SolidWorks是一款广泛使用的三维CAD软件,其强大的功能之一是用于桁架结构的稳定性仿真分析。通过使用SolidWorks的模拟工具,工程师可以预测和验证桁架在承受不同载荷时的应力分布和变形情况,从而确保设计的安全性和可靠性。这种仿真不仅帮助减少物理原型测试的需要,还缩短了产品从概念到生产的周期。SolidWorks提供详细的数据报告,使得设计者能够全面了解结构的响应,进一步优化设计。
SolidWorks在桁架设计中的应用
- 建立桁架结构的空间位置关系
- 在零件模式下,采用自上而下的模式,针对每个杆件位置搭建空间位置关系。对于共面的线用2D草图绘制,不共面的线用3D草图绘制。为了更好地绘制杆件的空间位置,可以根据杆件的实际位置提前绘制一些基准面,将共面的线限制在基准面上。同时,可以根据需要增加一些辅助线(真实线段或基准线),方便作图和约束,这些辅助线只要不进行后期操作就不会影响最终运算结果,并且每根直线的长度由杆件的最大长度确定,长出部分后面可以剪裁,短的话后面需要返回重做。
- 分配杆件截面属性与处理接头形状
- 对每一个杆件分配截面属性,可以利用ISO和自己创建的型钢轮廓标准,在类型下选择需要的型钢轮廓,在大小框中选择型钢轮廓尺寸。在结构构件选项框中的组的作用是将相同型钢截面且位置相关的杆件编成一组,减少相同杆件多次重复操作,但组内只能选择首尾相连的一组线或者相互平行的一组线,不符合规则的可以建新组,不同截面的型钢通过插入新的结构构件的方法来建立。需要注意的是,有的杆件虽然截面形状相同,但长短尺寸、安装位置、接头形状不同,最好也通过不同的结构构件来建立,以避免软件报错。在插入结构构件之初,可以根据焊件规模,同一个位置区域且相同截面的杆件用一个结构构件,或者将来能生成同一个零件的杆件用一个结构构件,且每一个结构构件的规模都不要太大。
- 对于杆件的接头处理,如果结构构件作为单独的特征插入,系统会自动进行剪裁;若通过多步操作插入,则需要用焊件模块下面的剪裁/延伸命令对插入的结构构件和现有的结构构件进行剪裁,把干涉的实体剪掉或缝隙延伸,还可以进一步修改边角的形状,选择是否允许。一次用剪裁/延伸命令操作的杆件不易过多,杆件连接关系比较复杂的接头处应该多次应用剪裁/延伸命令。工程中有些结构构件的端面需要闭合(如矩形管、圆管等封闭截面的结构构件),可能要加端盖封闭起来,可以直接用顶端盖命令完成,但顶端盖不适用拉伸特征,也不能对开放的截面(如槽钢、角钢等)加顶端盖。
- 将桁架结构零件转化为装配体
- 建立起整个桁架结构的焊件零件后,该零件可以转化为装配体,每个杆件可以自动拆分成杆件零件。
- 学习资源方面
- 有一些专门针对SolidWorks焊件结构模块应用的教程,例如乐仿课堂的SolidWorks2016焊件结构模块应用教程,其课程目标包括掌握完整的SolidWorks3DCAD模块焊件模块应用流程、掌握完整的SolidWorks3D草图绘制流程以及完成典型焊件钢结构的三维绘制过程,课程内容涵盖常见形式的桁架如平行弦桁架、三角形桁架、抛物线桁架、折线形桁架,还有空间桁架(简单空间桁架、联合空间桁架、复杂空间桁架)等内容,适合在校学生、零基础软件应用者学习。





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