動載荷的案例
基于radioss/optistruct支架的直接瞬態動力學分析（隨時間變化的動載荷） ￥10
本例中將學習在radioss/optistruct中對一個支架模型進行直接瞬態動力學分析，觀察在瞬態動載荷作用下的支架變形特性。支架底部的兩側約束，瞬態動載荷（隨時間變化的動載荷）施加在頂部的珊格交叉點處，沿Z軸的負方向圍繞孔中心的平面。集中單元的質量定義在支架的中心位置并輸出孔中心位置上X、Y、Z三個方向的位移曲線。
支架有限元模型（含約束和加載）
支架VonMises應力云圖
孔中心位置的位移圖
孔中心位置的X/Y/Z位移圖
具體操作步驟及模型文件見附件。
展開 有限元仿真分析誤差來源之邊界條件設置-動載荷
三、我的總結
1、 workbench中加速度載荷，實際上是利用達朗貝爾動靜法，將動載荷轉化為靜載荷。這種動載荷可以看作是跟時間無關的靜載荷。但這種載荷一般用來分析勻加速運動情況下的結構受力。
2、沖擊載荷對受試產品的影響，和以下幾個方面的因素有關，即沖擊載荷的頻率以及受試產品的固有頻率，還有沖擊載荷的方向和受試產品模態振型的方向。當沖擊載荷的頻率和受試產品的固有頻率接近，且沖擊載荷方向和受試產品模態振型方向一致時，沖擊載荷對受試產品的影響較大。
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（摩擦防松、機械防松、破壞螺旋副運動關系防松）
18.提高螺紋連接強度的措施：降低影響螺栓疲勞強度的應力幅（減少螺栓剛度或增大被連接件剛度）、改善螺紋牙上載荷分布不均的現象、減小應力集中的影響、采用合理的制造工藝
19.鍵連接類型：平鍵連接（兩側面是工作面）、半圓鍵連接、鍥鍵連接、切向鍵連接
20.帶傳動分為：摩擦型和嚙合型
21.帶的瞬間最大應力發生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處；帶一周，應力變化四次
22.V帶傳動的張緊：定期張緊裝置、自動張緊裝置、采用張緊輪的張緊裝置
23.滾子鏈的鏈節數一般為偶數（鏈輪的齒數取奇數），滾子鏈為奇數時采用過度鏈節
24.鏈傳動張緊的目的：避免在鏈條的松邊垂度過大時產生嚙合不良和鏈條振動現象，同時為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角
25.齒輪的失效形式：輪齒折斷、齒面磨損（開式齒輪）、齒面點蝕（閉式齒輪）、齒面膠合、塑性變形（從動輪出現脊棱、主動輪出現溝槽）
26.齒輪工作面的硬度大于350HBS或38HRS的稱為硬面齒；反之為軟齒面齒輪
27.提高制造精度，減小齒輪直徑以降低圓周速度，均可減小動載荷；為了減小動載荷，可將齒輪進行齒頂修緣；將齒輪的輪齒做成鼓形是為了改善齒向載荷分布
28.Tanr=z1:q（直徑系數） 導程角越大，效率越高，自鎖性越差
29.對蝸輪進行變位，變位后蝸輪的分度圓和節園仍舊重合，只是蝸桿的節線有所改變不再與其分度圓重合
30.蝸桿傳動的失效形式：點蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損；失效經常發生在蝸輪上
31.閉式蝸桿傳動的功率損耗：嚙合磨損損耗、軸承磨損損耗、進入油池中的零件攪油時的濺油損耗
32.蝸桿傳動必須根據單位時間內的發熱量等于同時間內的散熱量條件進行熱平衡計算 措施：加裝散熱片以及增大散熱面積、在蝸桿軸端加裝風扇以加速空氣流動
展開 機械設計39條禁令
（摩擦防松、機械防松、破壞螺旋副運動關系防松）
18.提高螺紋連接強度的措施：降低影響螺栓疲勞強度的應力幅（減少螺栓剛度或增大被連接件剛度）、改善螺紋牙上載荷分布不均的現象、減小應力集中的影響、采用合理的制造工藝
19.鍵連接類型：平鍵連接（兩側面是工作面）、半圓鍵連接、鍥鍵連接、切向鍵連接
20.帶傳動分為：摩擦型和嚙合型
21.帶的瞬間最大應力發生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處；帶一周，應力變化四次
22.V帶傳動的張緊：定期張緊裝置、自動張緊裝置、采用張緊輪的張緊裝置
23.滾子鏈的鏈節數一般為偶數（鏈輪的齒數取奇數），滾子鏈為奇數時采用過度鏈節
24.鏈傳動張緊的目的：避免在鏈條的松邊垂度過大時產生嚙合不良和鏈條振動現象，同時為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角
25.齒輪的失效形式：輪齒折斷、齒面磨損（開式齒輪）、齒面點蝕（閉式齒輪）、齒面膠合、塑性變形（從動輪出現脊棱、主動輪出現溝槽）
26.齒輪工作面的硬度大于350HBS或38HRS的稱為硬面齒；反之為軟齒面齒輪
27.提高制造精度，減小齒輪直徑以降低圓周速度，均可減小動載荷；為了減小動載荷，可將齒輪進行齒頂修緣；將齒輪的輪齒做成鼓形是為了改善齒向載荷分布
28.Tanr=z1:q（直徑系數） 導程角越大，效率越高，自鎖性越差
29.對蝸輪進行變位，變位后蝸輪的分度圓和節園仍舊重合，只是蝸桿的節線有所改變不再與其分度圓重合
30.蝸桿傳動的失效形式：點蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損；失效經常發生在蝸輪上
31.閉式蝸桿傳動的功率損耗：嚙合磨損損耗、軸承磨損損耗、進入油池中的零件攪油時的濺油損耗
32.蝸桿傳動必須根據單位時間內的發熱量等于同時間內的散熱量條件進行熱平衡計算 措施：加裝散熱片以及增大散熱面積、在蝸桿軸端加裝風扇以加速空氣流動、在傳動箱內裝循環冷卻管路
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（摩擦防松、機械防松、破壞螺旋副運動關系防松）
18.提高螺紋連接強度的措施：降低影響螺栓疲勞強度的應力幅（減少螺栓剛度或增大被連接件剛度）、改善螺紋牙上載荷分布不均的現象、減小應力集中的影響、采用合理的制造工藝
19.鍵連接類型：平鍵連接（兩側面是工作面）、半圓鍵連接、鍥鍵連接、切向鍵連接
20.帶傳動分為：摩擦型和嚙合型
21.帶的瞬間最大應力發生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處；帶一周，應力變化四次
22.V帶傳動的張緊：定期張緊裝置、自動張緊裝置、采用張緊輪的張緊裝置
23.滾子鏈的鏈節數一般為偶數（鏈輪的齒數取奇數），滾子鏈為奇數時采用過度鏈節
24.鏈傳動張緊的目的：避免在鏈條的松邊垂度過大時產生嚙合不良和鏈條振動現象，同時為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角
25.齒輪的失效形式：輪齒折斷、齒面磨損（開式齒輪）、齒面點蝕（閉式齒輪）、齒面膠合、塑性變形（從動輪出現脊棱、主動輪出現溝槽）
26.齒輪工作面的硬度大于350HBS或38HRS的稱為硬面齒；反之為軟齒面齒輪
27.提高制造精度，減小齒輪直徑以降低圓周速度，均可減小動載荷；為了減小動載荷，可將齒輪進行齒頂修緣；將齒輪的輪齒做成鼓形是為了改善齒向載荷分布
28.Tanr=z1:q（直徑系數） 導程角越大，效率越高，自鎖性越差
29.對蝸輪進行變位，變位后蝸輪的分度圓和節圓仍舊重合，只是蝸桿的節線有所改變不再與其分度圓重合
30.蝸桿傳動的失效形式：點蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損；失效經常發生在蝸輪上
31.閉式蝸桿傳動的功率損耗：嚙合磨損損耗、軸承磨損損耗、進入油池中的零件攪油時的濺油損耗
32.蝸桿傳動必須根據單位時間內的發熱量等于同時間內的散熱量條件進行熱平衡計算
展開 頂板冒落(Roof Collapse)數據集更新---動態分析
本次更新主要強調了動載荷對頂板冒落的影響, 回顧了UDEC/3DEC中動態分析的處理辦法.
2 最近兩年頂板冒落事故統計
總的來說, 隨著井下機械化程度的不斷提高, 井下所需的作業人數在逐漸減少; 另一方面, 隨著礦山企業安全意識的不斷提升, 每班集中布置的作業人數得到了限制, 因而可以減少發生大型事故的死亡概率. 最近兩年發生較大的頂板冒落事故案例是2019年神木的那起事故, 導致21人遇難. 據不完全統計, 最近兩年發生的頂板冒落事故主要有:
(1) 2021年5月26日 山東省微山縣棗礦集團新安煤礦發生頂板冒落事故，致使6名礦工被困, 3人成功救出;
(2) 2021年3月16日，江西萍鄉市蘆溪縣升華煤礦發生頂板冒落事故，死亡1人;
(3) 2020年9月25日，湖北省炳太礦業有限公司黑朝門礦山發生冒頂事故，死亡2人;
(4) 2020年6月26日，安徽淮南礦業集團潘三煤礦發生冒頂事故，造成19人被困，最后被困19人安全升井，但在施救過程中又造成2人死亡;
(5) 2020年4月14日，同煤大唐塔山煤礦掘進工作面發生冒頂事故，致5人被困, 無人死亡。
(6) 2019年10月31日, 南丹縣慶達惜緣礦業投資有限公司大坪村礦區鋅銀鉛銻錫銅礦發生冒頂事故, 11人被困，其中2人死亡;
(7) 2019年陜西神木百吉煤礦井下冒頂事故, 死亡21人.
(8) 2019年6月19日，鉅盛能源集團莊旺煤業回風順槽巷道在加固維護過程中發生冒頂事故，致井下作業的6人被困, 被困6人救出后經搶救無效全部死亡。
3 動態分析
導致頂板冒落的動載荷類型主要有: 開挖引起的動載荷; 爆破引起的動載荷; 地震引起的動載荷.
展開 結構力學淺說!!
結構靜力學：是結構力學中首先發展起來的分支，它主要研究工程結構在靜載荷作用下的彈塑性變形和應力狀態，以及結構優化問題。靜載荷是指不隨時間變化的外加載荷，變化較慢的載荷，也可近似地看作靜載荷。結構靜力學是結構力學其他分支學科的基礎。
結構動力學：是研究工程結構在動載荷作用下的響應和性能的分支學科。動載荷是指隨時間而改變的載荷，在動載荷作用下，結構內部的應力、應變及位移也必然是時間的函數。由于涉及時間因素，結構動力學的研究內容一般比結構靜力學復雜的多。
結構穩定理論：是研究工程結構穩定性的分支?，F代工程中大量使用細長型和薄型結構，如細桿、薄板和薄殼。它們受壓時，會在內部應力小于屈服極限的情況下發生失穩（皺損或曲屈），即結構產生過大的變形，從而降低以至完全喪失承載能力。大變形還會影響結構設計的其他要求，例如影響飛行器的空氣動力學性能。結構穩定理論中最重要的內容是確定結構的失穩臨界載荷。
結構斷裂和疲勞理論：是研究因工程結構內部不可避免地存在裂紋，裂紋會在外載荷作用下擴展而引起斷裂破壞，也會在幅值較小的交變載荷作用下擴展而引起疲勞破壞的學科。現在我們對斷裂和疲勞的研究歷史還不長，還不完善，但斷裂和疲勞理論目前得發展很快。
在結構力學對于各種工程結構的理論和實驗研究中，針對研究對象還形成了一些研究領域，這方面主要有桿系結構理論、薄壁結構理論和整體結構理論三大類。整體結構是用整體原材料，經機械銑切或經化學腐蝕加工而成的結構，它對某些邊界條件問題特別適用，常用作變厚度結構。隨著科學技術的不斷進展，又涌現出許多新型結構，比如20世紀中期出現的夾層結構和復合材料結構。
結構力學的研究方法主要有工程結構的使用分析、實驗研究、理論分析和計算三種。
展開 CAE技術在高速動車組研發中的應用
高速列車轉向架的研發工作主要包括：a.確定高速列車在線路上各種運用工況下安全運行條件；b.研究列車懸掛裝置的結構、參數和性能對振動和動載荷傳遞的影響，并為這些裝置提供設計依據，以保證列車高速、安全、平穩的運行；c.確定動載荷特征，為分析列車及其部件的動作用力提供依據。CAE技術貫穿在高速轉向架研發的整個過程中，根據上面對高速轉向架研發工作的描述，CAE技術在高速轉向架研發中的應用主要分為兩部分：轉向架結構分析和轉向架動力學分析，轉向架結構分析包括強度、剛度和模態、結構優化等仿真分析工作；轉向架動力學分析主要用于研究懸掛裝置的結構、參數和性能對振動和動載荷傳遞的影響。下面具體介紹CAE技術在高速轉向架研發中的應用：
轉向架的組成包括構架、輪對、一系懸掛、二系懸掛等零部件，首先在設計初期對轉向架進行系統設計，主要是轉向架動力學性能設計，應用動力學軟件對轉向架進行動力學仿真分析，根據設計參數（軸重、軸距、踏面形狀、一系懸掛剛度、二系懸掛剛度、減振器性能參數等）建立轉向架的虛擬模型，選擇相應的運行線路譜進行轉向架的動力學仿真。通過動力學仿真分析，分析了列車懸掛裝置的結構、參數和性能對振動和動載荷傳遞的影響，同時確定了列車的動載荷特征。根據計算結果，對設計參數優化改進，具體包括改進一系彈簧的剛度，車輪踏面形狀，空氣彈簧的性能，軸距等，同時根據優化改進后的參數對轉向架再次進行動力學仿真，直到得出滿足設計要求的最優設計參數。
展開 簡支梁沖擊碰撞（與理論可對應） ￥20
本文參考理論力學的靜力學部分及動載荷部分的變形計算方法,通過ANSYS workbench16.0進行了模擬。
最終結果能夠理論與實際相對應。
沖壓件設備拉深壓力機的簡單介紹
沖壓件設備拉深壓力機 雙動拉深壓力機是目前普遍使用的薄板拉深壓力機。
在雙動拉深壓力機上拉深薄板零件時，下模為凹模，上模為凸模，毛坯的壓邊力是由外滑塊（又稱壓邊滑塊）產生的，當內滑塊（又稱拉深滑塊）進行拉深時，外滑塊壓緊毛坯的周邊。復雜形
狀的拉深零件沿周邊變形是不均勻的，這就需要在不同的壓邊區段設置拉深筋，形成金屬均勻流動的變形條件。
在沖壓件設備雙動拉深壓力機上壓邊開始時，外滑塊已處于極限位置，因此接觸比較平穩，沒有沖擊引起的動載荷。
雙動壓力機的下模（凹模）固定在工作臺上，毛坯易于放置和定位。沖壓件設備雙動拉深壓力機的外滑塊回程稍滯后于內滑塊回程，以保證拉深結束時工件從凹模中頂至下模平面上。
展開 基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-01 ￥20
本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析模型：
加載載荷：
分析結果：
基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-03 ￥40
本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析結果：
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（位移加載，位移加載大小為下圖載荷的0.0001倍）：
與前期發的基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-02不同之處在于：前期發的案例加載是力隨時間變化的載荷，本案例加載是位移隨時間變化的載荷。具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，請私信我。
展開 基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-02 ￥40
本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析結果：
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（力加載，大小為下圖載荷）：
與前期發的基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-01不同之處在于：前期發的案例是定義了水平和彎曲兩個分析步將兩個分析步的結果進行了線性疊加，本案例是直接定義了一個分析步，該分析步在載荷處理這部分已對水平和彎曲動載荷進行了疊加。具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，請私信我！
展開 一種電機軸螺桿加工專用的數控銑床機械結構系統優化設計
根據旋風銑床加工精度、加工行程、進給速度、負載大小等技術要求，確定滾珠絲杠副的工作參數，初步計算確定絲杠導程、精度、額定動載荷，估算最大允許軸向變形量、螺紋底徑，確定滾珠絲杠副規格代號，并進行各項性能校核。計算分析絲杠總轉動慣量、絲杠總負載轉矩、空載加減速轉矩等，合理選擇電機型號并校核。根據系統的最大負載力和絲杠預拉伸軸向力總和的大小來確定軸承副的最大軸向載荷，基于該值進一步計算軸承副的預緊力大小、軸承副的額定動載荷、軸承的當量載荷等基本信息，確定軸承型號并校核。根據滾動導軌的選用準則以及導軌副的實際工作情況，確定軌寬、軌長、滑塊類型、精度等級、組合高度類型、預壓等級等。分別對軸向和徑向傳動系統進行動態分析，優化傳動系統的設計。
1.3 基于靈敏度分析的床身優化設計
床身是旋風銑床最重要的支撐元件，其結構的合理性和性能好壞將直接影響機床的加工精度和裝備的制造成本。從布局形式、載荷分布、剛性、整體穩定性等方面對現有旋風銑床的床身結構進行分析，項目擬采用減振抑振效果較好的局部瓦楞型筋板及肋骨強化的高剛性階梯型床身結構。基于其實際工況進行靜態、動態特性分析，綜合考慮各階模態重要程度，初定設計變量的尺寸變化范圍，采用 Box?Behnken 試驗法和靈敏度分析確定各設計變量對輸出參數（質量、位移、固有頻率）的影響程度，選出靈敏度較高的設計參數，建立響應曲面模型。以質量最小、位移最小、固有頻率最高為目標函數，采用篩選法進行多目標參數優化，獲得最優結構參數。機床床身結構優化分析圖如圖1示。
展開 基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析-01 ￥80
本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
加載曲線：
以上這部分分析在optistruct中完成，接下來根據上述彎曲強度分析的結果在ncode中進行疲勞仿真分析。
疲勞分析中所用的材料AL_ALLoy_UML_UTS400，其材料參數如下圖：
材料AL_ALLoy_UML_UTS400的S-N曲線,含應力修正，如下圖。
分析結果：
損傷云圖
壽命云圖
從疲勞仿真分析的結果可以看出損傷最大的位置主要集中在螺栓孔連接處，且按照彎曲強度分析中定義的載荷譜，車輪危險點疲勞壽命為1777.2037次循環。
具體操作方法、疲勞設置、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例仿真操作實現有什么問題，請私信我。
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