SOLIDWORKS SIMULATION各向异性材料的应用

1、各向异性简介

材料的各向异性是指：材料在互相垂直的两个方向上具有不同的性能指标。如许多材料在横向与纵向两个方向上的抗拉强度明显不同，像单一纹路的木板、肌肉组织等。
常见的各向异性材料有竹子、木材、纤维板、酚醛层压板、环氧玻璃布棒、树脂+无碱布等手工成型材料、硅钢片等等。


2、分析模型及边界条件简介

模型为10mm X 10mm X 10mm的正方形（图1），图2为载荷分布图，50 KN载荷均匀分布于图2所示三个面，该三个面的对立面施加滚柱约束。

3、各向异性材料参数设置

图3为当前材料的设置界面及相关内容。

4、手动计算与仿真结果对比

4.1 手动计算结果

利用公式:

δi=FiSi (4-1)

σi=Eiεi (4-2)

εi=?ll (4-3)

式中：i表示坐标轴的方向，F为外部载荷，S为载荷对应的横截面积，σ为横截面积的均布正应力，ε为正应变，?l为变形量，l为原长。

利用上述公式推导，计算各个轴方向的正应力及变形，见表1。

结果	X轴方向	Y轴方向	Z轴方向
正应力（MPa）	500	500	500
变形（位移）（mm）	0.025	0.0125	0.00625

4.2 仿真分析云图结果

（1）X方向正应力：

（2）Y方向正应力：

（3）Z方向正应力：

（4）X方向位移：

（5）Y方向位移：

（6）Z方向位移：

5、总结

通过手动计算与仿真结果对比可知，两者的数据基本一致，SOLIDWORKS SIMULATION中对于各向异性材料的模拟，是可靠的。

本文主要希望大家学会各向异性材料的设置方法，后续如果有碰到该种材料，可以灵活应对。