備注：重型機(jī)床的機(jī)架一般都是用焊接結(jié)構(gòu)，很多塊板材焊接或者螺栓連接在一起；由于零部件和連接件很多，使用傳統(tǒng)有限元軟件，即使是最簡(jiǎn)單的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)分析，都需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間處理CAD、接觸關(guān)系、網(wǎng)格，更不用說(shuō)漫長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間了，而且一般情況下都要進(jìn)行大量的簡(jiǎn)化（與實(shí)際的模型有差異）以節(jié)省計(jì)算資源和計(jì)算時(shí)間。基于以上所述痛點(diǎn)，SimSolid軟件的出現(xiàn)為此類(lèi)問(wèn)題的解決提供了最根本的解決方案，前處理時(shí)間大幅縮短，計(jì)算時(shí)間更是少到可以忽略不計(jì)！

        重型機(jī)床的機(jī)架部分是機(jī)床主要施力和受力機(jī)構(gòu)，需要在極限情況下，所有部件都有足夠的安全系數(shù)以應(yīng)對(duì)苛刻的要求；所以有必要對(duì)機(jī)架進(jìn)行力學(xué)分析，傳統(tǒng)的FEA方法一般都是進(jìn)行大量的簡(jiǎn)化或者進(jìn)行零件及簡(jiǎn)單部件級(jí)的模型，基于完整的數(shù)字樣機(jī)的FEA運(yùn)算在普通的計(jì)算機(jī)或者工作站難以完成；

       SimSolid軟件出現(xiàn)后，可以在普通PC上實(shí)現(xiàn)基于完整的數(shù)字樣機(jī)模型的結(jié)構(gòu)分析，其多CAD支持（模型變更后自動(dòng)加載無(wú)需重復(fù)設(shè)置）、自動(dòng)化的接觸關(guān)系處理（只需處理個(gè)別區(qū)域），無(wú)需網(wǎng)格劃分，快速分析計(jì)算。

機(jī)架總裝圖如下所示：此樣機(jī)總共272個(gè)零件（含連接件）

1.  前處理設(shè)置

1.1 設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入

       一般情況下，機(jī)架的主體設(shè)計(jì)實(shí)在3D軟件中完成的，此案例使用SolidWorks進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后，在SolidWorks中可以直接導(dǎo)入SimSolid;

     使用此種導(dǎo)入方法的好處是，進(jìn)行多次模擬時(shí)，模型變更完畢后，再次導(dǎo)入SimSolid，即可基于第一個(gè)算例自動(dòng)建立新算例，材料、接觸關(guān)系、載荷條件等都會(huì)自動(dòng)從上一算例繼承過(guò)來(lái)，可以不用重復(fù)進(jìn)行設(shè)置，節(jié)省大量時(shí)間，與SolidWorks本身的Simulation相比，體驗(yàn)基本一致，可以說(shuō)是CAD/CAE一體化了。

1.2材料設(shè)置

   SimSolid支持批量材料設(shè)置，也可以單獨(dú)定義某一零件的材料，支持自定義材料；此處所有CAE軟件的設(shè)置過(guò)程基本一致；一般分析，軟件自帶的材料庫(kù)基本可以勝任：

1.3 接觸關(guān)系建立

     SimSolid支持自動(dòng)搜索接觸關(guān)系，并且支持自動(dòng)識(shí)別螺栓螺母等緊固件，并自動(dòng)建立合適的接觸關(guān)系，此分析沒(méi)有單獨(dú)定接觸關(guān)系，軟件自動(dòng)識(shí)別自動(dòng)建立了大約589個(gè)接觸關(guān)系；所有的螺栓螺母等連接件接觸關(guān)系自動(dòng)建立；連接件無(wú)需簡(jiǎn)化，無(wú)需手動(dòng)設(shè)置接觸關(guān)系；

1.4 固定及載荷條件設(shè)置

設(shè)置底面固定，上下梁受力1500Ton；

1.5提交分析

沒(méi)有繁復(fù)的網(wǎng)格劃分過(guò)程，此時(shí)就可以提交運(yùn)算了；整個(gè)前處理過(guò)程不到3分鐘；計(jì)算時(shí)間大約5分鐘；

2.后處理：

Von Mises應(yīng)力圖解：

整體位移圖解：

安全系數(shù)圖解：

總結(jié)：

      SimSolid分析結(jié)果的精度與其他競(jìng)品軟件相比，結(jié)果基本一致，而且沒(méi)有傳統(tǒng)有限元軟件因?yàn)榫W(wǎng)格質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的噪點(diǎn)數(shù)據(jù)，不容易誤判結(jié)果。

     SimSolid軟件，前處理簡(jiǎn)易，計(jì)算速度快！可以在針對(duì)分析結(jié)果快速變更模型，一天就可以完成多次仿真任務(wù)，節(jié)省了大量時(shí)間，以前做類(lèi)似分析，前處理及求解基本要十幾個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在縮短到10分鐘，不得不說(shuō)這種變化是革命性的；

      從整個(gè)測(cè)試過(guò)程看，與現(xiàn)有主流結(jié)構(gòu)有限元相比，SimSolid軟件與主流CAD軟件高度集成，CAD/CAE一體化程度高，設(shè)置過(guò)程簡(jiǎn)易，真正的無(wú)網(wǎng)格，計(jì)算速度快，對(duì)計(jì)算主機(jī)的要求較低等特點(diǎn)，是一款可能會(huì)對(duì)現(xiàn)有主流有限元軟件架構(gòu)形成巨大沖擊的軟件，是一款革命性的軟件！