2 分析零件
件1本体零件是主要的承载零件，因此，这里对本体零件进行静强度校核。
3 分析目的
验证件1本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求；
4 分析结果
零件的材料选用灰铸铁，极限应力151.6MPa。按照书中尺寸进行建模，件1本体零件的体积为198.6cm3。
根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-28所示。模型的最大von Mises为93.7MPa,零件的安全系数约为1.6。零件安全。
图1-28 静力分析应力云图
5 零件改进
由图1-28零件的应力云图可以看出，零件上的最大应力为93.7MPa，零件上应力小的部分比较多，同时考虑零件的结构，如钻螺纹孔等，可以对一些应力较小的部位减小厚度，从而减轻零件的质量。改进后两个零件的体积为171.6cm3。
对改进后的模型运行静力分析，结果如图1-29所示：最大von Mises为98.2MPa，安全系数约1.5，零件是安全的。
图1-29 改进模型应力云图
6 成本节约
本体零件原来的体积为198.6cm3，改进后零件的体积为171.6cm3，每件体积减少了27cm3，每件减少的重量为194.4g，如果生产10000件，那么总共可节省材料1994kg，以当前灰铸铁的市场价格为8000元/吨，那么可以节省15952元。
九、范例名： (Tow Hook牵引钩)
1 设计要求：
该装置为一拖拽车辆用的牵引钩，设计工作载荷为20000N。
2 分析零件
件1本体零件是主要的承载零件，因此，这里对本体零件进行静强度校核。
3 分析目的
验证件1本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求；
4 分析结果
零件的材料选用可锻铸铁，极限应力275.7MPa。按照书中尺寸进行建模，件1本体零件的体积为
1230.1cm3。
根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-30所示。模型的最大von Mises为80.9MPa,零件的安全系数约为3.4。零件安全。
图1-30 静力分析应力云图
5 零件改进
由图1-28零件的应力云图可以看出，零件上的最大应力为80.9MPa，零件的安全系数较大，因此可以使用性能差一些的材料，这样可以节省制造的成本；零件上应力小的部分比较多，同时考虑零件的结构，这里不对结构进行更改。
更改零件的材料为灰铸铁进行静力分析，结果如图1-31所示：最大von Mises为80.9MPa，安全系数约1.9，零件是安全的。
图1-31 改进模型应力云图
6 成本节约
本体零件的体积为1230.1 cm3，使用可锻铸铁的质量为8979.7g，以当前市场的价格10000元/吨，那么生产10000件的成本为897970元；如果使用灰铸铁，质量为8856.7，以当前市场的价格8000元/吨，那么生产10000件的成本为708536元。比较可知共节约成本189434元。
十、范例名：(Swaying Machine摇摆机构)
1 设计要求：
该装置为一电风扇的摇摆机构，机构的负载较小，设计载荷为50N。
2 分析零件
件1本体零件是主要的承载零件，因此，这里对本体零件进行静强度校核。
3 分析目的
验证件1本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求；
4 分析结果
零件的材料选用灰铸铁，极限应力151.6MPa。按照书中尺寸进行建模，件1本体零件的体积为49.6cm3。 根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-32所示。模型的最大von Mises为4.9MPa,零件的安全系数约为31。零件安全。
图1-32 静力分析应力云图
5 零件改进
零件上的应力很小，此机构用于电风扇的摇摆机构，因此需要尽量减轻装置的质量，将零件的材料换成塑料件，使用ABS塑料，材料的张力强度为30MPa。
更改零件的材料为ABS塑料进行静力分析，结果如图1-33所示：最大von Mises为4.7MPa，安全系数约6.4，零件是安全的。
图1-33 改进模型应力云图
6 成本节约
零件的体积为49.6 cm3，使用灰铸铁，零件的质量为357.1g，生产10000件所需的材料质量为3571kg，以当前的市场价格8000元/吨，成本为28568元；使用ABS塑料，零件的质量为51.1g，生产10000件所需的材料质量为511kg，以当前的市场价格13000元/吨，成本为6643元，那么可以节约材料成本为21925元。
另外从制造方法看，后者节省加工成本。
十一、范例名：(Universal Vice万向虎钳)
1 设计要求：
万向虎钳为一夹紧装置 ，设计最大夹紧力为10000N。
2 分析零件
件4活动钳口零件是主要的承载零件之一，因此，这里对本体零件进行静强度校核。
3 分析目的
验证件1本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求；
4 分析结果
零件的材料选用可锻铸铁，极限应力275.7MPa。按照书中尺寸进行建模，件4活动钳口零件的体积为68.9cm3。
solidworks有限元分析16例 - 图文
