剛度分析
關注創建者：simulation木婉清 創建時間：2020-02-03
剛度分析的視頻教程
懸置橡膠主簧 橡膠襯套剛度分析-abaqus初學者入門
本課程主要講解發動機懸置橡膠主簧CAE分析過程 第一章 發動機懸置橡膠主簧剛度分析總體介紹 第二章 發動機懸置橡膠主簧3D網格劃分（HYPERMESH） 詳細介紹2D網格拉伸為3D網格、接口INP文件的生成 第三章 發動機懸置橡膠主簧主方向剛度分析 詳細介紹ABAQUS剛度分析、重點講解柱坐標系建立、橡膠縮緊過程 第四章 發動機懸置橡膠主簧側方向剛度分析 重點介紹軟墊主方向預載
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02-汽車動剛度分析方法及實際應用
1、汽車動剛度分析簡介 2、汽車動剛度分析目標來源 3、汽車動剛度分析方法 4、汽車動剛度結果處理方法對比 5、汽車動剛度優化方法及在實際工程中的應用
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基于optistruct的翼子板模態及角點剛度分析
不同主機廠對翼子板角點剛度分析的加載區域大小，區域距離邊界的距離，載荷大小，評價指標都有不同的要求，這里僅教授如何操作，旨在掌握方法。
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剛度分析的實例教程
因此動力總成懸置支架的動態特性分析顯得非常重要。
動剛度是動載荷下抵抗變形的能力，動剛度不足將對車身結構件疲勞壽命和整車乘坐舒適性產生非常不利的影響。整車在行駛過程中，會受到各種各樣的動載荷的作用，當動載荷與車身結構的動力學特性接近時，即動載荷的某分量與車身結構的某階模態的固有頻率接近時，將可能引發結構共振產生較高的動應力，導致車身結構的疲勞破壞；動剛度對乘坐舒適性的影響主要表現在NVH性能上，一般而言，車身對激振源的響應越小（如響應所產生的振動位移越小），NVH性能越舒適，有經驗的試車員甚至能夠通過通過NVH主觀評價判定車身、懸置支架等結構動剛度的不足。
通過動剛度分析，可以較早的預測結構動態設計的不足，如果發現問題在整車開發的前期，可以很容易的修改結構，如若在后期發現問題，則各種車身結構的修改空間很小，僅靠調整懸置元件的剛度等參數來改善汽車動態特性，則增加了解決問題的難度。所以在動力總成懸置系統開發過程中，進行懸置支架的動剛度分析是非常有必要的。
2 動剛度基本理論
頻率響應分析可以實現對結構的動態特性分析,預測結構的持續動力特性,驗證設計能否克服共振、疲勞及其受迫振動引起的結構破壞，是計算線形結構在穩態振動激勵下的響應的方法。對于線彈結構,一般采用粘性阻尼或結構阻尼振動系統，阻尼的作用主要是轉移系統的能量，結構阻尼主要是由于不完全彈性的結構材料的內摩擦和在結構的固定連接處，接觸面之間的摩擦力引起的。根據汽車的結構形式,對汽車車身采用結構阻尼系統。在車身仿真分析中,車身的局部剛度常采用速度導納進行評價。對于速度頻率響應分析,常把載荷輸入點與響應點取同一點,稱為Driving Point Mobility,簡稱為Point Mobility。
展開 圖4 四種優化方案
3
優化方案剛度分析
新方案支架剛度分析方法與原方案相同（相同的工況條件），分析結果如表3所示。
表3 各優化方案剛度值
圖5 方案四各向位移云圖
由分析結果可以看出，方案四X、Y、Z、N向剛度值都大于目標值，滿足設計要求，位移云圖如圖5所示。該方案在后續的實車驗證過程中，未出現位移抖動現象。
4
結論
通過對傳感器支架有限元剛度分析，識別其抖動的原因，并針對此問題利用軟件本身自帶的功能進行優化設計。方案四剛度明顯高于優化前，是一種比較有效的優化設計方案，這是HyperWorks軟件在本次結構設計分析中的成功應用。
基于HyperWorks的CAE技術在結構選型和設計過程中的應用可以尋找或較早地預測結構動態特性設計的不足，為設計師結構優化設計提供依據并指明方向，從而可在設計之初對結構進行設計改進，減少后期設計難度，縮短產品研發周期，提高設計可靠性。
來源：CAE技術資訊 作者：杜偉娟 胡海歐 陳韜
展開 本文針對車門垂向剛度問題，建立帶A柱前車門有限元模型，利用MSC.Nastran對車門進行垂向剛度分析，并根據Nastran計算結果進行分析，進一步提出提高車門垂向剛度優化方案，為設計部門提供一種高效可行的改進方案。
1 前言
車門是車身設計中十分重要而又相對獨立的一個部件，車門剛度不足會引起車門邊角處的變形量過大，引起車門卡死、關閉力增大、密封不嚴導致漏風、滲水以及內飾脫落的現象。隨之產生車門的振動，帶來噪音，降低乘坐舒適性。因此對車門剛度有一定的要求。
車門垂向剛度是車門剛度分析的一項重要指標。車門垂向剛度分析是模擬車門在打開一定角度狀態下，由于人員上下以及人員利用車門支撐身體而產生的垂直載荷作用下，能夠保持一定的抵抗變形的能力，以及卸載后恢復原有形狀的能力。本文以某轎車前車門為例，運用Altair HyperMesh軟件建立帶A柱前車門有限元模型，在MSC.Nastran中對車門進行垂向剛度分析，并通過對Nastran計算結果進行分析，提出了提高車門垂向剛度設計方案，為設計部門提供快速可行的改進方案。
2 有限元模型建立與分析方法
2.1 網格劃分
本次車門分析主要采用四邊形單元，三角形單元占總單元數的比重控制在一定的百分比之內。單元總數的規模可根據計算機硬件能力確定。前車門有限元模型：
2.2 邊界條件
車門垂向剛度分析約束車身截取斷面處節點123456自由度，車門鎖銷中心點2自由度，如圖2所示。
2.3 載荷
載荷作用點為鎖銷中心點，方向垂直向下，計算結果讀取該點在垂直方向上的位移。
載荷分兩個工況：
加載：模擬加載過程，載荷大小為1000N。
卸載：模擬卸載過程，得到車門在加載過程后的殘余變形，載荷大小為1E-6N。
展開 本次培訓為ANSYS workbench工程結構的強度/剛度及優化設計的基礎培訓，全面系統地講解有限元分析計算的原理，ANSYS軟件的功能和操作流程，工程結構的強度、剛度的分析技巧結構拓撲優化等分析方法和常見工程熱點和難點問題的處理措施，基于理論聯系實際的培訓思想，通過實例強化軟件的使用幫助設計人員解決具體的工程結構力學問題。特舉辦“ANSYS工程結構強度、剛度分析與優化設計基礎培訓”工程實例培訓，具體內容如下：
一、培訓目標：
（一）、理解有限元分析計算的原理；
（二）、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握工程結構強度、剛度的分析方法和技巧；
（四）、掌握工程結構優化設計（拓撲優化、尺寸優化）分析方法；
（五）、培養獨立工程結構的力學分析能力。
二、增值服務：
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、持本人學生證或教師證享有8.5折優惠；一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠。
三、主講老師簡介：
寧老師，首席專家，西安交通大學航空航天學院力學博士，多年上市機械企業結構負責人，18年的軟件工程應用經驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，發表論文20余篇，獲得專利11項，開發有限元軟件4項，具有資深的技術底蘊和專業背景；擅長靜力學，模態分析，隨機振動/譜分析，隱/顯式動力學分析，轉子動力學分分析、疲勞分析，線性/非線性屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，復合材料分析，熱分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發解決特定領域科研/工程問題。
展開 利用MIDAS MeshFree軟件對發動機皮帶保護罩進行模態及剛度分析，分析結果同Altair HyperWorks軟件分析結果對比。
對比分析結果表明：
1、MeshFree模態分析結果同比Altair HyperWorks高5%左右，MeshFree剛度分析結果同比Altair HyperWorks低8%左右；
2、MeshFree從導入模型到求解分析時間（模態+剛度）不到半個小時，而Altair HyperWorks至少需要半天時間，效率比Altair HyperWorks高10倍左右。
發動機皮帶保護罩模型結構、載荷工況及邊界條件如圖1所示：
圖1 發動機皮帶保護罩模型結構、載荷工況及邊界條件
如圖1所示，工況如下：
1、圖中4個孔固定約束，分析約束模態（常溫）；
2、點1處，法向（X），φ10mm面積，載荷=100N（高溫110℃）；
3、點2處，法向（Y），φ10mm面積，載荷=100N（高溫110℃）。
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白車身彎扭剛度仿真分析13天前
這邊有一個白車身模型，網格劃分已經完成了，扭轉剛度分析也完成了，需要進行一個彎曲剛度仿真分析，還有個一個優化解決方案，需要一同實驗，有償幫助
常規性能分析
**(1) 靜態強度/剛度分析**
- 求解：應力（Von Mises）、應變、位移。
- 目標：最大應力 < 材料許用應力（鑄鐵~80–120MPa，鑄鋁~150–200MPa）。
- 識別高應力區（缸孔周邊、法蘭、軸承座）。
教學驗證：全網累計播放 100w+，已幫助5000+學員提升仿真技能
實戰項目經驗涵蓋：
蜂窩結構強剛度分析與優化
金屬零部件結構設計與強度校核
發動機材料和結構疲勞壽命分析
金屬結構斷裂與損傷分析等
報名福利：
【無保留贈送】 預約直播即送蜂窩建模源程序
【專家答疑】兵哥本人親自伴學
針對傳統商業有限元在處理變剛度復合材料（VSCL）與變厚度幾何時存在的網格畸變、計算耗時長、非線性極易發散等痛點，本人開發了一套基于 MATLAB 的高階半解析氣動彈性求解器。
本求解器直接基于連續介質力學方程進行離散，可實現復合材料板殼/懸臂翼面的極速參數掃描與深區非線性分岔追蹤。現分享部分計算結果，并承接相關復雜工況的定制計算與數據圖表輸出。
一、 核心理論框架
結構本構
無論是優化風阻、測試剛度，還是分析熱場，復雜的仿真技術都不會成為創新的阻礙。
目前在CAE軟件市場，國外軟件依然占絕對主流。其中原因，除了軟件穩定性和成熟度的差距，還有工程師的使用習慣。
“我從上學從開始工作，就用國外軟件，好不容易才用熟練。現在換軟件，我是不是要重新學，重新適應？”這個慣性很大的。
有了智能體，工業軟件的使用流程將被徹底重塑，也將大大緩解使用慣性的問題。
12月4日 - 12月5日 | ?Ansys Mechanical 工程仿真技術培訓
簡介：通過2天集中學習，您將掌握Ansys Mechanical在產品設計中的關鍵應用：從強度/剛度分析到熱力學仿真，覆蓋有限元分析全流程。課程強調實戰技巧，包括模型優化、網格劃分及結果解讀，助您快速提升獨立完成靜力學分析、模態分析及基礎熱分析的能力。
可擴展研究方向
本案例可作為多類研究工作的基礎模型，具體包括但不限于：
恒載與活載組合工況的分析與設計；
吊索索力優化與結構內力均衡分析；
分步加載的施工階段模擬；
剛度敏感性分析與結構參數化設計；
橋面與主拱協同受力特性研究；
成橋線形控制與結構優化設計。
用戶可根據自身研究方向在該模型基礎上拓展相應工況與分析流程。
1.7.
本文以某車型前門內板五工位連續模為對象，采用 Altair SimSolid 無網格仿真技術，實現了整模裝配體級剛度分析。
模具類型：前門內板五工位連續模（總重42噸）
尺寸：總長度約5000mm
零件數量：總數量800+
關鍵部件：上/下模座、壓邊圈、凸凹模固定板、斜楔機構
關鍵分析設置
1.
該流程從基于 MBD 的車輛動力學仿真出發，逐步推進至基于 FEM 的強度、剛度與疲勞分析，最終實現結構優化。此工作流程可應用于多種零部件，包括白車身、副車架、電池包、懸架部件、動力總成及閉合件；在分析過程中采用“全局 - 局部分析”方法，通過精細化網格劃分，完成對局部區域的詳細評估。
本文以某車型前門內板五工位連續模為對象，采用 Altair SimSolid 無網格仿真技術，實現了整模裝配體級剛度分析。
