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基于对SolidWorks自上而下的装配体设计与COSMOSXpress的结合运用

运用SolidWorks的自上而下的装配体设计，使设计人员不再把精力过多的分散在视图的表达上，而是更专注于设计本身。采用SolidWorks进行结构设计，节省了脑力劳动，不需要冥思苦想哪些零件的空间存放位置，通过实体模型非常直观的表达设计人员的想法。而COSMOSXpress这一内嵌于SolidWorks软件本身的分析向导，对于那些没有FEA分析经验的工程师而言，无疑是个可操作性强的工具，通过简单的学习，就可以熟练地应用。简单的零件应力分析可以轻松得以实现。

(图1)

装配体设计应用：添加马达(add a Motor)
将马达添加到动画：单击（图形区域底部的）运动算例 1 标签。单击马达（MotionManager 工具栏）。
1、在 PropertyManager 中：

•单击旋转马达。

•对于马达方向，选择图形区域中零件2(如图2)的面。

(图2)

2、在“运动”下：

•对于马达类型，选择等速。
•对于等速马达，输入 30。

3、单击。

4、在 MotionManager 中，将 4bar1 的键码拖至 6 秒钟（如图3）。

(图3)

5、单击从头播放

（MotionManager 工具栏）。
6、要在运动算例过程中压缩和解除压缩配合（如图4）：

A、在 FeatureManager 设计树中，展开配合

文件夹。
B、对于同心 2，右键单击 2 秒钟并选择放置键码。
C、在 4 秒钟处为同心 2 放置另一个键码。
D、将时间栏设置为 2 秒钟。
E、右键单击 FeatureManager 设计树中的同心2并选择压缩。此时将压缩 2 秒钟标记和 4 秒钟标记之间的配合。

(图4)

7、单击计算

。

计算出动画之后，动画将存储在临时存储器中，您可以单击

从头播放再次观看它。如果对动画进行更改，则需要单击

计算以查看更改。

COSMOSXpress运用：三脚架
图中所示的三脚架零件由合金钢建造。向中央孔的面施加一个力。一般而言，零件可有不同的约束情形。基于安全系数为 2.0，需要查出三脚架在下列情况下可支撑的最大力：a) 所有外孔被固定；b) 两个外孔被固定；c) 只有一个外孔被固定。

(图5)

以下为前处理的定义指南：
1、从 SolidWorks 材料数据库菜单的“钢”选项中，指定合金钢。
2、约束三个外孔。您以可在一个约束组中包括三个面或为每个面定义一组。
3、应用轴心力500 磅。我们将所应用的力称为 F。此例中的轴向通过选择基准面1为
.....参考基准面而指定。
4、一般而言，如果现有参考基准面不与所需的力的方向垂直，则需要生成新的参考基
.... 准面。
5、使用默认设定分析零件。
6、分析完成后，COSMOSXpress 将列举最低的安全系数。假设此系数为 m。
7、基于安全系数为2.0，零件可安全支撑的的最大力为mxF/2.0。
8、返回到约束步骤并删除约束之一。
9、单击更新。计算此例的最大力。
10、遵循同样的步骤计算，当只有一个外孔被固定时三脚架所能支撑的最大力。
11、三例中的应力分布如下显示：


(图6：所有外孔被固定)	(图7：两个外孔被固定)	(图8：一个外孔被固定)

以下为后处理的显示结果
越少支撑被使用时，应力则增加。基于屈服力为 90,000 psi（合金钢的屈服力），COSMOSXpress 预期零件在一个孔被固定时在所应用的力下会弯曲。

作者总结
企业的设计人员利用对SolidWorks自上而下的装配体设计与COSMOSXpress的结合，不但解决了传统二维设计中存在的种种弊端，也给企业带来了实际的收益。由于产品的高精密性，对零件分析的要求，将CAD、CAE技术充分结合，来提高设计的精确性，从而提升企业的竞争力。