非線性結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的案例
結(jié)構(gòu)剛度，強(qiáng)度，穩(wěn)定性計算與非線性分析
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析.pdf
斯姆勒 5.21-24 西安 | ANSYS工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、非線性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化工程應(yīng)用高級培訓(xùn)
ANSYS 工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、非線性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化工程應(yīng)用高級培訓(xùn)
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（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(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的分析方法和非線性分析技巧；
（四）、掌握工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計（拓?fù)鋬?yōu)化、尺寸優(yōu)化）分析方法；
（五）、培養(yǎng)獨立工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析能力。
二、增值服務(wù)
1、贈送培訓(xùn)同屏錄制高清視頻（價值2680元），可反復(fù)學(xué)習(xí)。
2、參與學(xué)員均免費注冊為雅典娜仿真技術(shù)共享云平臺會員，贈送仿真技術(shù)視頻數(shù)百G仿真技術(shù)視頻；
3、持本人學(xué)生證或教師證享有9折優(yōu)惠；一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
4、參與學(xué)員及單位均可享受雅典娜云平臺所有課程7折優(yōu)惠。
5、單次課程參與培訓(xùn)人數(shù)5人及以上，可安排就近城市開課。
三、主講老師
寧老師，斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院首席專家，西安交通大學(xué)航空航天學(xué)院力學(xué)博士，多年上市機(jī)械企業(yè)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)人，18年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗；長期從事有限元領(lǐng)域國家重大項目研究，發(fā)表論文20余篇，獲得專利11項，開發(fā)有限元軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學(xué)，模態(tài)分析，隨機(jī)振動/譜分析，隱/顯式動力學(xué)分析，轉(zhuǎn)子動力學(xué)分分析、疲勞分析，線性/非線性屈曲分析，斷裂力學(xué)分析，壓電分析，復(fù)合材料分析，熱分析，流體力學(xué)分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。
展開 【8月29日-9月1日 北京】Ansys workbench結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析
“Ansys workbench結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析”高級培訓(xùn)
一、課程背景：
ANSYS軟件因其領(lǐng)先的“虛擬樣機(jī)”理念和技術(shù)、強(qiáng)大的功能和便捷的操作，迅速發(fā)展成為CAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的數(shù)值仿真工具，占據(jù)了全球該CAE分析領(lǐng)域的大部分市場份額，被廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車、兵器、船舶、電子、工程設(shè)備、重型機(jī)械、交通、土建及水利工程等行業(yè)，眾多國際化大型公司、企業(yè)均采用ANSYS軟件作為其產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)過程中力學(xué)性能仿真的平臺。
為了讓廣大分析人員學(xué)習(xí)和掌握Ansys workbench強(qiáng)大的建模和仿真分析技術(shù)，弄清Ansys workbench的計算原理和操作技巧，特舉辦《結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析》培訓(xùn)。
通過大量的理論和實例講解，使得學(xué)員可以在較短時間內(nèi)掌握Ansys workbench的建模網(wǎng)格劃分與計算后處理技巧，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度評價技術(shù)、子模型技術(shù)、非線性計算方法與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評價技術(shù)和結(jié)構(gòu)動力計算與動強(qiáng)度評估技巧，掌握Ansys workbench破解應(yīng)力奇異與應(yīng)力集中問題、網(wǎng)格奇異與網(wǎng)格再生問題、計算不收斂問題、計算結(jié)果評價問題等關(guān)鍵數(shù)值計算疑難問題的技巧，并為大型復(fù)雜實際工程的計算仿真提供有效、可靠的數(shù)值解決方案和技術(shù)支撐。
二、增值服務(wù)：
1、贈送定制U盤一個；
2、同一單位2人報名享受9折優(yōu)惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優(yōu)惠；
3、課程結(jié)束后贈送10套學(xué)習(xí)資料；
4、參訓(xùn)學(xué)員或企業(yè)針對課程相關(guān)問題在課程結(jié)束后也可以得到老師的解答與指導(dǎo)（郵件、微信、電話），作為培訓(xùn)講授的補(bǔ)充。
展開 35 Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（5）螺紋連接
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Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（5）螺紋連接
螺紋連接在工程中被廣泛應(yīng)用，特別是普通三角螺紋，被應(yīng)用在各種緊固標(biāo)準(zhǔn)件上。本文所說的螺栓包括了螺釘、螺桿等。
1 螺紋的工程應(yīng)用基礎(chǔ)
1.1 螺紋主要參數(shù)
以圓柱普通外螺紋為例說明螺紋的主要參數(shù)。
（1）大徑d——即螺紋的公稱尺寸，比如M8的螺釘，d=8mm。
（2）螺距P——螺紋相鄰兩圈的軸向距離，比如M8×1.25的螺釘，P=1.25mm。
（3）小徑d1——螺紋的最小直徑，在強(qiáng)度計算中作為螺桿危險截面的計算直徑。d1=d-1.0825P，比如M8×1.25的螺釘d1=8-1.0825*1.25≈6.65mm。
（4）中徑d2——確定螺紋幾何參數(shù)和配合性質(zhì)的尺寸。D2=d-0.6495P≈0.9d，比如M8×1.25的螺釘d2=8-0.6495*1.25≈7.2mm。
（5）螺紋升角Φ——在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角，普通單線螺紋Φ=aectan（P/πd2）。下圖為普通粗牙螺紋的升角，細(xì)牙螺紋升角比粗牙螺紋稍小。
（6）接觸高度h——內(nèi)、外螺紋旋合后的接觸面的徑向高度，h≈0.54P。
注意：螺栓往往有全螺紋和非全螺紋之分，非全螺紋的光桿尺寸為中徑或大徑尺寸，也有部分螺栓光桿的ds＜d1，比如不脫出螺釘，此時強(qiáng)度與預(yù)緊力應(yīng)按更小的ds校核計算。
1.2 螺栓的材料與許用應(yīng)力1.2.1 材料與性能等級
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定螺紋連接件按材料的力學(xué)性能劃分等級。螺栓、螺柱、螺釘?shù)男阅艿燃壏譃?級，自4.6至12.9。
展開 
Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（4）過盈配合
進(jìn)入mechanical對三個面體分別命名為“活塞”、“密封圈”、“氣缸”，給密封圈賦予剛才設(shè)置的材料“橡膠”，其余默認(rèn)結(jié)構(gòu)鋼。
設(shè)置網(wǎng)格：全局網(wǎng)格設(shè)置為2mm，對橡膠圈添加局部網(wǎng)格控制尺寸為1mm。
設(shè)置接觸：刪除程序自動生成的接觸，手動添加接觸，分別是橡膠圈與活塞凹槽兩個邊的摩擦接觸，以及橡膠圈與氣缸3個邊（斜邊、左豎邊、圓角）的摩擦接觸，橡膠均為接觸體，摩擦系數(shù)均為0.2，行為均為不對稱，算法均為法向拉格朗日。由于密封圈與活塞之間有初始幾何穿透，所以將界面處理設(shè)置為“添加偏移，斜坡效果”，偏移=0，此處設(shè)置斜坡加載是為了在過盈計算中更易收斂。
計算初始接觸，如下圖，過盈量識別正確，且間隙與穿透都在各自彈球半徑內(nèi)。
Step4 邊界條件。
本計算包括過盈與擠壓兩種計算，所以將載荷步分為2步，第一步用于計算橡膠圈過盈，第二步用于計算橡膠圈與氣缸、活塞之間的擠壓。
由于有超彈性材料的大變形，以及氣缸的大位移，所以打開大變形選項。
由于有摩擦力，所以使用非對稱牛頓法促進(jìn)收斂。
其余設(shè)置如下。
對活塞施加遠(yuǎn)程約束，約束點為（0，0），約束所有方向的移動與轉(zhuǎn)到，允許變形（柔性）。
從第2步開始，對氣缸下邊施加Y向強(qiáng)制位移10，X方向0。
Step5 結(jié)果與后處理。
在結(jié)果中插入總位移，接觸壓力，強(qiáng)制位移處的反力。
位移結(jié)果如下：
接觸壓力結(jié)果如下：
支反力結(jié)果如下，Y方向最大為8535N，說明氣缸運行需要這么大的驅(qū)動力。
擴(kuò)展顯示設(shè)置如下：
寫在最后
WB已經(jīng)能輕松計算各種過盈問題，讀者需要注意過盈量的加載方式，特別是當(dāng)過盈量較大時，應(yīng)使用斜坡加載促進(jìn)收斂。
本期解讀了過盈裝配，下期將詳細(xì)解讀螺紋連接，敬請期待。
由于圖惜實踐經(jīng)驗實在有限，文中也難免紕漏百出，敬請批評指正。
展開 探索結(jié)構(gòu)工程中的線性靜態(tài)分析與非線性分析
在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，線性靜態(tài)分析和非線性分析是兩種常用的分析方法，用于研究和評估結(jié)構(gòu)在受力情況下的行為和性能。本文將詳細(xì)介紹這兩種分析方法的基本概念、適用范圍、計算方法以及在實際工程中的應(yīng)用。
1. 線性靜態(tài)分析
1.1 基本概念
線性靜態(tài)分析是基于線性彈性理論的一種分析方法。它假設(shè)結(jié)構(gòu)的材料行為是線性的，即應(yīng)力與應(yīng)變之間存在線性關(guān)系；同時假設(shè)加載是靜態(tài)的，即載荷是恒定的且不隨時間變化。
1.2 適用范圍
線性靜態(tài)分析適用于小變形、小位移的結(jié)構(gòu)，例如剛度相對較高、加載相對較小的情況。它通常用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計和評估。
1.3 計算方法
線性靜態(tài)分析采用有限元、有限差分、有限體積等數(shù)值方法進(jìn)行計算。通過求解線性方程組，可以得到結(jié)構(gòu)在靜態(tài)加載下的位移、應(yīng)力等信息。
2. 非線性分析
2.1 基本概念
非線性分析考慮了結(jié)構(gòu)在加載過程中可能出現(xiàn)的非線性行為，例如材料的非線性、幾何的非線性、邊界條件的非線性等。這些非線性因素可以包括材料的塑性變形、接觸問題、大變形、非線性材料性質(zhì)等。
2.2 適用范圍
非線性分析適用于大變形、大位移、非線性材料行為等情況。它通常用于處理地震分析、塑性分析、非線性接觸問題等復(fù)雜情況。
2.3 計算方法
非線性分析需要采用更復(fù)雜的數(shù)值方法，例如增量法、有限元法中的非線性材料模型、非線性接觸模型等。這些方法考慮了結(jié)構(gòu)在加載過程中的非線性響應(yīng)，可以更準(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)的行為。
3. 實際應(yīng)用
線性靜態(tài)分析常用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計和評估，例如建筑物的靜力分析、橋梁的強(qiáng)度評估等；而非線性分析則常用于處理復(fù)雜情況，例如地震工程中的地震響應(yīng)分析、大變形問題的研究等。
展開 ANSYS5.7線性、非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
非線性_幾何非線性分析.pdf
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耦合場分析定義.pdf
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Optistruct 非線性分析-帶初始應(yīng)力的卡-彈簧強(qiáng)度-預(yù)緊力 ￥19.89
Optistruct2020 非線性分析-帶初始應(yīng)力的卡-彈簧強(qiáng)度-預(yù)緊力
分析模型載荷施加步驟
1 施加初始應(yīng)力
2 施加垂向載荷
分析模型截圖如下：
video.mp4
【CAE案例】結(jié)構(gòu)仿真對層壓木質(zhì)結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行自動化非線性建模中的應(yīng)用
01 研究背景
本次研究對象木質(zhì)結(jié)構(gòu)，這種傳統(tǒng)材料其實有著顯著的各向異性。使用木頭制作的交叉層壓板（圖2），即CLT板同樣具有各向異性。CLT板材在兩個主方向上有不同的抗彎剛度和平面穩(wěn)定性，在墻面和地板的建造中都有使用。
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT板的結(jié)構(gòu)
木質(zhì)結(jié)構(gòu)在地震的整體表現(xiàn)主要由接觸和離散的連接結(jié)構(gòu)決定。連接結(jié)構(gòu)對壓縮沒有反力，但對拉力或剪力有尖銳的響應(yīng)，并且板與板之間的接觸是單邊的。
圖3 地震對結(jié)構(gòu)的作用方式
02 自動化建模方法
藍(lán)色：墻面
黃色：墻間接觸面
綠色：墻地板接觸面
暗紅：地板面
鮮紅：角支架（只有抗剪剛度的K_T_D_L 彈簧）
黑色：WC/WFC/FC（有抗剪剛度和軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
紫色：拉力構(gòu)件（只有軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
圖5 拉力構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)
圖6 網(wǎng)格
模型一共有449個面（61個CLT板），204個有接觸和摩擦的邊緣，1543個離散元件代表9種連接構(gòu)件，211個板件連接。所有的組和連接區(qū)域都是自動生成的。
03 計算結(jié)果
線性模型
無摩擦接觸
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
低加速度時的兩種建模的差別
（左）直接連接，（右）有接觸和摩擦
（左）時變場驗證，（右） 累計場驗證
04 結(jié)論與展望
檢驗的應(yīng)力場包括：
1. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結(jié)合產(chǎn)生的板在縱向的應(yīng)力；
2. 垂直于板的剪切力產(chǎn)生的縱向剪切應(yīng)力；
3.
展開 ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析
ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析
ABAQUS在結(jié)構(gòu)非線性領(lǐng)域的案例分析及應(yīng)用
對結(jié)構(gòu)非線性感興趣的朋友可以掃描文末二維碼領(lǐng)取一份PPT講解，包括：非線性問題分類及求解、非線性問題求解方法 、材料非線性、幾何非線性、邊界非線性 、非線性彈性、非線性分析特點等。
隨著功能的不斷完善和精度的提高，ABAQUS正逐步減少與ANSYS在國內(nèi)的市場份額差距，越來越多的工程師和學(xué)生開始使用ABAQUS解決工程問題。
ABAQUS的應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，主要是因為它的非線性功能更加強(qiáng)大，ABAQUS軟件的求解器是智能化的求解器，可以解決其它軟件不收斂的非線性問題。此外ABAQUS軟件的計算收斂速度較快，也更加容易操作和使用。
我們在學(xué)習(xí)ABAQUS時，很難在短時間內(nèi)練習(xí)大量的不同案例。因為任何一個仿真分析想要高精度，都要考慮到工程項目中的實際影響因素，所以關(guān)鍵是我們?nèi)绾瓮ㄟ^有限的案例練習(xí)總結(jié)出可以舉一反三、觸類旁通的效果，只有這樣才能快速提升自己的實戰(zhàn)水平。
今天我們就以汽車工業(yè)、電子電器、航空航天、動力機(jī)械等行業(yè)中最常見的一些問題、流程和技巧為基礎(chǔ)，結(jié)合實際的項目案例，給大家準(zhǔn)備了一個0基礎(chǔ)快速入門系統(tǒng)提升的訓(xùn)練營。
展開 ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析指南
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