多个设计算例-基础教程

在分析一个装配体时，载荷、几何体及材料常数都被当做设计变量来处理，设计算例可以很方便地应用到这种分析中。结果（比如位移或应力）能以设计变量的函数进行图表显示。

定义设计算例包含以下两个步骤：

1）必须指定一组参数（设计变量）。

2）设计变量组在其指定数值点的组合列表构成了设计算例。

参数（设计变量）是指设计算例中可以改变的量，用以研究装配体的功能。它们也可以用于优化模块中针对指定的系列约束进行优化设计。优化模块是SolidWorks Simulation Professional中的一个分析模块。大多数的参数类型都可以在软件中找到，如载荷、几何特征、材料常量等。

提示

在某些情况下，例如当载荷或材料常数作为参数时，载荷或材料常数的定义必须和对应的参数链接。本章会练习使用此中间步骤。

图11-4 施加纵向力及横向力于悬架上

步骤8 施加纵向力（Verti-cal）和横向力（Lateral）方向上的力

添加力到圆柱面上。使用Front基准面为参考面，如图11-4所示。

步骤9 添加一个参数

在【垂直于基准面】域中选择【链接数值】，如图11-4所示。在【选取参数】的对话框中，单击【编辑/定义】来创建这个力的方向上的参数，如图11-5所示。

步骤10 指定载荷参数

设计算例包含多个载荷条件，以对应各种汽车行进情形。【参数】对话框将自动打开。在【名称】中输入【Vertical】，并在【类别】中选择【Simulation】；在【数值】中输入225，【单位】域中会自动填入【N】，因为【力/力矩】是在SI的单位系统中定义的。定义第二个参数，命名为【Lateral】，并在【数值】中输入0。单击【确定】，关闭【参数】对话窗口，如图11-6所示。

图11-5 添加参数

图11-6 指定载荷参数

提示

步骤10中定义了两个【力】的参数：Vertical和Lateral。

步骤11 链接数值

在【选取参数】的对话框中，选择【Vertical】并链接该参数到对应力的分量中。单击【确定】，关闭【选取参数】对话框。注意，用户定义的数值225N显示在对应的域中，应以明显的底色加以区别，如图11-7所示。

步骤12 链接其他载荷

将【沿基准面方向2】的力分量链接到参数【Lateral】，如图11-8所示。现在，两个载荷分量都已链接到参数中，以控制它们的大小。单击【确定】，离开【力/力矩】的定义。

图11-7 链接数值

(www.xing528.com)

图11-8 链接纵向力

步骤13 在高曲率区域细化网格

所有网格控制已经事先定义完毕，从算例partially completed中复制所有网格控制到算例Multiple loads中，如图11-9所示。

图11-9 在高曲率区域细化网格

步骤14 对装配体划分网格

采用默认设置生成【高】品质的网格，使用【基于曲率的网格】。

步骤15 运行静应力分析算例Multiple loads

运行该算例，注意到求解器会弹出一个警告提示位移过大。单击【否】，将完成这次分析。现阶段并不需要运行静应力分析算例，但还是推荐运行一遍，以验证算例的设定。

步骤16 创建一个设计算例

在CommandManager的【评估】选项卡下单击【设计算例】图标。也可以从【插入】菜单中选取【设计算例】。重命名“设计算例1”为“Multiple Loads-Design Study”。屏幕底部会出现设计算例的界面，该界面提供了以下两种视图风格：

● 变量视图：除了表格形式外，这里还可以输入参数。

● 表格视图：显示每个变量的一系列离散数值。

步骤17 选取变量并输入数值

在【变量视图】栏的【变量】列表中，选择参数Lateral。从下拉列表中选择【离散值】，分别输入0牛顿、60牛顿、72牛顿和115牛顿，中间以逗号隔开，如图11-10所示。

图11-10 在变量视图中添加变量

切换到【表格视图】栏，选择第二个参数Vertical，在表格中输入-225牛顿、185牛顿、385牛顿和900牛顿，如图11-11所示。

图11-11 在表格视图中添加变量

确保所有四种情形都被选中。如果放弃勾选某一种情形，将会从设计算例中排除这项设计参数的组合。

提示

不要勾选【优化】复选框，【优化】选项仅在加载SolidWorks Simulation Profes-sional时可用。

每一种情形的值都代表一种载荷情况，对应汽车的一种运行模式：

● 情形1对应汽车静止（-225N Vertical，0N Lateral）。

● 情形2对应汽车在平滑路面上以恒定加速度行驶（185N Vertical，60N Lateral）。

● 情形3对应汽车在颠簸路面上行驶（385N Vertical，72N Lateral）。

● 情形4对应汽车在平滑路面上匀速行驶然后爬上斜坡（900N Vertical，115N Lateral）。

在【运行选项】中选择【所有情形】（如有需要，也可只选定一个指定的情形）。