機(jī)械載荷
關(guān)注創(chuàng)建者：力學(xué)星空 創(chuàng)建時間：2019-11-06
機(jī)械載荷的視頻教程
動力電池包結(jié)構(gòu)CAE分析34講：Workbench LS-DYNA模態(tài)振動沖擊疲勞實(shí)戰(zhàn)
-結(jié)果分析 第25講：機(jī)械沖擊結(jié)果展示及分析 第26講：機(jī)械沖擊載荷譜加載載荷類型選取難點(diǎn)求解收斂性分析-上 第27講：機(jī)械沖擊載荷譜加載、載荷類型選取難點(diǎn)、求解收斂性分析(下) 第28講：隨機(jī)振動分析 第29講：跌落分析設(shè)置及跌落工具箱的使用（上） 第30講：跌落分析設(shè)置及跌落工具箱的使用（下） 第31講：NCODE疲勞分析模塊介紹及求解設(shè)置 第32講：NCODE求解結(jié)果 第33
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基于simsolid平臺減速器箱體結(jié)構(gòu)仿真——從三天縮短到2小時
汽車行駛過程中，造成減速器殼體失效的原因主要分為兩個方面，一方面殼收到機(jī)械負(fù)荷和沖擊載荷的共同作用，產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致破裂失效；另一方面，從發(fā)動機(jī)到車輪的動力傳輸過程中產(chǎn)生的激勵，導(dǎo)致不同部件間產(chǎn)生耦合振動，進(jìn)而引起共振失效。 因此，有必要對減速器殼體進(jìn)行固有頻率計(jì)算以及強(qiáng)度分析。
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機(jī)械載荷的實(shí)例教程
氣缸活塞是許多機(jī)械設(shè)備，如內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)等中的關(guān)鍵組成部分。它們長期受到機(jī)械載荷和熱載荷的周期性作用，特別是在高性能和高負(fù)載的應(yīng)用中。由于溫度的大幅度波動和復(fù)雜的載荷條件，活塞結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生疲勞損傷，這稱為熱機(jī)疲勞。熱機(jī)疲勞是一種由于熱載荷和機(jī)械載荷共同作用導(dǎo)致的損傷機(jī)制。在活塞中，溫度可能會迅速改變，導(dǎo)致材料熱膨脹和收縮。與此同時，活塞還承受著來自氣缸內(nèi)壓力的機(jī)械載荷。這種復(fù)合效應(yīng)可能導(dǎo)致活塞材料的微觀裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展，最終可能導(dǎo)致活塞的斷裂和失效。
為了有效分析和預(yù)測氣缸活塞的疲勞情況，采用熱機(jī)疲勞模塊進(jìn)行了以下分析：
1、載荷模擬：創(chuàng)建一個綜合了機(jī)械和熱載荷的真實(shí)工作環(huán)境模型，考慮活塞的工作周期和溫度波動。
2、材料特性分析：采用多溫度S-N曲線對不同溫度下的疲勞特性進(jìn)行刻畫。
3、疲勞損傷預(yù)測：運(yùn)用溫度插值方法來預(yù)測可能的疲勞損傷和壽命，確定潛在的故障區(qū)域。
氣缸活塞疲勞壽命云圖
了解更多疲勞分析方案：
http://jsform2.com/web/formview/66390a7575a03c2416365f4f
展開 Stratollite載具能攜帶多達(dá)50kg的有效載荷，并且能在同一位置停留長達(dá)數(shù)星期或數(shù)月之久，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)前無人機(jī)的水平。近期，World View成功完成了Stratollite的首次多日飛行任務(wù)。這是一個標(biāo)志著該平臺已為商業(yè)飛行做好準(zhǔn)備的重大里程碑。美國南方司令部指揮官Kurt W. Tidd上將近期發(fā)表了對Stratollite的看法，“我們認(rèn)為它是一個出色的長時間駐留監(jiān)視平臺，有望提供某種變革力量。”
“工程師借助ANSYS仿真軟件節(jié)約了長達(dá)八個月的時間和大約600,000美元的成本。”
仿真機(jī)械載荷
設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是，確保Stratollite載具能承受同溫層中的熱載荷以及降落著陸過程中的機(jī)械載荷。與常規(guī)衛(wèi)星相比，由于有效載荷艙在發(fā)射過程中沒有經(jīng)歷高振動和高沖擊載荷，因此載荷工況較為簡單。最大的機(jī)械載荷發(fā)生在降落過程中降落傘張開時以及有效載荷艙著陸時。
Stratollite有效載荷艙框架使用鉚接的金屬薄板形成半單體結(jié)構(gòu)，以用于攜帶高度控制與航空電子設(shè)備以及有效載荷。結(jié)構(gòu)底部是著陸過程中使用的三個帶有能量吸收器的滑軌。如果測試該結(jié)構(gòu)在下降過程中承受的機(jī)械載荷，不僅需要數(shù)十萬美元來構(gòu)建原型，而且需要大約三個星期完成設(shè)計(jì)迭代。World View工程師需要確保該結(jié)構(gòu)能夠承受降落傘張開時的5g重力加速度以及著陸時的7g重力加速度。屈曲是最可能發(fā)生的故障模式。此外，工程師也需要盡量減輕結(jié)構(gòu)重量，以最大限度地增加有效載荷重量。通過優(yōu)秀渠道合作伙伴Phoenix Analysis & Design Technologies（PADT）的幫助，World View加入了ANSYS初創(chuàng)公司計(jì)劃，因而能夠全面使用專為初創(chuàng)公司設(shè)計(jì)和定價的仿真軟件包。
展開 ISBN：7030157613
印次：1
紙張：膠版紙
字?jǐn)?shù)：434000
版次：1
內(nèi)容提要：
本書系統(tǒng)闡述材料在制備(制造)、加工和使用過程中遇到的力學(xué)問題，比較全面系統(tǒng)地介紹了金屬結(jié)構(gòu)材料、非金屬結(jié)構(gòu)材料和各種功能材料的彈性變形、塑性變形、黏彈塑性變形以及在各種載荷作用下的破壞理論。全書分上、下兩冊共12章。上冊第1～6章是基礎(chǔ)部分，下冊第7～12章是提高部分。下冊主要討論不連續(xù)的、非均勻的固體在復(fù)雜載荷作用下的復(fù)雜問題；第7章考慮時間因素對固體力學(xué)行為的影響，即討論材料的黏彈塑性變形問題；第8章考慮不連續(xù)固體的力學(xué)行為，即討論含有裂紋材料的力學(xué)行為；第9章考慮細(xì)觀向納觀過渡時材料的載荷對材料變形和破壞的影響，即主要討論非機(jī)械載荷作用的特征和非機(jī)械載荷與機(jī)械載荷的耦合作用，這里的非機(jī)械載荷主要以熱載荷為研究內(nèi)容。
本書可作為材料科學(xué)與工程、力學(xué)等專業(yè)研究生的教材，亦可作為有關(guān)專業(yè)教師、科研及工程技術(shù)人員的參考書。
作者簡介：
周益春，男，1963年生，2005年國家杰出青年基金獲得者，教育部跨世紀(jì)人才基金獲得者，湖南省“芙蓉學(xué)者計(jì)劃”特聘教授。1985年、1988年和1994年分別在湘潭大學(xué)物理專業(yè)、國防科技大學(xué)工程光學(xué)專業(yè)和中國科學(xué)院力學(xué)研究所固體力學(xué)專業(yè)獲得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位；1996年被聘為湘潭大學(xué)教授；1998年被聘為中國科學(xué)院力學(xué)研究所博士生導(dǎo)師；1999年1月-2001年8月在日本東北大學(xué)做訪問教授；現(xiàn)任湘潭大學(xué)副校長。曾獲得國家級教學(xué)成果二等獎，省部級科技進(jìn)步一等獎和二等獎，省級教學(xué)成果一等獎，國家發(fā)明專利2項(xiàng)。目前主要從事涂層和薄膜的制備及物理力學(xué)性能的教學(xué)和科研工作。已發(fā)表論文100余篇，其中近5年在Appl. Phys.
展開 對生熱過程、材料模型、夾具約束以及攪拌頭機(jī)械載荷作用都進(jìn)行細(xì)致分析和探討，在新模型中采用被焊材料的剪切極限作為生熱驅(qū)動力，考慮被焊材料的力學(xué)性能隨溫度和溫度歷史發(fā)生變化，建立夾具和試板之間的接觸關(guān)系，并在力學(xué)分析模型中將攪拌頭機(jī)械載荷簡化考慮。利用新建立的數(shù)值分析模型對鋁合金薄板攪拌摩擦焊接過程進(jìn)行模擬，得到和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好的溫度場、殘余應(yīng)力和變形結(jié)果。
攪拌摩擦焊接的熱力耦合分析模型.pdf
歧管是汽車引擎用于進(jìn)氣或排氣的管道，它的功用是將空氣、燃油混合氣由化油器或節(jié)氣門體分配到各缸進(jìn)氣道，一般對歧管的要求包括耐高溫、高強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、熱老化穩(wěn)定性等，通常汽車發(fā)動機(jī)處于很苛刻的環(huán)境溫度下工作，工作溫度在30~ 130℃往復(fù)變化，由此可見歧管對熱載荷的要求很高，因此對于歧管的設(shè)計(jì)必須考慮熱疲勞分析。下面我們就仔細(xì)研究一個fe-safe分析歧管熱應(yīng)力疲勞的一個案例。
我們分析的模型是一個四缸發(fā)動機(jī)的排氣歧管，歧管的幾何構(gòu)型和網(wǎng)格模型如下所示。首先要對模型進(jìn)行熱應(yīng)力強(qiáng)度分析，采用abaqus軟件完成，最后生成odb文件，然后基于odb結(jié)果文件進(jìn)行fe-safe疲勞分析。
圖1 岐管網(wǎng)絡(luò)模型
導(dǎo)入fe-safe后，讀入需要的應(yīng)力結(jié)果，只需要讀入每一個分析步最終的溫度和應(yīng)力結(jié)果，如下圖所示。設(shè)置單位為mm單位制。
圖2 結(jié)果讀取
Fe-safe的分析過程如下：
step1：定義載荷
載荷包括單一疲勞載荷序列，兩類數(shù)據(jù)載荷的循環(huán)（熱載荷和機(jī)械載荷），還有第三個載荷序列（機(jī)械載荷和環(huán)境溫度載荷）
step2：定義表面光潔度
假設(shè)所有零件具有鏡面光潔度，Kt=1。
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機(jī)械載荷的最新內(nèi)容
車燈校準(zhǔn)墻（上）和交互式亮度/照度仿真（下）
機(jī)電設(shè)計(jì)與優(yōu)化
包括連接器、致動器、前照燈組件、電子模塊和電源系統(tǒng)在內(nèi)的組件和裝配體，都會承受電氣和機(jī)械載荷。
https://img.jishulink.com/202604/imgs/182dbc4c5bb94e2da443879fec6c3e78"></p><p class="ql-align-center"><strong>鄺男男 | 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司 高級工程師</strong></p><p>專注于動力電池安全仿真研究，主要開展機(jī)械濫用條件下動力電池機(jī)-電-熱耦合建模與仿真分析，揭示機(jī)械載荷對電池電壓
我們的嘗試：
一次原理性的探索
02
PART
既然問題的核心矛盾似乎集中在“夾持”系統(tǒng)上，我們開始思考：如果必須依賴復(fù)雜的機(jī)械夾持來傳遞載荷，這個問題或許難以從根本上解決；那么，是否存在一種原理上能規(guī)避夾持的加載方式？
基于此，我們轉(zhuǎn)向了“充氣式”這一原理性不同的路徑。
自適應(yīng)光學(xué)的發(fā)展
主動改變透鏡和反射鏡的形狀，從而改變其光學(xué)屬性，是一種有前景的方法，可以補(bǔ)償由機(jī)械和熱載荷引起的變形。為了實(shí)現(xiàn)這些實(shí)時調(diào)整，需要將出色的控制軟件與快速準(zhǔn)確的機(jī)電驅(qū)動相結(jié)合。
正確設(shè)計(jì)有效且低成本的自適應(yīng)光學(xué)元件依賴于經(jīng)過驗(yàn)證的光學(xué)設(shè)計(jì)流程，其中包括強(qiáng)大的光機(jī)工作流程。
Ansys | 雙折射是什么？1個月前
由于這種雙折射在施加的機(jī)械載荷下發(fā)生，因此可以通過該現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)材料應(yīng)力分布的可視化。這是一種有效的方法，可用于測試光學(xué)組件在集成到大型系統(tǒng)（如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備）時所受的應(yīng)力與應(yīng)變。
雙折射的應(yīng)用示例
雙折射在眾多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
此前，該團(tuán)隊(duì)成功地模擬了人體骨骼對機(jī)械載荷的反應(yīng)，并用仿真演示了骨骼組織如何在骨折后愈合。他們通過涉及微流體和細(xì)胞培養(yǎng)的體外實(shí)驗(yàn)室工作驗(yàn)證了他們的模型。該團(tuán)隊(duì)將從這一經(jīng)驗(yàn)中獲得的技術(shù)應(yīng)用于多尺度計(jì)算模型的開發(fā)，這些模型可以對腫瘤在治療后的生長和腫瘤退縮進(jìn)行預(yù)測和仿真。
Ansys產(chǎn)品的仿真功能對于M2BE團(tuán)隊(duì)在薩拉戈薩大學(xué)開展的研究和實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。
一期一會 | 什么是柔性PCB？4個月前
設(shè)計(jì)人員應(yīng)關(guān)注粘合劑材料的鍵合強(qiáng)度和最高溫度，因?yàn)檫@些值會限制機(jī)械和熱載荷。
導(dǎo)電層
層壓堆疊的導(dǎo)電層通常由銅制成，也可以在必要時使用其他導(dǎo)電金屬。在大多數(shù)應(yīng)用中，銅層由鍵合到基板上的箔片創(chuàng)建而成，然后被蝕刻以創(chuàng)建所需的電路。金屬箔片也可以具有多種厚度。銅箔通常經(jīng)過軋制，以生產(chǎn)鍛造銅箔或電沉積物。另外，還可以使用導(dǎo)電油墨打印走線。
一期一會 | 什么是失效分析？6個月前
問題可能來自未預(yù)料到的熱或機(jī)械載荷，也可能來自工程師已經(jīng)考慮到、但實(shí)際影響比預(yù)期要嚴(yán)重的載荷。另一些情況下，問題原因可能是電路板污染，沒有充分了解材料屬性或行為，或者某種程度的腐蝕。
有許多不同的失效模式和機(jī)制，會導(dǎo)致PCBA和單個組件級別的失效。
一期一會 | 什么是失效分析？6個月前
問題可能來自未預(yù)料到的熱或機(jī)械載荷，也可能來自工程師已經(jīng)考慮到、但實(shí)際影響比預(yù)期要嚴(yán)重的載荷。另一些情況下，問題原因可能是電路板污染，沒有充分了解材料屬性或行為，或者某種程度的腐蝕。
有許多不同的失效模式和機(jī)制，會導(dǎo)致PCBA和單個組件級別的失效。
環(huán)境模擬： 側(cè)重于戶外惡劣環(huán)境，如溫度交變、濕度、鹽霧腐蝕等，這些環(huán)境因素會與機(jī)械載荷耦合，顯著加速材料疲勞（即腐蝕疲勞）。
定制化關(guān)鍵： 測試方案的核心是精確復(fù)現(xiàn)實(shí)際工況載荷譜。需要基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，構(gòu)建高度逼真的載荷-時間序列，并在伺服液壓試驗(yàn)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)多通道協(xié)同加載，以驗(yàn)證整個結(jié)構(gòu)件的整體壽命。
