对一个钣金支架进行分析将采用壳单元。
本练习将应用以下技术：
● 创建壳单元。
● 对齐壳单元。
1.项目描述
一钣金支架设计要求承受450N的边缘载荷，载荷在全局坐标系下作用在X方向。
我们考虑如下两种设计配置：
1）没有任何焊接。
2）斜接法兰采用焊接。
比较这两种配置下的最大位移和最大von Mises应力。
操作步骤
步骤1 打开零件
从“SolidWorks Simulation\Lesson07\Exercises\Bracket”中打开“horseshoe”文件，并检查下面两种配置：
● no welds
● with welds
在with welds配置下，总共有8个拉伸添加到斜接法兰上，如图7-50所示。
图7-50 两种配置对应的模型
2.第一部分：no welds配置下的分析 在第一个分析中将不带焊接，焊接实际上会引起零件的刚度增加。
步骤2 激活no welds配置
步骤3 创建算例
创建一名为“no welds analysis”的静应力分析算例。
步骤4 定义材料属性
给零件指定材料Galvanized Steel。
步骤5 创建网格
在【网格参数】下选择【基于曲率的网格】。选择【高】品质单元并选择默认，如图7-51所示。
图7-51 网格划分后的结果
提示
壳单元应该排列一致，以确保在沿着分离面的边界上有正确的应力平均。
步骤6 固定边
选取支架两端面的外侧边缘，施加【固定几何体】的约束，如图7-52所示。
步骤7 添加450N的力
在模型的顶部表面上施加450N的外部载荷（Base-Flange 3），如图7-53所示。
图7-52 添加固定约束(www.xing528.com)
图7-53 添加外部载荷
● 力矩载荷 在【力】的定义窗口中同样允许施加力矩载荷。因为壳单元有6个自由度（3个平动、3个转动），因此可以加载力及力矩。
步骤8运行分析
步骤9 图解显示两面von Mises应力
在外侧面，所显示位于钣金支架的尖锐凹角边缘的应力已超出屈服强度。回顾第2章的情况（L型支架），这些应力结果的数值解没有意义，因为这些位置存在应力奇异，应力分布如图7-54所示。
图7-54 两个表面的von Mises应力分布（no welds配置）
a）外侧面 b）内侧面
这意味着应力结果在一定程度上源于应力的奇异性。可以参阅第2章对这个问题的详细讨论。应力奇异的位置如图7-55所示。
步骤10 图解显示合位移
我们观察到最大的位移量大约为1mm，如图7-56所示。
图7-55 应力奇异的位置
图7-56 合位移分布（no welds配置）
3.第二部分：with welds配置下的分析 当边缘通过焊接的方式连接到一起时，可以将再次运行这个分析，以观察零件刚度有多大的提高。
步骤11 激活with welds配置
步骤12 创建新的算例
创建with welds analysis算例，使用与先前分析同样的算例选项。
步骤13 复制外部载荷与夹具
即便是no weld analysis算例未被激活，也可以复制外部载荷和夹具。
步骤14 划分网格并对齐壳单元
在【网格参数】下选择【基于曲率的网格】。使用【高】品质单元并保持默认设置。
步骤15 运行分析
步骤16 图解显示von Mises应力
最大von Mises应力结果不太容易比较，因为在无焊接模型中出现应力奇异性。应力分布如图7-57所示。
图7-57 两个表面的von Mises应力分布（with welds配置）
a）外侧面 b）内侧面
步骤17 图解显示合位移
比较无焊接模型和焊接模型的合力位移结果，发现最大位移从1mm降低到了0.04mm，如图7-58所示。
图7-58 合位移分布（with welds配置）
步骤18 保存并关闭文件
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