加強筋的案例
塑膠的結構設計：加強筋篇（下）
尖鋼處理：加強筋與內壁連接處改成直角；在斜面上封閉的加強筋移到平面，或把封閉加強筋改為開放加強筋。
如果加強筋主要起加強作用，為了降低加強筋在模具上的加工精度，同時保證塑件裝配面的尺寸精度，加強筋的端面不應與塑件的裝配面平齊，應低于裝配面知識0.5mm。
加強筋篇暫到此完結，以后想到漏寫的再另外做補充吧。
原創分享｜Ansys軟件如何考慮結構中加強筋（加強膜）作用？
將具有加強筋作用的梁或者殼體，通過emodify，修改為具有加強單元截面屬性的MESH200單元
cmsel, s, rebars, elem ! Select the name selection "rebars"
emodify, all, type, etype_id ! Change the element type to Mesh200
emodify, all, secnum, sectypeid ! Change the section to discrete reinf
4. 選擇基礎單元和MESH200單元，通過EREINF生成增強單元
cmsel, s, rebars, elem
cmsel,a,concrete,elem
ereinf
5. 刪除mesh200單元
esel,s,ename,,mesh200
edel,all
2020R2新版本
在2020R2新版本中，該功能已經集成在本地使用界面，無需通過命令流實現。如圖所示，修改梁單元或者殼單元的model type為reinforcement即可，無需定義額外的接觸。
圖3 WORKBENCH界面中定義模型類型為增強單元
此外，如果計算類型是顯式動力學分析，無需通過幾何處理，直接通過接觸中的定義，也可以定義加強筋的接觸關系。
圖4 顯示動力學模塊接觸中定義加強筋接觸關系
以下是分別通過梁實體共節點方法和使用新版本REINF264單元計算的混凝土加強筋結構應力和位移對比云圖，整體結果匹配很好。注意：加強筋單元僅用于占比整體模型很低的情況，另外和梁單元不同，不考慮彎曲，扭轉和橫向剪切剛度，只考慮軸向剛度。
展開 技術分享｜Ansys軟件如何考慮結構中加強筋（加強膜）作用？
將具有加強筋作用的梁或者殼體，通過emodify，修改為具有加強單元截面屬性的MESH200單元
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4. 選擇基礎單元和MESH200單元，通過EREINF生成增強單元
cmsel, s, rebars, elem
cmsel,a,concrete,elem
ereinf
5. 刪除mesh200單元
esel,s,ename,,mesh200
edel,all
在2020R2新版本中，該功能已經集成在本地使用界面，無需通過命令流實現。如圖所示，修改梁單元或者殼單元的model type為reinforcement即可，無需定義額外的接觸。
WORKBENCH界面中定義模型類型為增強單元
此外，如果計算類型是顯式動力學分析，無需通過幾何處理，直接通過接觸中的定義，也可以定義加強筋的接觸關系。
顯示動力學模塊接觸中定義加強筋接觸關系
以下是分別通過梁實體共節點方法和使用新版本REINF264單元計算的混凝土加強筋結構應力和位移對比云圖，整體結果匹配很好。
展開 塑膠的結構設計：加強筋篇（中）
2）加強筋與外壁連接時，盡量保持加強筋與外壁垂直。
3）如果空間允許，加強筋或螺絲柱等結構避免設計在比較陡的斜面上，無法避免時注意做防縮處理。
4）如果加強筋的厚度與主壁厚的比例不合理，參數和位置又不能更改時，可以考慮通過改變外觀造型來降低縮痕的可見性（此方法也屬于補縮，不過不好把控，慎用）。
總結：
1）加強筋的根部厚度對縮痕的影響加大，因此加強筋厚度不宜過大，
B≤0.56T
。
2）加強筋根部圓角會影響加強筋根部厚度，從而間接影響縮痕，因此圓角也不能過大，如一定需要，圓角半徑最好不大于壁厚的0.25。
3）加強筋的拔模斜度，對縮痕影響不大，主要是為了出模考慮，這點下篇詳細介紹。
4）加強筋的高度，主要影響剛度，對縮痕影響也不大，但也不宜過高，這點下篇詳細介紹。
最后，以上所有數據和經驗除了參考公開網絡資料外，其余為個人經驗，不一定適合所有的設計，讀者應根據具體設計做出選擇，同時人為經驗判斷有時會不準確，建議有條件的通過CAE模流分析來分析，并根據模流分析的縮痕指數來預測風險，了解不同加強筋設計對縮痕的影響。
展開 
塑膠的結構設計：加強筋篇（上）
一、加強筋的含義：
加強筋：又稱加強肋、肋骨，模具行業上俗稱骨位，是產品（特別是塑膠制品）用來提高制品整體或局部剛度（強度）上的一種功能結構。
二、加強筋的作用：
1、加強作用：這是加強筋的核心作用，主要是增加塑膠制品的剛度，減少塑膠制品變形的程度；同時也可以增加某些結構的強度，如螺絲柱。
2、導流作用：加強筋可充當內部流道，有助模腔充填，對幫助塑脂流入制品的支節部分起到很大的作用。
3、輔助作用：
在與其他零件裝配時，提供導向、定位、支撐等作用。
三、加強筋的設計：
一提到加強筋，相信各位從事機械結構設計行業的攻城獅們都或多或少了解，從外形上看，它比其他大部分功能結構要簡單得多，同時，由于加強筋很多時候一般不直接參與裝配設計，很多攻城獅們對于加強筋的設計都比較隨意，頂多只是遵循以下幾點被業界公認的行業經驗。
提高塑膠件的剛度，應該通過添加加強筋的方式而不是單純增加壁厚；
加強筋的厚度不宜太厚，否則塑膠件表面會產生凹陷（縮水）等缺陷；
加強筋的高度不宜太高，太高容易因困氣而引起短射；
以上幾點經驗都說得沒錯，但是即使了解了，也不確保能設計出合適的結構，加強筋是一種讓攻城獅們又愛又恨的功能結構，愛它的地方在于它能明顯增強塑膠件的剛度，恨它的地方在于同時它會引起塑膠件表面的產生凹陷（縮水）等外觀不良缺陷，凹陷一定會存在，只不過可以通過合理設計使得產生的凹陷肉眼分辨不出來。
那怎么設計加強筋呢，或者設計加強筋時需要考慮些什么呢？
展開 ANSA25塑料件/鑄件中面加強筋快速調整之乾坤大挪移 ￥39.9
在塑料件設計中，加強筋是提升結構強度的關鍵要素。ANSA作為領先的CAE前處理軟件，其中面建模功能為加強筋的快速調整提供了高效解決方案。掌握這些技巧可以顯著提升設計效率，確保結構性能滿足要求。
我們先來看一段動畫
是不是很酷炫，下面我們就來給大家詳細介紹下
一、25版中面加強筋調整的核心方法
1. 幾何特征識別
ANSA具備強大的幾何特征識別能力，可自動識別塑料件中的加強筋特征。
2. 參數化調整工具
軟件提供多種參數化調整工具，支持對加強筋的厚度、高度、角度等參數進行精確控制。通過參數輸入框，可直接修改加強筋尺寸，實現快速調整。
3. 實時預覽功能
所有調整操作都支持實時預覽，修改效果即時可見。這一功能避免了反復試錯，顯著提升了調整效率。
二、25版加強筋調整的具體操作步驟
1. 加強筋選擇
在視圖中選擇目標加強筋，軟件會自動高亮顯示選中區域，確保操作對象準確。
2. 修改方法選擇
對加強筋的修改有3種：
Position。位置的修改，位置可以直接通過拖拽箭頭去調整整個面，也可以準確輸入挪動的具體值。二是拖拽點去貼合面進行角度調整。
Height:進行高度調整，高度調整可以進行創意調整
Bend:彎曲調整，整個面進行個性化調整
3. 效果驗證
通過截面視圖和3D視圖多角度查看調整效果，確保加強筋尺寸符合設計要求。可利用測量工具進行尺寸驗證。
展開 Abaqus|智能優化算法的反演加強筋位置，提升薄壁結構穩定性 ￥50
有限元模型修正法FEMU結合智能優化算法反演了加強筋位置布局的源程序（python程序，可反演位置、厚度、材料參數，通用反演程序）
2. 參數化建模的一些技巧；
3. 直接搜索法和智能算法兩種反演方法，以及了解他們的優勢所在；
1.導讀
薄壁結構最常見的失效方式是屈曲（失穩）。為了避免此類結構發生屈曲現象，可以使用加強筋，加強筋可增加結合面的強度。屈曲臨界載荷是衡量結構發生屈曲現象的最小載荷，由下式決定：
為屈曲載荷因子，F為外載荷。由上式可知，在外載一定的時候，臨街載荷與屈曲載荷因子成正比，而屈曲載荷因子與加強筋的位置有關。因此為了提高結構的穩定性，需要找到加強筋的最優位置使得該結構擁有最大屈曲載荷因子。
尋找最優位置的問題是一個反問題，可通過優化算法來獲到最優解。差分進化算法是一種全局智能優化算法，是遺傳算法的變體，可高效獲得最優解。本文使用智能優化算法對位置參數進行了反演并使用遍歷搜索優化算法來進行了對比。
2.問題描述
針對圖1優化前所示結構，優化軸向4個加強筋位置，使得屈曲載荷因子最大。圓筒高400mm，圓筒直徑為400mm,薄壁厚1mm,加強筋厚2mm。圓筒在頂端受到大小為500N，方向為-y方向的集中力。
圖1 帶有加強筋的圓筒模型
通過差分進化優化算法獲得的加強筋均勻分布在圓筒的四周，是不是很符合力學認知？
3. 代碼詳解
這一部分將結合代碼詳細展現如何實現這一過程的技術細節以及智能優化算法的優勢。代碼是通過Python腳本來實現，其代碼主要包含三個模塊runAbaqus、main_DE_inverse、main_TS_inverse,分別代表執行CAE計算、差分進化算法反演和遍歷搜索算法反演。
展開 在有限元網格模型中的加強筋處理
結構設計中經常涉及加強筋的處理，往往CAE工程師需要把優化思想告知設計工程師，由設計工程師修改幾何模型的形式改變加強筋的尺寸和布局。但有時設計工程師不能完全理解CAE工程師想法，造成了工程反復，降低了工作效率。TSV軟件的加強筋優化功能，達到了在有限元網格模型中對其進行編輯優化。這就使得CAE工程師可將完善的結構模型呈現給設計工程師，而后進行工藝設計，提高了工作效率和效果。
TSV 在處理加強筋方面的優勢專題報告.rar
為工業用掛鉤作加強筋優化
掛鉤在無論在日常生活還是工業設備中都非常常用，現常見的形狀如：
而本文的優化主要目標并非減輕重量，而是考慮如何在類似形狀上添加加強筋，延長使用壽命。
本文以一只上下長度為20cm厚2cm的掛鉤示范。
簡單建模后倒進INSPIRE
除了上圖所示的主要載荷，工業用掛鉤難免會發生碰撞，但那些受力區域的面又并非必須。
故直接在設計空間上添加載荷。
再分好工況，即可點擊優化
得出結果，由于設計空間上的面改變了，此前在此添加的載荷也消失了，故此時直接分析的話不能把該“碰撞載荷”一并分析，需重建實體模型后再添加相同載荷分析。
但依舊能分析主要的受力載荷
之后用實體建模的方式重建模型，得出結果：
再分析，便可以根據最終結果作為原設計進行加強筋添加的參考~
展開 【iSolver案例分享33】固土圓撐和加強筋構成的地基承載分析
【iSolver案例分享33】固土圓撐和加強筋構成的地基承載分析
1. 引言：
結構靜力學分析可以幫助設計者在設計過程中確定設計產品的性能，如靜載下的應力分布，應變及位移變形情況，以便于評價設計方案并優化，從而節省試驗成本，提高產品強度、疲勞壽命等機械指標。
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。本文以固土圓撐和加強筋構成的地基承載分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
2. 模型背景
本模型為地基承載結構，由固土圓撐和加強筋構成，全模型采用mm-MPa單位建模。
模型如下：
對全模型離散化處理，網格規模在58.9萬左右，單元類型為C3D8R，網格如下：
材料參數為：楊氏模量70000，泊松比0.3，并設置塑性屬性，材料屬性如下：
固定底部邊界Z向位移，采用耦合作用方式為頂部施加1000000N載荷。分別利用iSolver和Abaqus軟件自帶求解器對算例求解得到計算結果。
3. 結果對比
1) 應力
a) 視圖1（米塞斯應力）
iSolver結果：
Abaqus結果：
2) 總應變
iSolver結果：
Abaqus結果：
3) 位移
iSolver結果：
Abaqus結果：
4. 結果對比總表如下
1. 應力、應變及位移總體分布完全相同；
2.
展開 要求鋼筋籠的箍筋與主筋/加強筋連接采用焊接！
今天讀者群的一位從巖土設計的讀者提了一個問題：
請問一下，螺旋箍筋跟加強筋、主筋連接可以用點焊嗎？
一個基坑支護設計項目，目前設計圖紙都是綁扎。甲方提能不能用焊接代替綁扎。這位讀者意也找了基本規范，但似乎這方面沒有明確的規定。
目前群內的一些觀點如下：
1.螺旋筋比較細，焊接容易傷筋。
2.規范要求一般應該是對主筋，綁扎焊接或者是螺栓連接。對于箍筋這玩意應該是綁扎，焊接都無所謂的，對焊結的要求應該是不要焊傷，8個螺旋筋點焊焊，電焊條碰碰的，哪會焊傷的。
3.之前施工單位問掛網噴坡能不能用點焊，好像研究過，點焊效果比綁扎應該更好。
4.綁扎不更方便？點焊，你得找準那個點啊。
5.點焊不靠譜，那么細的鋼筋，綁扎的效率是焊接的至少5倍。
6.應該是電焊快，但是一般搶工的時候電流一般都很大，基本上主筋都會很傷，我們之前還是有不少電焊的 現在基本上都是綁扎了。
7.對這玩意，我是覺得本來構造的意義居多，沒必要太講究，工人自己習慣怎么搞就怎么搞好了。
8.施工單位提出這樣的問題 估計是現場施工隊伍沒那么多綁扎的工人，焊工又閑著 不能讓活兒停下，讓焊工也上。
9.焊接效果肯定優于綁扎，規定焊接的肯定不能用綁扎，但規定綁扎的，可以用焊接，用焊接就得復合焊接的規范。可不是點一兩下就完了的。
10.我這里圍護樁全用的焊接，一組一天至少15個籠子，比綁扎省工人，燒傷肯定有。
11.有時候焊接容易傷到主筋，所以，有時候設計人員會明確抗拔和抗剪的樁箍筋不允許焊接。
12.螺旋筋和主筋是焊接的，以前接觸的項目都是這樣，傷主筋這種事，是現場施工控制來考慮的，綁扎的實際效果并不能保證，不考慮現場實際施工，焊接都比綁扎靠譜。
展開 
混合動力車電池托盤的優化設計方法
4 結論
本文分析對比各種截面的加強筋結構對模態性能的影響，三角形截面的加強筋對結構的模態頻率影響最大，梯形次之，矩形截面的加強效果最差；對與梯形截面來說，其上底邊越短，加強效果越好，這說明從矩形截面到三角形截面的加強效果是逐步提高的。對于有大平面的電池托盤來說，橫向加強筋能夠有效地提高其一階模態頻率，但是縱向加強筋的增多反而會降低一階模態頻率，所以在設計此類托盤時，只需要一條縱向加強筋就可以了。最后，本文通過拓撲優化分析了此托盤加強筋的最優化分布，并結合制造工藝性和電池的安裝要求選擇了合適的加強筋結構和分布，達到了設計要求，為此類零件加強筋的設計和布置提供了方法和依據。
展開 ANSYS經典案例在Workbench中實現 | 某鋼筋混凝土結構分析
5、加強筋建模思路在ANSYS中，加強筋指纖維長度遠大于其橫截面的纖維。對于結構分析而言，一般梁單元的彎曲、扭轉和剪切剛度在加強筋單元中均不予考慮，故指存在其軸向剛度。
ANSYS將加強筋單元與其基礎單元進行綁定，故在整個計算過程中，二者的相對位移也是不存在的。換言之，加強筋單元的運動，取決于也僅取決于其基礎單元的運動。在ANSYS中，存在兩種加強筋模型：discrete和smeared。Discrete選項用于建立材料、橫截面以及對齊方向不一致的加強筋。程序分別將不同的加強筋處理成不同的只考慮單軸剛度的梁。Smeared選項用于以層形式的加強筋。每一層中，單向剛度的加強筋的材料、橫截面以及對齊方式均相同。
圖5 Discrete加強筋模型和Smeared加強筋模型
ANSYS中建立加強筋單元需要兩個步驟：
• 用網格獨立法或標準法定義加強筋模型的材料、幾何和對齊方式；
• 建立加強筋單元并嵌入至基礎單元里。
網格獨立法對基礎單元的形狀沒有特定的要求，這為加強筋單元的建立提供了更多的可能性與靈活性。其具體思路是先用Mesh200單元代替加強筋單元，對幾何進行網格劃分，然后再使用加強筋單元替代Mesh200單元。
諸如加強筋材料、加強筋橫截面以及加強筋對齊方式等單元信息，用戶可以在加強筋單元橫截面形式（SECDATA）中進行定義。
標準法建立加強筋單元對于基礎網格為梁單元、管單元和分層單元等單元類型較為便利。所有的加強筋單元的單元屬性都在加強筋單元橫截面形式中進行定義，而加強筋的位置由基礎單元網格的節點位置控制。本案例中采用網格獨立法建立加強筋單元。
展開 金屬燃油箱形貌優化設計方法研究
圖2 燃油箱模態1階振型圖
2 對最初設計進行形貌優化
為了獲得支架加強筋布置方案，使用Optistruct軟件對支架進行形貌優化。在形貌優化計算之前,先把原始數模上的加強筋去除，重新劃分網格，在計算前必須先設定優化設計區域，即可以布置加強筋的區域。由于網格節點變形后起筋與未起筋區域之間的網格形狀變化較大，容易導致網格畸變。因此除了安裝位置、不需要起筋的位置外，對一些零件連續折彎或網格節點法向角度急劇變化的區域，為了避免在該區域的由于節點自動變形而產生質量過差的網格導致計算不收斂的現象，將這些區域也設置成非優化設計區域。最終確定的優化設計區域如圖3藍色所示。
圖3 去除原始加強筋后的有限元分析模型圖
同時定義加強筋的基本參數。根據支架材料的成形特性確定加強筋的高度為10mm；另外需定義加強筋最小寬度，若定義一個較小的最小加強筋寬度，軟件迭代計算次數增加較多，而且寬度較小的加強筋對支架整體強度影響較小，為了減少計算時間根據支架整體尺寸定義加強筋的最小寬度為40mm。定義形貌優化設計區域和加強筋基本參數后，再設定優化目標——第一階固有頻率最大，就可以提交計算通過形貌優化軟件獲取加強筋的最優布置方案。經過23輪迭代計算后該下殼體的形貌優化分析結果如圖4所示，此時一階模態達到了90.5HZ，而原始去掉加強筋的模型一階模態僅為22HZ,可見存在巨大的優化空間。
圖4 優化結果
3根據形貌優化結果布置加強筋
根據形貌優化的分析結果結合零件功能及工藝可行性，布置燃油箱殼體加強筋，最后設計完成的燃油箱下殼體模型如圖5所示。
展開 Marc模擬汽車輪胎穩態滾動的方法
指定的加強筋鋪層時的厚度方向和參考軸向
在rubber基體材料中嵌入了四層加強筋材料，分別為：
1：加強筋材料為capply（各向同性材料本構），鋪層在指定厚度方向Edge0-->Edge2（從下向上）90%的位置，加強筋的截面積為1，單位長度上加強筋的數量為1，那么加強筋的等效厚度（加強筋的截面積*單位長度上加強筋的數量）為1*1=1，鋪設的角度為90度（垂直于參考軸向即單元邊Edge0）
2：加強筋材料為bead（各向同性材料本構），鋪層在指定厚度方向Edge0-->Edge2（從下向上）60%的位置，加強筋的截面積為0.4，單位長度上加強筋的數量為1，鋪設的角度為70度（與參考軸向即單元邊Edge0所成角度）
3：加強筋材料為bead（各向同性材料本構），鋪層在指定厚度方向Edge0-->Edge2（從下向上）60%的位置，加強筋的截面積為0.4，單位長度上加強筋的數量為1，鋪設的角度為-70度（與參考軸向即單元邊Edge0所成角度）
4：加強筋材料為carcasses（各向同性材料本構），鋪層在指定厚度方向Edge0-->Edge2（從下向上）40%的位置，加強筋的截面積為1，單位長度上加強筋的數量為2，鋪設的角度為0度（平行于參考軸向即單元邊Edge0）
rebar1的鋪層參數設置
用戶在鋪層設置完成后，如需確認具體的鋪層位置和方向等是否正確，可以在遞交分析時通過設置如下選項（Jobs--Properties--Job results--Rebar Verification），將鋪層后得到的加強筋材料對應的幾何模型寫到Mentat模型文件中（jobname_rebar.mud），并在Mentat中直接打開該文件進行確認，如下圖為本例中rebar1鋪層后加強筋結構的位置。
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