Simulation 有限元分析实战（5）：采用梁单元对焊件进行分析

一、问题描述：

下图所示的模型用于在重型设备发生倾覆时保护操作人员。该模型由八根76.20 mm × 50.80mm × 6.35 mm的空心矩形管组成。所有管材均在SOLIDWORKS软件中以结构构件的形式创建。

我们需要求解该结构在承受11120.55 N力载荷且四条支腿均受约束时的位移与应力。

由于拐角处壁薄且几何形状复杂，该模型不适合采用实体单元或壳单元进行网格划分。即便我们愿意接受较长的网格划分与求解耗时，拐角处的应力结果也毫无参考价值，因为大量尖锐的边缘会引发应力奇异现象。为规避上述问题，可采用梁单元对模型进行网格划分与分析。

实体单元是对在三个维度上尺寸大致相近的模型进行网格划分的理想选择，壳单元则适用于钣金件等模型的网格划分，而梁单元是对结构构件进行网格划分的理想选择。

梁的横截面几何形状仅用于定义梁单元的相关属性，例如梁横截面的面积和惯性矩。该几何形状并不会成为有限元模型的组成部分。

二、分析步骤：

1.打开 SOLIDWORKS Simulation 并创建一个静应力分析算例。

2.为模型指定材料属性。材料可从SOLIDWORKS模型中导入或在SOLIDWORKS Simulation中进行定义。

1）在Simulation管理器中，右键单击模型名称，选择“应用材料到所有实体”。

2）在材料窗口中，从可用钢材列表里选择AISI 304。

3）依次点击【应用】和【关闭】，关闭材料窗口。

3.定义梁单元之间的连接关系。