SimulationXpress

SimulationXpress是SOLIDWORKS中基于向?qū)У哪M模塊；我們將材料分配給模型，應(yīng)用夾具和載荷，然后運(yùn)行仿真以解決問題。它使用一種稱為有限元分析（FEA）的原理將一個大問題分解為更小的，更易于管理的，由多個節(jié)點(diǎn)組成的零件（一個過程，通常稱為網(wǎng)格劃分）。然后進(jìn)行計(jì)算以確定每個節(jié)點(diǎn)的位移和應(yīng)力，然后將其結(jié)果表示為一組結(jié)果。

這些結(jié)果可用于檢查零件是否能夠承受施加到其上的載荷，確定故障點(diǎn)是否存在，并允許我們根據(jù)需要改進(jìn)模型以改進(jìn)產(chǎn)品。整個過程比手動計(jì)算甚至制造試件并對零件進(jìn)行物理測試要快得多。

SimulationXpress功能

SimulationXpress有一些其他仿真程序包中不存在的限制；這些可以分為四個主要區(qū)域：幾何，載荷/夾具，網(wǎng)格劃分以及最終結(jié)果。

1.幾何

SimulationXpress只能分析零件，而不能處理裝配體或多實(shí)體零件。對于只希望單獨(dú)測試一個零件而不是零件集合的某些用戶，這可能不是一個阻礙。我們幾乎沒有阻止我們將裝配中的所有零件組合在一起以繞過此限制，但是，這將假定零件牢固地結(jié)合在一起，這可能是現(xiàn)實(shí)情況，也可能不是。

這種方法可以通過假設(shè)零件被粘合在一起來人為地加強(qiáng)模型，這將對結(jié)果的有效性產(chǎn)生影響（例如，假設(shè)螺栓連接牢固地粘合在一起會大大簡化問題）。在完整的仿真程序包中，您可以指定零件之間的不同接觸，還可以應(yīng)用連接器來仿真固定，螺栓連接和焊接的接頭，以更準(zhǔn)確地表示實(shí)際情況。

2.負(fù)載/夾具

SimulationXpress允許用戶僅通過面部嚴(yán)格固定模型；這可能無法真正代表模型的真實(shí)世界，并再次導(dǎo)致人為僵化的模型。同樣，對于載荷，我們僅限于將力載荷和壓力載荷施加到面上，在“模擬”中，可以施加多種不同的載荷。

3.網(wǎng)格劃分

FEA流程涉及將模型分為許多小元素，在SimulationXpress中，我們只有一種網(wǎng)格類型（標(biāo)準(zhǔn)）可用，并且網(wǎng)格尺寸在整個模型中都是全局的。使用Simulation插件，我們可以指定網(wǎng)格控件以在感興趣的區(qū)域中強(qiáng)制使用更細(xì)的網(wǎng)格，而在其他區(qū)域中使用更寬松，更粗糙的全局網(wǎng)格，這意味著更少的計(jì)算和更快的結(jié)果，我們必須在SimulationXpress中添加更多元素僅因?yàn)檫@個原因，我們就必須選擇適合整個模型的網(wǎng)格尺寸作為我們的全局尺寸，從而導(dǎo)致更長的求解時間。

4.結(jié)果

在SimulationXpress中，我們限于三個輸出圖：應(yīng)力，位移和安全系數(shù)以及模型的變形視圖，我們可以以eDrawings和Word格式輸出報告。這樣做的缺點(diǎn)是我們對這些圖幾乎沒有控制（除了為我們的單位選擇SI或英制IPS之外），我們甚至無法更改單位顯示，如果您有興趣進(jìn)一步分析不同的圖形，這可能是一個限制。諸如主應(yīng)力，沿已知方向的變形等圖表。完整的SolidWorks仿真軟件包使您可以更好地控制研究結(jié)果。

以上內(nèi)容可能會或可能不會將SimulationXpress認(rèn)為不適合您的要求，但重要的是要認(rèn)識什么是SimulationXpress。它是應(yīng)力分析的首過工具，使設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)過程的早期快速洞悉潛在問題。

結(jié)果比較

好吧，這真是令人驚訝。用于求解SimulationXpress算例的網(wǎng)格劃分器和求解器與用于完整SOLIDWORKS線性靜態(tài)算例的網(wǎng)格劃分器和求解器相同，因此就網(wǎng)格劃分和求解算例使用的算法而言，這并不意味著質(zhì)量下降。對于具有簡單夾具的簡單模型（單個零件），結(jié)果是相同的。

仿真分析示例：

這個例子是張緊受約束的板。應(yīng)力和位移的結(jié)果都是相同的（417.67MPa和0.143mm）。因此可以準(zhǔn)確地說，如果您感興趣的是在單個零件上運(yùn)行模擬，而夾具僅是具有簡單力或壓力載荷的固定幾何體，那么SimulationXpress可以滿足您的需求，但是這些限制可能會導(dǎo)致誤差結(jié)果中（例如由于不正確的夾具導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變硬）或由于缺少網(wǎng)格控制，研究花費(fèi)了很長時間進(jìn)行網(wǎng)格劃分和求解。

顯然，如果我們要查看每個零件之間具有特定接觸條件的多個零件的裝配，或者想要對整個分析和后處理進(jìn)行更多控制，那么我們將需要投資SOLIDWORKS Simulation。

比較

SOLIDWORKS的每個版本都包含SimulationXpress功能，可對零件執(zhí)行首過應(yīng)力分析。如果您有幸擁有SOLIDWORKS Premium，那么您還將獲得線性靜態(tài)分析模擬加載項(xiàng)。除此之外，SOLIDWORKS還提供了許多在模擬標(biāo)準(zhǔn)，Simulation Professional和Simulation Premium中運(yùn)行的模擬插件。從Simulation Standard中的基本線性靜態(tài)分析到Premium中的非線性和動態(tài)分析，每種工具都為用戶提供了更多的仿真功能。現(xiàn)在，這引起了關(guān)于SimulationXpress角色的疑問，尤其是考慮到打開SimulationXpress會導(dǎo)致本段：

這是否意味著SOLIDWORKS SimulationXpress本質(zhì)上是無用的？SOLIDWORKS中包含的included頭是否允許用戶在其模型上創(chuàng)建漂亮的顏色？答案是肯定沒有！SOLIDWORKS SimulationXpress確實(shí)有其目的，實(shí)際上，取決于您的模型和分析設(shè)置，它可以為您提供與SOLIDWORKS Simulation相同的結(jié)果。

總結(jié)

與SOLIDWORKS中的任何Xpress產(chǎn)品一樣，這些工具可以使用戶深入了解SOLIDWORKS中的其他功能領(lǐng)域。它們被設(shè)計(jì)為具有明顯已知限制的簡化版本。如果我們在這些限制范圍內(nèi)工作并且將產(chǎn)品用于預(yù)期目的（成為首個“洞察”工具），并且最終從設(shè)計(jì)過程的早期就更好地了解了我們的設(shè)計(jì)，那么這只會使我們有一個更好的產(chǎn)品。雖然最終產(chǎn)品可能需要在完整的SOLIDWORKS仿真套件中運(yùn)行，但在簽收Xpress工具之前仍然是過程中不可估量的，并且在我們的SOLIDWORKS軟件包中它是完全免費(fèi)的。

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