1. 面向设计过程的分析
COSMOSWorks是SolidWorks软件的一个插件,与SolidWorks共享统一的数据库,产品模型数据完全一致,操作界面统一,是一个功能完备的结构分析软件。使用COSMOSWorks进行结构分析具有下面三个明显的优势。
对CAD模型进行修改后,分析过程(包括网格划分、载荷定义、边界条件等)不需要重新定义,只需运行"分析"命令,程序就会对修改后的产品模型重新进行分析,方便快捷。
对产品进行多方案比较分析时,可在CAD环境下为每种方案建立一个配置,在分析环境下只需对一个配置进行分析过程的定义,对其它配置进行分析时,只需执行一个"拖、拉"操作,将已经定义的分析过程拷贝到新的配置下即可。可以非常方便地实现多方案的比较设计。
在COSMOSWorks中进行产品尺寸优化设计时,SolidWorks 为每一组尺寸组合都建立对应配置,当用户选择优化结果的最佳值或某一组尺寸组合时,不需要重新建模,只需在SolidWorks中选择对应的配置,就得到了需要的产品模型。
这些优点使产品优化设计变得非常方便,极大地提高了产品的设计质量。
2. 设计模型与分析模型的统一
做到设计模型与分析模型的统一,将极大地提高有限元分析的效率。可通过下面三种方法实现设计模型与分析模型的统一。
对所有设计人员进行有限元分析知识的培训,了解有限元分析模型与产品详细模型的区别,要求设计人员在产品设计是考虑有限元分析要求,对需要分析的零部件建立一个用于分析配置--结构配置。
从产品设计流程的入手,建立一个结构设计阶段,强化设计人员对分析的认识。只有经过认可的模型才进入详细设计和工程图绘制,可减少许多无效的劳动。
当需要把CAD模型传递给专业分析软件(如 NASTRAN、ANSYS)时,实体单元建议采用SolidWorks的多实体技术建模,这样在分析软件中可以很方便地对不同的特征设定不同的网格尺寸。壳单元最好采用SolidWorks的曲面造型技术建模,这样能更好保证壳单元与产品模型的统一。
五、应用效果
采用SolidWorks 软件后,华泰重工制造有限公司的产品开发水平跃上了一个新台阶。主要表现在三个方面:
实现了无差错设计,SolidWorks的零件轻化和配置设计解决了三维应用中最关键的大装配问题,实现了复杂产品的虚拟设计,通过干涉检查基本上消除了产品设计的低级错误,客户的反馈也越来越好。
提高了设计效率,SolidWorks 的配置设计满足了系列化设计和定制化设计的需求,配合特征库、零件库、部件库的使用,提高了设计的复用性。通过布局草图和派生设计实现了小组协同设计,团队合作更紧密。
提高了设计质量,COSMOSWorks 易学易用,在设计过程中可以方便地进行多方案的比较设计,摆脱了传统的经验设计和类比设计,实现了基于分析的优化设计。