一、基础概念
静应力(静态分析):载荷缓慢施加、惯性力忽略、材料只在弹性区间变形,用来算零件应力、位移、安全系数,判断会不会屈服变形,是SW仿真最基础模块。
适用:支架、支座、吊耳、夹具、钣金承重件;不适用:冲击、振动、疲劳、大塑性变形。
二、前置准备
- 模型准备:新建零件,画悬臂梁(长200mm,宽30mm,厚度10mm),一端固定,另一端受向下拉力;
✅ 建模简化:小孔、微小倒角、细小螺纹可删除(初学,避免网格报错;工程后期再精细处理)
- 开启Simulation插件 顶部菜单【工具】→【插件】→勾选 SolidWorks Simulation →确定,界面出现Simulation标签
- 单位设置(重要!) Simulation →【选项】→默认选项,单位:mm, N, MPa(毫米、牛顿、兆帕),应力单位MPa。
三、完整实操7大步骤
步骤1:新建算例
Simulation选项卡 →【新算例】 名称:悬臂梁静应力;类型:静态 →√确认,左侧出现仿真树。
步骤2:赋予材料(必须!无材料无法计算)
仿真树右键【零件名称】→【应用/编辑材料】 材料库:钢 → 普通碳钢(屈服强度约250MPa)→【应用】→关闭。 零件图标出现绿色标记=材料成功赋予。
步骤3:添加夹具(约束,模拟固定)
仿真树右键【夹具】→【固定几何体】 选择悬臂梁根部端面(贴墙固定的那个面),选中面变绿色,√确认。

固定几何体:XYZ三个方向全部锁死,不能平移、不能转动;最常用基础约束。
步骤4:施加外部载荷
仿真树右键【外部载荷】→【力】
- 选择受力面:悬臂梁自由端端面
- 力方向:竖直向下;总力输入 1000N
- √确认,模型出现力箭头标记。
其他常用载荷:压力、扭矩、引力(自重)
步骤5:网格划分(有限元核心,把实体切成微小单元)
仿真树右键【网格】→【生成网格】 初学直接用标准网格,默认单元大小,直接点√。
进阶:应力集中位置(圆角、根部)右键网格【应用网格控制】局部加密;网格越密结果越准,计算越慢。
步骤6:运行算例求解
顶部【运行此算例】绿色箭头,等待求解完成(简单悬臂梁几秒)。
步骤7:查看结果与判读(重点)
求解完成后,【结果】文件夹自动生成云图:
- von Mises等效应力云图(最常用) 红色=最大应力;对比材料屈服强度。 安全系数:右键【结果】→【定义安全系数】,选择屈服准则。 ✅ 经验标准:静载零件安全系数一般取1.5~2.5,小于1代表会屈服失效。
- 位移云图:看最大变形量,判断刚度够不够(变形是否超允许范围)
- 动画:右键云图→【动画】,查看放大后的变形(软件默认变形放大,不是真实变形!)
- 生成报告:右键【结果】→【报告】,直接导出Word仿真报告。
四、新手高频踩坑清单
- 约束不足报错:模型没有完全固定,出现刚体位移 → 检查夹具,至少限制全部刚体自由度
- 网格失败:微小碎面、极短边线、薄细尖角;解决:删除微小特征,或局部网格控制
- 应力异常超大:多是应力集中奇点(尖角无圆角),尖角处应力虚高;工程模型要加圆角
- 单位混乱:忘记切换mm/N/MPa,用英寸单位,结果数值完全错误
- 混淆变形缩放:云图变形是放大夸张显示,不是真实位移,看数值框里的位移值。
五、入门练习顺序推荐
- 悬臂梁(本次案例)→2. 带圆角L型支架 →3. 带孔平板拉伸 →4. 装配体多零件+接触仿真
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