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如何借助精確的設計仿真提升產品研發水平？ | SOLIDWORKS Simulation 集成分析解決方案

原創|Solidworks產品動態|編輯：何家巧|2022-06-28 11:52:43.337|閱讀 220 次

概述：憑借直觀的用戶界面、強大的解算器和廣泛的分析功能，SOLIDWORKS Simulation 為您提供了一個集成的設計分析解決方案，不僅速度更快、更容易使用，還與任何其它仿真軟件包一樣精確。本文將研究分析精確度，以及 SOLIDWORKS Simulation 軟件中獨特的精度、易用性和功能組合如何能讓您的產品開發工作從中受益。

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前言
打造創新產品需要洞察設計性能，而需要設計師能夠高效、創新地預測設計行為。使用 SOLIDWORKS Simulation 3D CAD 集成分析解決方案，您可以直觀、精確和低成本地模擬產品，了解到他將如何執行，幫助您精確地定義尺寸和優化設計，同時減少樣機和耗時的試驗過程。SolidWorks Simulation 幫助您精確地求解復雜的分析問題，幫助您克服時間、預算和質量的挑戰。
仿真精確度如何讓產品開發受益？
開發成功的產品需要創新、可靠性和速度。作為一名設計工程師，您需要滿足形狀、配合和功能要求，您還必須以更快的速度和更低的成本創建獨特、可靠、并且可制造的產品設計。
要實現這些目標，您需要盡早地了解您的設計在實際運行環境下將如何工作，而不用求助于昂貴、耗時的多輪物理樣機測試或外包仿真。
使用集成的 SOLIDWORKS Simulation 解決方案，您可以直接在 SolidWorks CAD 軟件內運行精確的 FEA 仿真，讓您可以在開發過程的早期快速獲得結構分析結果，如應力水平、變形形狀、產品壽命等。擁有此重要信息后，您可以做出重要的設計決策，以幫助您：

創建產品創新
減少樣機制造
縮短產品上市時間
優化材料使用
消除設計的不確定性
盡量減少現場性能問題
減少保修索賠和退貨
提升盈利能力

憑借直觀的用戶界面、強大的解算器和廣泛的分析功能，SOLIDWORKS Simulation 為您提供了一個集成的設計分析解決方案，不僅速度更快、更容易使用，還與任何其它仿真軟件包一樣精確。本文將研究分析精確度，以及 SOLIDWORKS Simulation 軟件中獨特的精度、易用性和功能組合如何能讓您的產品開發工作從中受益。

“我可以在幾小時內求解以前需要花費一星期時間的非線性仿真問題。有了這樣的速度，我可以快速優化和交付能夠正常工作的設計。”

FEA 模擬現實的精確度如何？

一般情況下，FEA 系統利用有限元方法一一種離散數值技術，用來近似計算關于物理與工程的微分方程式邊界值問題。該模型被表示為離散的幾何體一用單元來網格化幾何體。因為 FEA 解決方案（無論是哪個軟件包）是基于有限元方法，其解決方案將永遠是一個近似值一足夠接近到提供做出重要設計決策所需要的精確度，但從不會 100% 完美地反映現實，并且包括離散誤差。
FEA 解算器利用計算算法來生成從設計幾何體、約束、材料屬性到載荷的每個部件的微分方程式。然后，它們將微分方程式轉化為每個單元的矩陣方程式，為模型生成一個全局的矩陣方程式。這一般通過使用直接稀疏或迭代解算器進行求解：直接稀疏解算器采用高斯消元法求解全局矩陣方程式；迭代解算器使用域分解法。
FEA 的數學基礎意味著工程師必須精確地應用載荷和邊界條件，以得到盡可能接近真實的答案。由于 FEA 代表近似估算設計性能，因此為了盡可能精確地模擬現實要求正確地設置分析問題。

關于 FEA 模擬現實的精確度的真正問題是：您需要有多精確？在大多數情況下，在 ±5% 內將提供做出正確的設計決策所需的洞察力。