solidworks软件中的有限元分析设计工具

用过SolidWorks软件的朋友都知道，SolidWorks 软件里面是有一个插件，就是有限元分析，这是一个非常实用的设计工具。其实有很多其他软件也有这个功能，比如说ansys、nastran、abaqus。

这几款软件中，ansys是其中一款相当古老且十分具有权威性的软件，通过分析验证，再加上实际的一些测试试验，结果发现的确是ansys分析的结果更接近真实状况，分析的结果也更可靠。而后我们通过一些对比试验，发现solidworks软件的有限元分析功能分析出来的结果相较于其他三款软件要更接近于ansys，这样看来我们用solidworks做有限元分析，是更好的选择。

既然solidworks分析有限元是没有问题且结果可靠的，那么我们就来看一下有限元都能分析什么呢？又是采用何种原理来分析的？下面我就针对性的说一下，先介绍有限元的原理吧，这其实也叫有限单元分析法。

我们可以理解为，把一个材料的整体拆分成大小相近的小区块，然后依据每一个区块所处的位置和作用，确定其受力的情况，从面得到比较薄弱区域的受力情况，并在此基础上依据材料的属性，对工件总体做出相应的判断，这些都是为了在设计过程中预知未来零件的真实状况，从而起到预防和提前校正的目的。

上面只是就受力方面的分析做了一个解释，其实有限元能做的分析远远不只这些，受力分析只是其中的一个基本功能，也是用的十分频繁的一个功能，单单一个受力分析就包含了好几种：拉压应力、弯曲应力、剪切应力，以及抗疲劳强度等，其实在机械加工与制造过程中，这个应力也更常用的一个功能，因此也相对更容易出问题，做设计的时候需要提高注意力。

另一个用的比较多的就是超声波，这在模具制作过程中会用到，因为这模具是装在高频震动器上面的，需要保持模具和振子频率完全匹配，模具才能经久耐用。这两者的匹配比较复杂，因为振子是有固有频率的，而模具又有形状和重量的限制，也会产生一个固有频率，这时候，只有通过修理才能达到匹配的目标，但如果使用了有限元，则可以预算出形状大小和频率，在图上修掉，从而依图加工出来就很容易匹配得上了。

一般来说国外的习惯都是先分析，再出图，进行加工超声波模具，咱们国内的喜欢就不太一样，几乎所有的加工人员和设计人员，很少知道SolidWorks软件的有限元分析功能，一般都是凭借经验来修模具、测重量、预留修的空间，这样虽然有点麻烦，但还是可以实现的，但有时模具无故震裂了，还可能会一而再，再而三的裂，有时候还找不到问题所在，尤其是在国产的模具配国外进口的振子时，尤其难搞。

除此之外，有限元还能分析热涨冷缩量、自由跌落、压力容器、磁通量等，用法也比较简单，可以查看帮助，里面有很详细的解说，主要还是得先理解了真实的计算方法，有一个真实计算的结果，然后分析了才会判断，要不然分析的对与错，你也不知道，分析就失去了意义。

审核编辑 黄宇