有限元分析仿真：验证 SOLIDWORKS 静态仿真结果

SOLIDWORKS Simulation可以在虚拟环境中依托真实物理规律，对各类设计与工程工况进行预测。在本系列文章中，我们将介绍三类仿真应用：流体动力学、线性分析以及电子散热。我们将对这些算例的结果进行验证，向大家展示 SOLIDWORKS 虚拟测试的精度水平。

上一篇我们介绍了如何对 SOLIDWORKS 流体仿真的热分析结果开展验证。

本次我们对有限元分析（FEA）软件 SOLIDWORKS Simulation开展测试，复现 Fléjou 的 SSNV228 研究报告 —— 销钉预紧过程的塑性变形，并将仿真结果与其进行比对。

通过向系统施加已知伸长量，我们可以计算该螺栓法兰所产生的夹紧力。

SOLIDWORKS法兰模型

SOLIDWORKS Simulation的计算结果可以信任吗？

将 SOLIDWORKS Simulation与其他有限元分析程序做对比，是确认结果可靠性的有效手段。归根结底，它可以为我们提供额外保障：在制作样机或投产之前，新设计经过虚拟测试，即可确认其能够满足实际工况使用要求。这能够节约大量时间与成本！

为分析准备模型

SOLIDWORKS 中的对称功能不仅可用于特征建模，同样可以应用于仿真算例，用以减少分析耗时与模型复杂度。

对称是 SOLIDWORKS 中一项强大工具，条件允许时应当优先使用。

我们对 Fléjou 所分析的几何模型进行建模，并简化为 1/16 对称模型。

几何模型

边界条件

边界条件

内部压力

交互关系

网格划分与载荷工况

两组载荷工况的目标均为：使螺栓横截面上产生约 30 MPa 的平均应力。

结果

SOLIDWORKS Simulation具备可靠的计算能力

两组载荷工况下，两种分析方法的结果偏差均控制在 1% 以内，属于非常理想的结果！该类验证工作充分证明，虚拟测试可以作为可靠工具，预判零部件在真实工况下的工作表现。

本次验证算例旨在复现 Fléjou 的试验，而 SOLIDWORKS Simulation还具备更高级的螺栓建模能力。

螺栓连接件是一项十分强大的工具 —— 尤其适用于包含大量螺栓的装配体！相比于对每一颗螺栓单独建模并划分网格，螺栓连接件求解速度更快、设置更加简便。输出结果信息也更加完备，可以输出轴向力、弯矩、剪切力，同时还可以生成失效预判云图。在设计工作流中引入 SOLIDWORKS Simulation，就可以开展大量 “假设分析” 工况；这些工况如果采用其他方式，要么耗时极长，要么成本高昂。

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