2024年4月19日，在成都恒睿|达索SOLIDWORKS西南培训中心顺利召开SOLIDWORKS静力学仿真培训课程，由成都恒睿资深技术工程师段田担任讲师，为参训的西南企业技术工程师授课，赋能参训工程师以仿真技能缩短产品研发设计周期的仿真应用能力。

静力学分析是结构有限元分析的基础和主要内容，基础的静力学仿真，我们的目标一般会放在研究零部件的刚度和强度方面，以验证我们设计的零部件是否满足设计要求。

一、SOLIDWORKS有限元分析简介

有限元分析(FEA，Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素(即单元)，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件)，从而得到问题的解。

因为实际问题被较简单的问题所代替，所以这个解不是准确解，而是近似解。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。

二、SOLIDWORKS有限元分析的价值

我们在做产品设计的过程中，经常有些关键零件需要评估其受力情况，而一般的方法要么通过简单的笔算，要么通过经验的判断，再加上一些过度的安全系数，这些方法相对比较粗糙一些，往往得不到准确的数据结果，这时候就需要借用有限元仿真来获得较为准确的数据结果。

而当工程师完成产品设计后，一般也都会想验证一下设计是否满足要求，此时SOLIDWORKS Simulation有限元分析就是很好的工具， SOLIDWORKS创新的将复杂的分析过程和术语进行“包装”，使其操作比较简单，同时功能比较强大，是面向设计师的有限元分析工具，真正实现边设计边验证的效果。

SOLIDWORKS Simulation让您的设计经受真实条件的考验，从而提升产品质量，同时降低原型和物理测试成本，预测和避免塑料零件及注塑模具设计中的制造缺陷，从而消除代价高昂的返工、改进零件质量并提高产品上市速度。

三、SOLIDWORKS有限元分析流程

关键步骤如下：

（1）创建算例：对模型的每次分析都是一个算例，一个模型可以包含多个算例。

（2）应用材料：指定模型的材料属性，如铝合金、钢材等，同时对屈服强度等进行设定或者默认值。

（3）添加约束：模拟真实情况下模型的装夹安装方式，对模型添加夹具进行约束。

（4）施加载荷：对现实工况环境下作用在模型上的载荷进行集中体现。

（5）划分网格：对模型进行离散化，便于得到精确的解值。

（6）运行分析：求解模型中的位移、应力、应变等。

（7）分析结果：进行分析结果的解释和应用。

四、SOLIDWORKS有限元分析延伸应用场景

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撰稿：成都恒睿

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