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《SOLIDWORKS Simulation高级教程（2020版）》是根据DS SOLIDWORKS公司发布的《SOLIDWORKSSimulation 2020：SOLIDWORKS Simulation Professional》编译而成的，着重介绍了使用Simulation软件对SOLIDWORKS模型进行有限元分析的进阶方法和相关技术。本教程有配套练习文件，详见“本书使用说明”。本教程提供高清语音教学视频，扫描书中二维码即可免费观看。

本教程在保留了英文原版教程精华和风格的基础上，按照中国读者的阅读习惯进行编译，配套教学资料齐全，适合企业工程设计人员和大专院校、职业技术院校相关专业师生使用。

序

前言

本书使用说明

绪论1

01SOLIDWORKS Simulation概述1

02SOLIDWORKS Simulation Professional的使用

条件1

第1章零件的频率分析2

11模式分析基础2

111材料属性3

112频率与模式形态3

113基本频率3

12实例分析：音叉4

13关键步骤4

14带支撑的频率分析4

141综合结果5

142频率分析的位移结果7

15不带支撑的频率分析8

151刚体模式9

152基础频率9

153载荷的影响9

16带有载荷的频率分析9

17总结10

练习11汽车悬架防水壁的频率分析11

练习12吹风机风扇的频率分析12

练习13涡轮的频率分析16

第2章装配体的频率分析18

21实例分析：发动机支架18

22关键步骤18

23全部接合接触条件18

231远程质量19

232连接装配体各零件20

24接合与允许穿透接触条件22

25总结24

练习颗粒分离器的频率分析24

第3章屈曲分析26

31屈曲分析基础26

311线性和非线性屈曲分析26

312屈曲安全系数（BFS）27

313屈曲分析需要注意的事项27

32实例分析：颗粒分离器27

33关键步骤27

331结论29

332计算屈曲载荷29

333结果讨论29

334先屈曲还是先屈服30

34总结30

练习31凳子的屈曲分析30

练习32柜子的屈曲分析34

第4章工况38

41工况概述38

42实例分析：脚手架38

421项目描述38

422环境载荷38

423恒定载荷38

424可变载荷39

425载荷组合39

426关键步骤39

427初始工况44

43总结47

第5章子模型48

51子模型概述48

52实例分析：脚手架模型48

521项目描述49

522关键步骤49

53子实例分析50

531选择子模型组件51

532子模型约束52

54总结54

第6章拓扑分析55

61拓扑分析概述55

62实例分析：山地车后减震器的联动臂55

63目标和约束56

64制造控制57

65网格的影响58

66拓扑分析中的工况59

67总结62

练习椅子的拓扑分析62

第7章热力分析64

71热力分析基础64

711热传递的机理64

712热力分析的材料属性66

72实例分析：芯片组67

73关键步骤67

74稳态热力分析67

741接触热阻68

742绝热70

743初始温度70

744热力分析结果70

745热流量71

746热流量结果72

75瞬态热力分析73

751输入对流效应74

752瞬态数据传感器75

753结果对比76

76载荷随时间变化的瞬态热力分析76

761时间曲线77

762温度曲线77

77使用恒温器的瞬态热力分析78

78总结79

练习杯罩的热力分析80

第8章带辐射的热力分析82

81实例分析：聚光灯装配体82

82关键步骤82

83稳态分析83

831分析参数回顾87

832热流量奇异性88

84总结88

第9章高级热应力2D简化89

91热应力分析概述89

92实例分析： 金属膨胀节89

93关键步骤90

94热力分析90

9412D简化90

942指定温度条件94

943热力分析中网格划分的注意事项94

95热应力分析95

951从SOLIDWORKS Flow Simulation中输入

温度及压力96

952零应变时的参考温度96

963D模型100

97总结101

练习91芯片测试装置102

练习92储气罐的热应力分析107

练习93热电冷却器的热应力分析110

目录SOLIDWORKSSimulation高级教程(2020版)第10章疲劳分析113

101疲劳的概念113

1011疲劳导致的损坏阶段113

1012高、 低疲劳周期113

102基于应力寿命（SN）的疲劳114

103实例分析：压力容器115

104关键步骤115

105热力算例116

10６热应力算例116

10７静态压力算例117

10８疲劳术语119

10９疲劳算例120

10９１从材料弹性模量派生122

1092恒定振幅事件交互122

1093交替应力的计算123

1094平均应力纠正123

1095疲劳强度缩减因子124

1096损坏因子图解124

10９７损坏结果讨论125

1010静载疲劳算例（选做）126

10101疲劳分析中的静载126

10102查找周期峰值127

1011总结128

练习101篮圈的疲劳分析129

练习102拖车挂钩的疲劳分析133

第11章变幅疲劳分析134

111实例分析：汽车悬架134

112关键步骤135

113疲劳算例136

1131变幅疲劳事件137

1132雨流计数法137

1133变载荷曲线138

1134雨流计数箱140

1135随机载荷历史的噪声140

1136疲劳强度缩减因子140

1137雨流矩阵图143

1138结果143

114总结144

第12章跌落测试分析145

121跌落测试分析简介145

122实例分析：照相机145

123关键步骤145

124硬地板跌落测试146

1241跌落测试参数146

1242动态分析148

1243设置冲击后的求解时间149

1244测试结果149

1245线性求解与非线性求解150

125弹性地板跌落测试152

126弹塑性材料模型154

1261弹塑性材料模型参数154

1262弹塑性材料模型对比结果155

1263讨论155

127接触条件下的跌落测试（选做）156

128总结157

练习夹子的跌落测试157

第13章优化分析160

131优化分析的概念160

132实例分析：压榨机壳体160

133关键步骤161

134静应力分析和频率分析161

135设计算例162

1351优化目标163

1352设计变量164

1353定义约束 165

1354约束的公差166

1355约束定义的过程 166

1356后处理优化结果167

1357当地趋向图表170

136总结170

练习131悬臂支架的优化分析170

练习132散热器的优化分析172

第14章压力容器分析174

141实例分析：压力容器174

142关键步骤174

1421应力强度175

1422膜片应力和弯曲应力（应力线性

分布）175

1423基本应力强度限制175

143压力容器分析方法176

1431载荷工况的组合176

1432总体膜片主应力强度177

144进孔接头法兰和端盖178

145总结181

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前言

DS SOLIDWORKS公司是一家专业从事三维机械设计、工程分析、产品数据管理软件研发和销售的国际性公司。SOLIDWORKS软件以其优异的性能、易用性和创新性，极大地提高了机械设计工程师的设计效率和质量，目前已成为主流3D CAD软件市场的标准，在全球拥有超过600万的用户。DS SOLIDWORKS公司的宗旨是：to help customers design better products and be more successful——让您的设计更精彩。

“SOLIDWORKS公司官方指定培训教程”是根据DS SOLIDWORKS公司新发布的SOLIDWORKS 2020软件的配套英文版培训教程编译而成的，也是CSWP全球专业认证考试培训教程。本套教程是DS SOLIDWORKS公司正式授权在中国大陆出版的官方指定培训教程，也是迄今为止出版的完整的SOLIDWORKS公司官方指定培训教程。

本套教程详细介绍了SOLIDWORKS 2020软件和Simulation软件的功能，以及使用该软件进行三维产品设计、工程分析的方法、思路、技巧和步骤。值得一提的是，SOLIDWORKS 2020不仅在功能上进行了400多项改进，更加突出的是它在技术上的巨大进步与创新，从而可以更好地满足工程师的设计需求，带给新老用户更大的实惠！

《SOLIDWORKS Simulation高级教程（2020版）》是根据DS SOLIDWORKS公司发布的《SOLIDWORKS Simulation 2020:SOLIDWORKS Simulation Professional》编译而成的， 着重介绍了使用Simulation软件对SOLIDWORKS模型进行有限元分析的进阶方法和相关技术。

本套教程在保留了英文原版教程精华和风格的基础上，按照中国读者的阅读习惯进行编译，使其变得直观、通俗，让初学者易上手，让高手的设计效率和质量更上一层楼！

本套教程由DS SOLIDWORKS公司大中国区技术总监胡其登先生和CAD事业部高级技术经理戴瑞华先生共同担任主编，由杭州新迪数字工程系统有限公司副总经理陈志杨负责审校。承担编译、校对和录入工作的有钟序人、唐伟、李鹏、叶伟等杭州新迪数字工程系统有限公司的技术人员。杭州新迪数字工程系统有限公司是DS SOLIDWORKS公司的密切合作伙伴，拥有一支完整的软件研发队伍和技术支持队伍，长期承担着SOLIDWORKS核心软件研发、客户技术支持、培训教程编译等方面的工作。本教程的操作视频由SOLIDWORKS高级咨询顾问赵罘制作。在此，对参与本套教程编译和视频制作的工作人员表示诚挚的感谢。

由于时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正。

胡其登戴瑞华

2020年3月