设定边界条件的最佳实践

为分析模型添加约束、连接状态（装配关系）和外部载荷，称为【设定边界条件】。SolidWorks Simulation中的边界条件类型包括连接和夹具。

1.连接约束

单个零件模型是不需要连接的，【连接】是针对装配体的各零部件之间的连接状态而言的。连接类型又分为接触约束和刚性连接约束。

技巧点拨

连接约束是针对要模拟的对象状态而言的，也就是说，当分析对象是单个实体模型时，我们不需要为其假定一个连接状态。若是装配体，那么肯定是存在连接约束的。

（1）接触约束

接触是描述最初接触或在装载过程中接触的零件边界之间的交互作用。可以在装配体和多实体零件文件中使用接触功能。接触分【相触面组】和【零部件接触】两种。

●相触面组：相触面组是针对面与面的接触关系。可以定义实体算例、壳体算例及混合网格中的横梁之间的迭代。为接触组件自动完成横梁到壳体或实体面的黏合。单击【相触面组】按钮，打开如图9-34所示的【相触面组】属性面板。

●零部件接触：零部件接触是针对装配体中组件与组件的接触关系。单击【零部件接触】按钮，打开【零部件接触】属性面板，如图9-35所示。

图9-34 【相触面组】属性面板

图9-35 【零部件接触】属性面板

（2）刚性连接约束

刚性连接是一种用来定义某个实体（顶点、边线、面）与另一个实体的连接装置。使用刚性连接可简化建模，因为在许多情况下，可以直接模拟所需的行为，而不必创建详细的几何体或定义接触条件。刚性连接包括表9-2所示的类型。

表9-2 刚性连接类型

2.夹具

夹具约束是限制物体自由度的工具。夹具工具包括固定几何体、滚柱/滑杆和固定铰链3种标准模式。(www.xing528.com)

图9-366 个自由度

（1）【固定几何体】约束

固定几何体是完全限制物体6个自由度的约束工具，也就是3个平面的平移自由度和3个绕轴旋转自由度，如图9-36所示。

（2）【滚柱/滑杆】约束

滚柱/滑杆约束控制物体（针对装配体）在指定平面上进行滚动（圆柱形物体）和滑动，但不能在垂直于指定平面的垂直方向上运动。

（3）固定铰链约束

固定铰链约束控制物体（存在圆柱面或者就是圆柱体）绕自身的轴进行旋转。在载荷下，圆柱面的半径和长度保持恒定。

当然，除了上述三种标准约束工具，还可以使用【高级夹具】工具针对复杂对象的约束设定。

3.外部载荷

载荷和约束在定义模型的服务环境时是不可或缺的。分析结果直接取决于指定的载荷和约束。载荷和约束作为特征被应用到几何实体中，它们与几何体完全关联，并可自动调整以适应几何体的变化。

在SolidWorks Simulation中，不同分析类型环境下，可施加的外部载荷也有所不同。Solid_- Works Simulation的载荷主要包括结构载荷和热载荷。

图9-37 结构载荷

图9-38 热载荷

结构载荷如图9-37所示，热载荷如图9-38所示。