怎样利用simulation分析水下物体或存储容器
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了如何使用WPS AI或相关软件对一个由不锈钢制成的储水容器进行静应力分析。容器外部框架由焊件制作，内部通过曲面建立腔体。分析流程包括模型准备、设定坐标系、指定材料、设置曲面厚度、定义结点、设置夹具、施加非均匀压力载荷、生成网格和运行分析。文章还强调了壳单元和梁单元的使用、坐标系放置、单位换算以及结果真实比例设置的重要性。此外，还探讨了如果容器内储存物质变化或完全浸入液体中的分析方法，并提出了提高分析效率的建议。
怎样利用simulation分析储物容器或浸入水下物体
一、 simulation软件在分析中的优势
在日常设计工作中，往往需要分析一下，但是面对复杂繁多的分析软件，又是英文界面，想入门都要好长时间，更甭提即学即用了，而simulation恰好有这方面的优势，只要用solidworks建立好的模型，直接用simulation来分析，全中文界面，步骤简单，好学容易上手，正是因为这些优势，给想学习分析软件的学友们，提供了一个能快速学习并能独立进行分析的捷径，下面用两个实例来做介绍，按文章要求操作过后，只要会使用solidworks操作就会分析了
二、 怎样进行simulation界面
1．点击solidworks插件上面的simulation按钮，过后几秒中，即可激活simulation插件
2．命令栏中会出现simulation按钮，点击simulation，会出现simulation命令栏
三、 工况介绍
用实例来说明，储物容器，储存了物体，比如最常见的储满了水，对这个容器进行分析，下面模型已经建立好了，如下
外面框架是用焊件制作的，长1000，宽500，高1000，然后使用曲面建立了一个腔体，用来储存水，那么假如装满了水，材料为不锈钢，如何分析它的受力情况呢？
四、 分析流程
1．模型准备，必须要建立一个坐标系，水平面在哪个位置，就在那个位置建立一个坐标系，这是由于静水压力公式p=ρgh，水压与水的深度是线性关系，设置坐标系y正方向向下，在后面分析过程中将用到坐标系，水压随着y值增大而增加，这是此类分析必不可少的步骤，还有一个必须要做的，就是将模型中五个曲面缝合成一个曲面
2.激活simulation插件后，新建一个静应力分析算例
点击左上角对号，确定，就生成了一个静应力分析算例
注意分析界面左侧的运算树列，我们将从上往下操作，即可
3.在零件上右击，选择应用材料到所有实体，这里选择304不锈钢材料，应用后关闭
如果不指定材料是无法运算的
4．设置曲面的厚度，由于腔体只是一个曲面，没有厚度，这里是无法分析的，需要指定它的厚度和厚度方向，点击打开零件1左侧的小三角，最下端的曲面显示出来，厚度未定义
右击这个曲面，选择按所面定义壳体
出现壳体定义对话框
保持默认为薄，在所选实体窗口，选择外部五个面（为什么不选择内五个面，是因为外部面与框架接触在一起），厚度设置为3mm，还需要点击开最下面的偏移，查看厚度方向是否正确，确认无误点击对号确定
5．在结点组上右击，选择编辑，出现编辑结点对话框，点击计算后，再点击左上角钩号，出现提示对话框，直接忽略点击确定即可，这是因为采用焊件建的模型，进入到simulation分析中，会自动转换为梁单元，必须要重新计算结点，如果全部是用实体或曲面建的模型，则没有此项操作
6.分析树中的连结，不需要操作，默认为全部为接合
7．右击夹具使用固定几何体
选择铰接，选择四个底脚接点如下，并确认
8．在外部载荷上右击，选择压力（其实是压强），出现压力对话框
保持默认垂直于所选面
在实体框中选择内部五个面，单位默认为N/m^2，注意压力方向是向外，可能需要勾选反向，
再勾选非均匀分布（由于水压是线性分布，非均匀的），选择建立的坐标系
再点击编辑方程式，输入方程式如下，这里千万注意单位的换算关系，水的密度为1，重力加速度为9.8，结果是pa(N/m^2)
这个公式代表载荷是水压，随着水深度变化（y正方向），而线性加大，确定后，查看载荷符号，箭头长度也是线性变大的
9．右击网格，保持默认设置，直接生成网格如下，这是simulation特点之一，用户不需要操心如何划分网格，直接自动生成即可
，
10．在分析树顶部的静应力分析1右击，选择运行，由于本例中焊件采用的是梁单元，壳体采用的是壳单元，所以运算速度很快
11．运算结果如下
双击应力结果
双击位移结果
在任意结果中右击可以看它的动画演示，也可以设定它们的变形形状的比例，基本上都设置为真实比例
五、 总结拓展
本例关键知识点是学会定义壳单元和梁单元使用，定义非均布载荷，假如储存的不是水，是其他液体，甚至是细砂，谷物等，那怎样分析？很简单，只是在公式中更改所储存物的密度就行了，稍加思索便可以做到举一反三，还有如果是用实体建模，全部会使用实体单元，这样运算量会增大很多，所以尽可能使用壳单元和梁单元，节约计算成本。最重要的是，假如过来，模型是全部浸没入水或液体之中，又该怎样分析呢？请关注以后的学习课程
六、 个人经验总结
1. 进行有限元分析尽量使用壳单元和杆梁单元，如果必须用实体单元，考虑使用对称功能，其运算结果精度在可接受范围之内，但计算时间和资源大大降低，从而提高分析效率，可以把节约出来的资源用在网格进一步细分上。
2. 使用壳单元时，大多数情况下在模型中建立曲面，这样方便分析，减少操作步骤，比如本例中，如果使用钣金模块建立腔体，还需要添加焊缝，这样增加分析难度，而且增加操作步骤
3. 建模时需要考虑坐标系的放置
4. 添加公式时，一定要注意单位之间换算关系，如果发现结果误差很大，那基本上是单位的错误
5. 分析结果都需要设置成真实比例，否则容易造成结果误导
