強度剛度仿真的案例
hyperworks橫向穩(wěn)定桿六面體網(wǎng)格劃分、線剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和側(cè)傾角剛度及強度和疲勞仿真分析
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</div><p>上述穩(wěn)定桿，仿真分析的穩(wěn)定桿線剛度為28.5N/mm，扭轉(zhuǎn)剛度為14.7N.m/deg，而側(cè)傾角剛度為552.1N.m/deg，同時，仿真分析的疲勞應(yīng)力為650MPa。</p><p> 此外，除了剛度和強度之外，我們利用optistruct軟件，還可以仿真計算其在Twist工況下的臺架疲勞壽命：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202402/attachment/2f8dc7e3620b4845aa4adf1d835dd1ff.png" style="text-align: center">
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展開 預(yù)測性能，耐久可靠 | 《ANSYS結(jié)構(gòu)剛度及疲勞仿真解決方案》現(xiàn)已開放領(lǐng)取
1 結(jié)構(gòu)強度剛度及疲勞仿真技術(shù)發(fā)展需求
2 Ansys結(jié)構(gòu)強度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹
· CAE前后處理、幾何訪問、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化
· 網(wǎng)格劃分
· 載荷及邊界條件施加
· 結(jié)果顯示及處理
· 結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器功能
· 非線性分析功能
· 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析功能
· 耦合場分析功能
· 多目標(biāo)優(yōu)化分析
· 疲勞分析
· 顯式動力學(xué)分析
· 多體水動力學(xué)模塊
3 Ansys nCode DesignLife 疲勞解決方案
· 疲勞仿真的重要性
· Ansys nCode DesignLife疲勞壽命仿真流程
· Ansys nCode DesignLife疲勞仿真功能
· Ansys nCode DesignLife優(yōu)勢與價值
· Ansys nCode DesignLife常見應(yīng)用案例
· 焊縫疲勞分析
· 高溫疲勞
· 熱和力疲勞
· 多軸應(yīng)力/應(yīng)變疲勞
· 振動疲勞
· 復(fù)合材料疲勞
4 Ansys電池振動疲勞仿真案例
· 新能源動力電池包PSD隨機振動疲勞壽命計算
· 動力電池包振動疲勞分析及改進
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展開 血管支架強度/剛度有限元仿真-（1）
3.2各接觸面的接觸設(shè)置
表3-2 各接觸面接觸設(shè)置
接觸面
接觸類型
約束方法
滑移方式
接觸算法
血管外膜-血管中層
TIE
血管中層-血管內(nèi)膜
TIE
血管內(nèi)膜-血小板
TIE
血小板-支架
Surface- Surface
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數(shù)0.02
支架-氣囊
Surface- Surface
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數(shù)0.02
血小板-氣囊
Surface- Surface
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數(shù)0.02
氣囊外表面
Self-Contact
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數(shù)0.02
3.3載荷及約束的設(shè)置
載荷設(shè)置
表3-3 載荷設(shè)置
作用時間
作用方式
作用位置
載荷大小
0-0.03s
pressure
氣囊內(nèi)表面
展開 汽車CAE仿真及試驗報告相關(guān)規(guī)范文件，總共115個文件，涵蓋結(jié)構(gòu)剛度、強度、振動噪聲、流體、熱等內(nèi)容
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車身強度，剛度試驗
車身強度，剛度試驗的目的就是為了了解和驗證轎車車身在各種使用條件，環(huán)境條件下，是否都具有充分發(fā)揮其所需性能的強度，耐久性和剛度。
車身強度，剛度試驗可分為靜態(tài)試驗和動態(tài)試驗兩類，而從試驗載荷的大小看，又可分為載荷低于屈服強度的彈性試驗和確定最大強度的破壞試驗。
1.靜態(tài)試驗，
1).強度試驗
在白車身上進行，可分為進行彎曲試驗和扭轉(zhuǎn)試驗。
2).剛度的試驗
剛度試驗分為在白車身上和成品車上進行試驗兩種方法。試驗中應(yīng)注意車身的支承方式，加載方式，以及車身支承裝置的自身剛度影響。
3).靜態(tài)破壞試驗
這是一種壓縮以車身為中心的構(gòu)成部件或壓縮成品車直到破壞，確定車身或部件最大強度的試驗方法。
2.動態(tài)試驗
1).臺架振動試驗
臺架振動試驗主要用于查明車身結(jié)構(gòu)的振型，從而獲得研究車身的強度，剛度，耐久性和噪聲特性等所需的基礎(chǔ)資料。
2).臺架疲勞試驗
研究車身在重復(fù)變載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的試驗。一般施加程序加載，程序載荷是將行駛時的隨機載荷，根據(jù)對載荷使用頻度的分析后果，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行載荷波形處理后得到的。
3).型式耐久性試驗
該試驗可分為實際壞路行駛試驗和試驗場模擬壞路行駛試驗。其目的在于確認(rèn)車身所具有的強度，對提高汽車的各種性能特別是商品性能起到重要作用
4).環(huán)境耐久性試驗
驗證腐蝕環(huán)境或大氣溫度變化所引起的車身強度降低。車身各部位的腐蝕會嚴(yán)重降低汽車的商品性。
展開 【iSolver案例分享42】塔架強度剛度建模分析
【iSolver案例分享42】塔架強度剛度建模分析
1. 引言：
制約我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的一個重要因素是風(fēng)電設(shè)備。現(xiàn)在我國的大型風(fēng)力機仍然處在研發(fā)階段，很多技術(shù)需要從國外引進，提高大型風(fēng)機的研制與生產(chǎn)技術(shù)刻不容緩。
風(fēng)力機塔架是風(fēng)力機的重要受力部件，等厚度塔架存在很大的應(yīng)力分布不均勻性，優(yōu)化后可減小不均勻性、提高穩(wěn)定性并降低成本。近年來，風(fēng)力發(fā)電機組朝著更大、更柔的方向發(fā)展，這對塔架設(shè)計提出了更高要求，即一方面要求塔架安全可靠，另一方面要求塔架減輕重量、降低成本，因此對塔架進行科學(xué)、合理的設(shè)計尤為重要。
2. 模型背景
現(xiàn)在，基于有限元分析的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于風(fēng)力機塔架的設(shè)計與優(yōu)化。本文利用abaqus軟件建立了以梁單元為基礎(chǔ)的塔架分析模型，通過施加典型集中載荷工況校核塔架的強度和剛度，并通過iSolver軟件進行結(jié)果合理性驗證。
3. 建模
考慮到塔架結(jié)構(gòu)特點，本文選用梁單元進行結(jié)構(gòu)建模通過在abaqus根據(jù)節(jié)點坐標(biāo)建立線框模型，通過材料屬性定義梁截面及材料方向模型具體形式如下：
為保證模型的求解精度和求解效率，單元類型選用梁單元B31，模型共劃分為268個節(jié)點和354個單元。
模型采用mm-MPa-N單位制，根據(jù)實際受載情況在塔架兩個加載點施加大小為1000N的集中力載荷，在塔架底端4個支點施加固定約束載荷，以此保證模型受載的平衡，具體形式如下圖所示。
4.
展開 碳纖維汽車輪轂的剛度和強度分析 ￥19.89
碳纖維汽車輪轂的剛度和強度分析
碳纖維汽車輪轂的剛度和強度分析
摘 要
輪轂是汽車的核心組成部分，它位于汽車的前端，負(fù)責(zé)傳遞汽油的動能。它既能夠抵抗汽油的沖擊，也能夠應(yīng)對汽油的流動，以保證汽油的流動性。由于輪轂的復(fù)雜的受力環(huán)境和不規(guī)則的外觀，使得對其進行深入的研究變得極具挑戰(zhàn)。因此，采取有效的方法，如進行模態(tài)分析，不僅能夠更好地評估其強度和振動特征，而且還能夠有效地檢測出其設(shè)計的正確性。模態(tài)分析可以幫助我們更好地理解和分析機械結(jié)構(gòu)的運行情況，從而更準(zhǔn)確地估算出其受到外界環(huán)境影響時的反饋，從而更好地控制和優(yōu)化其運行。
在這篇文章中，我們將對特殊的汽車輪轂進行有限元分析，并使用ABAQUS軟件來評價它們的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。我們還將對它們的模態(tài)分析進行評價，并確保它們的6級模態(tài)和振動特征都能夠滿足預(yù)期的要求。這將有助于我們對這種特殊的輪轂的更好研究和優(yōu)化。
展開 材料力學(xué)中強度和剛度的理解
且對于材料則進入了塑形屈服的
破壞階段，在進入強化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強度極限。由此可見關(guān)于強度的測量是在于材料彈性形變之后而強度極限之前。
綜上，可得出剛度與強度都是在對于零件失效階段的測量值，而剛度可以依靠應(yīng)力來測量，強度可以依靠變形來測量，在應(yīng)變過程中剛度在前一階段而強度在后階段，所以在零件失效的條件測量中，只要滿足了剛度要求，在彈性變形階段就可以抵抗足夠的應(yīng)力，而強度在這樣的前提下也就滿足了零件的要求。按照這樣的關(guān)系，才會有在實際的生產(chǎn)中的各類設(shè)計，例如機械設(shè)備中的軸，通常是先按強度條件確定軸的尺寸，再按剛度條件進行剛度校核。精密機械對于軸的剛度要求也就因此而設(shè)定得很高，其截面尺寸的設(shè)計往往由剛度條件控制。
—End—
CAE仿真與數(shù)值模擬微信公眾號，主要介紹CAE仿真與數(shù)值模擬的知識與應(yīng)用。通過論壇，博客，論文，案例等為大家?guī)碇R食糧。仿真軟件:abaqus、ansys、flunet、comsol、hypermesh、moldflow等，涉及領(lǐng)域有機械材料土木物理等。
展開 對于強度和剛度的理解
而剛度的定義是在于抵抗彈性變形，是在第一階段下進行的，彈性作用下滿足胡克定律，觀察靜載荷下彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的計算公式，類似于胡克定律，可推測剛度的測量僅僅在彈性變形階段進行。
在進入下一階段后，對于拉伸過程中塑形應(yīng)變或殘余應(yīng)變不會消失，在應(yīng)力應(yīng)變曲線下，應(yīng)力幾乎不變，而應(yīng)變顯著增加，此時應(yīng)力為屈服極限，且對于材料則進入了塑性屈服的破壞階段。在進入強化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強度極限。由此可見，關(guān)于強度的測量是在材料彈性形變之后而強度極限之前。
綜上，可得出剛度與強度都是在對于零件失效階段的測量值，而剛度可以依靠應(yīng)力來測量，強度可以依靠變形來測量。在應(yīng)變過程中，剛度在前一階段而強度在后一階段，所以在零件失效的條件測量中，只要滿足了剛度要求，在彈性變形階段就可以抵抗足夠的應(yīng)力，而強度在這樣的前提下也就滿足了零件的要求。按照這樣的關(guān)系，才會有在實際的生產(chǎn)中的各類設(shè)計，例如機械設(shè)備中的軸，通常是先按強度條件確定軸的尺寸，再按剛度條件進行剛度校核。精密機械對于軸的剛度要求也就因此而設(shè)定得很高，其截面尺寸的設(shè)計往往由剛度條件控制。
展開 關(guān)于剛度強度知識清單
剛度和強度在機械中是不可忽視的重要參量，對人們在加工鋼鐵制造設(shè)備方面有著不可忽視的力量；因此，正確的了解剛度和強度，及其存在的密切聯(lián)系，對我們至關(guān)重要。
1、強度：材料或零構(gòu)件抵抗外力而不發(fā)生失效的能力。剛度：材料在受力時抵抗彈性變形的能力。
2、強度設(shè)計：常規(guī)強度設(shè)計、現(xiàn)代強度設(shè)計
3、常規(guī)機械強度設(shè)計：（1）由理論力學(xué)確定零構(gòu)件所受外力；（2）由材料力學(xué)（有時采用彈性力學(xué)或塑性力學(xué)）計算其內(nèi)力；（3）由機械原理和機械零件確定其結(jié)構(gòu)尺寸和形狀；（4）計算該零構(gòu)件的工作應(yīng)力或安全系數(shù)。
4、結(jié)構(gòu)剛度計算公式 ：一個結(jié)構(gòu)的剛度（k）是指彈性體抵抗變形拉伸的能力。 計算公式： k=P/δ ，P是作用于結(jié)構(gòu)的恒力，δ是由于力而產(chǎn)生的形變。 剛度的國際單位是牛頓每米（N/m）。轉(zhuǎn)動剛度（Rotational stiffness）編輯 轉(zhuǎn)動剛度（k）為：k=M/θ 其中，M為施加的力矩，θ為旋轉(zhuǎn)角度。 轉(zhuǎn)動剛度的國際單位為牛米每弧度。 轉(zhuǎn)動剛度還有一個常用的單位為英寸磅每度。
5、其他的剛度包括：
拉壓剛度（Tension and compressionstiffness）
軸力比軸向線應(yīng)變（EA)
剪切剛度（shear stiffness）
剪切力比剪切應(yīng)變(GA)
扭轉(zhuǎn)剛度（torsional stiffness)
扭矩比扭應(yīng)變(GI)
彎曲剛度（bending stiffness）
彎矩比曲率（EI）
6、強度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復(fù)的變形也屬被破壞)的能力，根據(jù)受力種類的不同分為以下幾種: (1)抗壓強度--材料承受壓力的能力； (2)抗拉強度--材料承受拉力的能力； (3)抗彎強度--材料對致彎外力的承受能力；(4)抗剪強度--材料承受剪切力的能力。
7、變形的種類：
拉伸及壓縮，如鏈條、皮帶、桁架的拉桿（或壓桿）、立柱。
展開 鋼板彈簧剛度強度計算模型 ￥50
1\在UG中建立鋼板彈簧完全自由狀態(tài)下的模型
2\用HyperMesh畫好體網(wǎng)格后導(dǎo)出*.inp文件
3\附材料屬性，定義耦合，定義接觸
4\創(chuàng)建載荷步，夾緊與加載
5處理結(jié)果，強度與剛度
怎樣理解材料力學(xué)中的強度和剛度的
結(jié)構(gòu)剛度即指構(gòu)件自身的剛度，主要有彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
1. 彎曲剛度：按下式計算：
式中 P——靜載荷(N);
δ——在載荷方向的彈性變形(μm)。
2. 扭轉(zhuǎn)剛度按下式計算：
式中 M——作用的扭矩(N·m);
L——扭矩作用處到固定端的距離(m);
θ——扭轉(zhuǎn)角(°)
三、兩者聯(lián)系
通過對上述關(guān)于強度和剛度的理論理解，相對于剛度，強度的定義針對的是外力作用下的破壞，而破壞類型的分類為塑形屈服及脆性斷裂，由此聯(lián)想到拉伸時的應(yīng)力應(yīng)變曲線。如圖所示。
圖中曲線可分為四個階段：
I、彈性變形階段；
II、屈服階段；
III、強化階段；
IV、局部頸縮階段。
而剛度的定義是在于抵抗彈性變形，是在第一階段下進行的，彈性作用下滿足胡克定律，觀察靜載荷下彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的計算公式，類似于胡克定律，可推測剛度的測量僅僅在彈性變形階段進行。
在進入下一階段后，對于拉伸過程中塑形應(yīng)變火殘余應(yīng)變不會消失，在應(yīng)力應(yīng)變曲線下，應(yīng)力幾乎不變，而應(yīng)變顯著增加，此時應(yīng)力為屈服極限。且對于材料則進入了塑形屈服的
破壞階段，在進入強化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強度極限。由此可見關(guān)于強度的測量是在于材料彈性形變之后而強度極限之前。
綜上，可得出剛度與強度都是在對于零件失效階段的測量值，而剛度可以依靠應(yīng)力來測量，強度可以依靠變形來測量，在應(yīng)變過程中剛度在前一階段而強度在后階段，所以在零件失效的條件測量中，只要滿足了剛度要求，在彈性變形階段就可以抵抗足夠的應(yīng)力，而強度在這樣的前提下也就滿足了零件的要求。
展開 simulationX可以用于剛度和強度分析
一、剛度和強度分析
有限元法在機械結(jié)構(gòu)強度和剛度分析方面因具有較高的計算精度而到普遍采用，特別是在材料應(yīng)力-應(yīng)變的線性范圍內(nèi)更是如此。另外，當(dāng)考慮機械應(yīng)力與熱應(yīng)力的偶合時，simulationX這個大型軟件都提供了極為方便的分析手段。
（1）車架和車身的強度和剛度分析：車架和車身是汽車中結(jié)構(gòu)和受力都較復(fù)雜的部件，對于全承載式的客車車身更是如此。車架和車身有限元分析的目的在于提高其承載能力和抗變形能力、減輕其自身重量并節(jié)省材料。另外，就整個汽車而言，當(dāng)車架和車身重量減輕后，整車重量也隨之降低，從而改善整車的動力性和經(jīng)濟性等性能。
（2）齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力分析：齒輪是汽車發(fā)動機和傳動系中普遍采用的傳動零件。通過對齒輪齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力的分析，優(yōu)化齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高齒輪的承載載力和使用壽命。
（3）發(fā)動機零件的應(yīng)力分析：以發(fā)動機的缸蓋為例，其工作工程中不僅受到氣缸內(nèi)高壓氣體的作用，還會產(chǎn)生復(fù)雜的熱應(yīng)力。缸蓋開裂事件時有發(fā)生。如果僅采用在開裂處局部加強的辦法加以改進，無法從根本上解決問題。有限元法提供了解決這一問題的根本途徑。
展開 剛度、強度、硬度三者在沖壓加工中的概念與區(qū)別
沖壓材料在受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛度。剛度是指零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。零件的剛度（或稱剛性）常用單位變形所需的了或力矩來表示，剛度的大小取決于零件的幾何形狀和材料種類（即材料的彈性模量）。剛度要求對于某些彈性變形量超過一定數(shù)值后，會影響機器工作質(zhì)量的零件尤為重要，如機床的主軸、導(dǎo)軌、絲杠等。
怎樣理解材料力學(xué)中的強度和剛度
綜上，可得出剛度與強度都是在對于零件失效階段的測量值，而剛度可以依靠應(yīng)力來測量，強度可以依靠變形來測量。在應(yīng)變過程中，剛度在前一階段而強度在后一階段，所以在零件失效的條件測量中，只要滿足了剛度要求，在彈性變形階段就可以抵抗足夠的應(yīng)力，而強度在這樣的前提下也就滿足了零件的要求。按照這樣的關(guān)系，才會有在實際的生產(chǎn)中的各類設(shè)計，例如機械設(shè)備中的軸，通常是先按強度條件確定軸的尺寸，再按剛度條件進行剛度校核。精密機械對于軸的剛度要求也就因此而設(shè)定得很高，其截面尺寸的設(shè)計往往由剛度條件控制。
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