有限元分析学习一

什么是有限元分析

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点的满足

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。

SolidWorks-Simulation模块

零件静态分析

默认配置

Simulation->选项->默认选项->单位

分析实例：带孔矩形板

问题描述:带孔矩形板一侧面分别均布110000N载荷和11000N载荷，另一侧固定，利用Simulation求解两种工况下的应力和位移，并

对分析结果进行解释。

材料:AISI 304

已知：

• 三维模型
• 分析类型：静态分析
• 材料：AISI 304
• 约束：固定
• 载荷：110000N/11000N
• 接触：无

软件步骤

新算例

simulation->新算例

编辑材料：AISI 304

零件->应用/编辑材料

属性三种颜色区分

• 红色分析必须用到的
• 蓝色分析可能用到的
• 黑色分析不必用到的

连接

设置多个零件之间的接触关系，本次无接触不需要。

夹具

夹具->固定几何体->选中一个侧面

外部载荷

外部载荷->力->选取面填写力的大小和方向

网格

画网格离散化

网格->生成网格->先默认

计算算例

算例名称->运行

结果分析

应力（对应强度）

位移（对应刚度）

应变

后处理

变形比例调整为1

编辑定义->真实比例

自定义材料屈服强度为最大值，显示危险处更加明显

编辑定义->图标选项->自动定义最大值

eg:110000N

11000N

由110000N与11000N的应力分析图可知：

• 载荷为110000N时，超过零件材料屈服强度面积较大，易破坏；
• 载荷为11000N时，零件未超过材料的屈服强度，安全