是特定节点的切向位移 UY 值（单位为长度），r 是该节点到轴的距离。

利用切向位移计算角位移

在上述示例中，所探测节点的 Uy 值为 0.05907 毫米，该节点距离轴的距离为 5 毫米，位于圆周边缘，即代表未变形圆柱的半径。将这些值代入公式，计算得出 θ 为 0.6747 度。

SOLIDWORKS 2026 中的角变形

在 SOLIDWORKS Simulation 2026 中，用户现在可以直接创建角变形图。通过标准位移图选项，从下拉菜单中选择 “AR：角旋转”（Angular Rotation），并选择相应的旋转轴。

这样将生成角旋转 / 变形图，结果将以度或弧度为单位显示，符合通用的机械工程惯例。如下图所示，SOLIDWORKS Simulation 中绘制的角变形值为 0.6769，与手动计算结果相近。

在SOLIDWORKS模拟2026中创建角度变形图

角位移图的相关注意事项

角位移图仅适用于静态和非线性静态分析。尽管该图支持包含实体单元、壳单元和梁单元的分析，但当分析包含混合网格时，无法使用该图。目前，尚不支持为非线性分析创建角旋转的时程图。

该图的主要应用场景包括：评估动力传输中受扭构件的扭转角、分析带有旋转接头、铰接连接和铰链的机构。

借助 SOLIDWORKS 2026 拓展仿真能力

SOLIDWORKS Simulation 2026 中角变形图的引入，是一项由工程师需求驱动的增强功能，无需再根据线位移结果进行手动计算。该功能有助于提高结构分析工作流程的准确性和效率，从而为设计工程师推动产品创新提供支持。

SOLIDWORKS 2026 包含多项针对工程应用的增强功能，可简化设计流程。除角变形图外，还对梁单元、远程载荷和屈曲分析等功能进行了优化。

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