我们用solidworks对一个零件或者装配体完成有限元计算后，面临的一个问题就是我们如何评价有限元分析的结果，我们可以从有限元计算的结果中得到什么有价值的信息？
针对SolidWorks有限元在工程中的应用，猫亮设计给大家介绍一下如何判断零件的失效问题。
在SolidWorks有限元的计算结果中，我们主要通过应力、位移来判断零件是否失效。应力对应着结构的强度要求，位移对应着结构的刚度要求。
位移
我们对零件或者装配体进行失效判断首先要关注的是位移值，位移对应着直接反应结构的整体刚度。
对于零件来说，如果零件受力后如果产生过大的变形，比如一个长条形的板材，零件发生过大的变形后会无法满足使用的要求。
这里需要说明的一点是，零件发生了过大的变形不代表应力超过强度极限，此时的变形仍然属于弹性变形（比如弹簧的变形）。
应力
在力学中，默认拉应力为正，压应力为负。材料在受力时内部同时存在拉应力和压应力。
在有限元结果的应力云图中，蓝色代表较小的及负的应力，红色代表较大的应力，
在没有特殊说明的情况下，P1代表数值最大的主应力，对应有限元软件中的第一主应力， P3代表数值最小的主应力，对应有限元软件中的第三主应力； P1>P2> P3，排序时需考虑正负号。
对于单一零件来说，不管零件如何受力，零件在受力变形后，在零件表面的应变是最大的，零件表面的应力值也是最大的，所以零件的破坏都是从表面（内、外）开始的。
我们在进行强度校核的时候，只需要关注零件表面的应力即可。
脆性材料
对于脆性材料，我们用强度极限来判断其是否失效，主要用第一强度理论去判断，第二强度理论只有少数脆性材料符合，可以直接无视。
第一强度理论，即最大拉应力理论，不论材料在什么复杂应力状态下，只要最大拉应力达到材料的抗拉极限，材料就会断裂破坏。
脆性材料失效准则的确定
我们在结果中使用鼠标右键定义一个安全系数图解，在安全系数中，选择最大法向应力（对应第一强度理论）。
塑性材料
塑性材料可以用第三、四强度理论判断是否失效。
第三强度理论，即最大剪应力理论，指的是材料中的最大剪应力达到材料的剪切抗力时，会产生塑性屈服。
第四强度理论，即畸变能密度理论，指的是材料中形状改变比能达到材料的临界值时产生塑性屈服，它与塑性较好材料的试验结果比第三强度理论更加符合实际情况。
对于塑性材料，在工程上，我们习惯于用第四强度理论去做为判断依据。
在solidworks中，第四强度理论的计算公式已经集成在后台，我们可以直接得到第四强度理论计算的应力值（软件中的vonMises应力，又称为冯米塞斯应力）。
塑性材料失效准则的确定
我们在结果中使用鼠标右键定义一个安全系数图解，在安全系数中，选择最大vonMises应力（对应第四强度理论）。
材料的其他破坏形式
温度影响
当金属材料处于高温环境中，其强度极限会随着温度的升高而降低，我们需要根据环境温度来修正材料的强度极限，即高温环境中，材料所能承受的应力更低。
当环境温度超过0.3倍的融化温度时，且应力超过一个限度，如果材料长期处于这种环境下，那么随着时间的增长，零件会发生缓慢的塑性变形，这种现象称之为蠕变。
结构失稳
对于两根长度不同，截面相同的细长杆，如果两根杆都受同样的拉力，那么两根杆会同时发生断裂，杆的长度和断裂没有什么关系；如果两根杆都受同样的压力，那么当压力增大到一定的值时，长杆会优先于短杆发生弯曲现象（此时应力未超过强度极限，未发生强度失效），出现这种问题的原因是杆本身的抗弯刚度小于外力导致的弯矩，造成杆的平衡被打破，长杆会迅速从弹性变形过渡到塑性变形，用专业的术语来说就是杆发生了屈曲现象。
对于solidworks中屈曲的有限元计算将在后面的内容中讲解，这里不做过多介绍了。
关于solidworks simulation力学分析中零件失效的判定方法就介绍到这里了，虽然内容有点多，对于基础差点的朋友来说有点难以理解，还是希望大家耐心看完。
