CAE有限元分析
關注創建者：CAE備忘錄 創建時間：2020-09-20
CAE有限元分析的視頻教程
![ANSYS/ABAQUS使用(帶孔平板拉伸實例)[初識有限元CAE分析]](https://img.jishulink.com/cimage/0c683776c596fd2f7dde46fd773a666b_cdn.jpg?image_process=resize,fw_640,fh_404,)
ANSYS/ABAQUS使用(帶孔平板拉伸實例)[初識有限元CAE分析]
課程通過ANSYS APDL/ANSYS Workbench/ABAQUS三種有限元分析工具，仿真一個帶孔平板拉伸的靜力學分析過程。 帶孔平板拉伸實例是一個非常經典的案例，網上資料豐富，由于小孔造成幾何突變，會帶來應力集中。這里暫時不考慮應力集中效應，僅做一個簡單仿真，旨在讓朋友們了解軟件的操作差異。后續有機會可以向朋友們介紹有限元仿真中應力集中問題。
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CAE有限元分析ANSA19.0視頻教程零基礎入門到精通50講-CFD
ANSA的優勢在于其面網格生成功能，因此尤其適合于汽車工業的有限元計算網格。對于CFD計算所需的體網格，雖然也可以生成，但更多的是利用ANSA生成初始面網格，再利用其它的體網格生成軟件導入面網格，并生成體網格。 課程截圖 課程目錄如下 章節1ansa界面講解 章節2界面講解2. 章節3基本操作的使用 章節4ANSA顯示控制1.
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Abaqus-SPH-有限元與SPH耦合分析-CAE環境下生成SPH-對SPH施加邊界條件
講述了有限元與SPH怎么耦合的問題 在CAE環境下生成SPH（不是有限元轉化為SPH）
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CAE有限元分析的實例教程
電機電磁場CAE有限元分析探討
(資料來源：半導體仿真論壇 http://www.iccae.com)
朱全敏
一、計算機輔助工程（CAE）
計算機輔助工程是隨著CAD/CAM技術的發展而出現的一種新技術，它的含義和功能范圍還沒有統一的提法，有些專家將CAE看成是包含工程分析在內的廣義的CAD/CAM，同時由于CAE在機械工程中的應用最廣泛（如鐵路貨車產品結構有限元分析系統），因而把廣義的CAE稱做MCAE。但是，很多數學者目前還是把CAE看成是以計算力學為基礎，以計算機仿真（模擬）為手段的工程分析技術，并相應地把它歸入廣義的CAD功能中，作為實現產品優化設計的主要支持模塊。按照后一看法，CAE技術包括有限元FEM和邊界元BEM分析、運動機構分析、氣動或流場分析、電路設計和磁場分析等。其中有限元分析在機械CAD中應用最廣泛。這種方法，首先在幾何上把分析對象劃分成有限個單元，由互相交叉的網格節點形成有限個元素，然后通過計算每個單元或節點的特性，分析整體的特性。有限元分析法是近20年來發展起來的技術，隨著應用規模和范圍的不斷擴大，其理論和技術日益完善，它最突出的優點是通用性強，可用于工程結構力學、熱傳導、液壓、氣動力學等的分析中，適用于包括電子、航空、航天在內的各種機械工程領域。同時，對于各類工程分析問題，有相當一部分相似的處理過程，因而非常適用于標準化。
二、電機CAE的發展
20世紀70年代以來，隨著科學技術的迅猛發展與社會需求日趨多樣化，市場變化頻繁，競爭激烈。表現在電機產品方面，產品更新換代的周期越來越短，產品的性能、質量、價格以及交貨期的競爭越來越激烈。對大數電機廠來說，一個明顯的特點是多品種、小批量生產占主導地位。
展開 第1章 緒論
1．1 CAE的基本概念
1．2 CAE發展歷史
1．3 CAE分析過程及內容
1．4 CAE產品的關鍵技術指標
1．5 CAE軟件中的有限元網格剖分
1．6 CAE軟件的后處理系統
第2章 有限元分析的基礎理論與方法
2．1 引言
2．2 有限元分析的彈性力學理論基礎
2．2．1 彈性力學的基本控制方程
2．2．2 有限元分析的變分原理基礎
2．2．3 位移模式有限元法的單元位移模式和形函數
2．2．4 單元矩陣與向量具體表達形式舉例
2．3 動力學分析有限元法
2．3．1 動力有限元分析的基本方程
2．3．2 動力學分析的質量矩陣與阻尼矩陣
2．3．3 動力特征值問題
2．3．4 基于頻域的動力學問題分析
2．3．5 減縮動力系統自由度的方法
2．4 非線性有限元分析
2．4．1 材料非線性有限元分析
2．4．2 與時間相關的材料非線性問題分析
2．4．3 幾何非線性問題的有限元分析
2．4．4 結構屈曲穩定性分析
2．4．5 接觸問題有限元分析
2．5 熱傳導問題有限元分析方法
2．5．1 熱傳導分析的基本方程
2．5．2 熱傳導方程求解的有限元法
2．5．3 非線性熱傳導分析的有限元法
2．5．4 相變熱傳導問題分析的有限元法
2．6 電磁問題有限元分析
2．6．1 電磁問題分析的基本控制方程
2．6．2 電磁場分析的有限元方程
2．6．3 維靜態電磁場的有限元分析
2．6．4 維瞬態渦流場的有限元分析
2．6．5
展開 CAE工程師要學的課程，宛如一段貫口：有張量理論、理論力學、材料力學、結構力學、彈性力學、塑性力學、斷裂力學、板殼理論、振動力學、機械原理、機械零件、金屬材料…
CAE/有限元分析工程師考級標準，你是第幾級？
今天和大家一起侃侃如何成為一個合格的CAE/有限元分析工程師。
這還要從N多年前傳統機械結構設計的狀況說起。Long long ago，工程師設計時所依靠的還是設計規范和設計經驗，對的，某種程度來說和第六感差不多吧。
那時候，對于常見結構，傳統的設計可以保證結構的安全性，不能保證設計的最優性，不利于結構設計的經濟性。對于復雜的結構，這樣的設計甚至連使用的可靠性都無法合理的考慮。
后來，隨著現代數值模擬方法在工程領域的應用，計算機輔助分析可以在設計階段對結構進行校核、優化，使工程師在產品未生產之前就對設計的經濟性、安全性有所認識。
CAE工具千千萬，然而有限元方法由于較為成熟，在工業領域應用最廣而脫穎而出了。擇日不如撞日，小編今天就為大家帶來有限元分析的學習經驗，其中有限元分析將特指結構分析。
作為一個合格的有限元分析工程師少了以下三方面技能可是萬萬不行的
1、基本功要扎實！！！
要有堅實的理論基礎，包括力學理論（對于結構有限元分析工程師）和有限元理論等等；
2、練的軟件操作！！！
即能夠熟練應用必要的有限元分析軟件；
3、富的工程實踐經驗！！！
對于不同的工程問題能夠準確的做出判斷和確定分析方案。
三個方面中，比較容易解決的是軟件操作，在這個盜版軟件和“史上最全XX軟件教程”滿天飛的時代，軟件下下，裝裝so easy！通過一些練習題就可以很快掌握軟件操作了。
展開 采用CAD技術來建立CAE的幾何模型和物理模型，完成分析數據的輸入，通常稱此過程為CAE的前處理。同樣，CAE的結果也需要用CAD技術生成形象的圖形輸出，如生成位移圖、應力、溫度、壓力分布的等值線圖，表示應力、溫度、壓力分布的彩色明暗圖，我們稱這一過程為：CAE的后處理。
基本結構：
1、分析步驟
應用CAE軟件對工程或產品進行性能分析和模擬時，一般要經歷以下三個過程： 前處理：對工程或產品進行建模，建立合理的有限元分析模型。 有限元分析：對有限元模型進行單元特性分析、有限元單元組裝、有限元系統求解和有限元結果生成。 后處理：根據工程或產品模型與設計要求，對有限元分析結果進行用戶所要求的加工、檢查，并以圖形方式提供給用戶，輔助用戶判定計算結果與設計方案的合理性。
2、結構與功能
CAE軟件的基本結構其中包含以下模塊： 前處理模塊---給實體建模與參數化建模，構件的布爾運算，單元自動剖分，節點自動編號與節點參數自動生成，載荷與材料參數直接輸入有公式參數化導入，節點載荷自動生成，有限元模型信息自動生成等。 有限元分析模塊---有限單元庫，材料庫及相關算法，約束處理算法，有限元系統組裝模塊，靜力、動力、振動、線性與非線性解法庫。大型通用題的物理、力學和數學特征，分解成若干個子問題，由不同的有限元分析子系統完成。一般有如下子系統：線性靜力分析子系統、動力分析子系統、振動模態分析子系統、熱分析子系統等。
后處理模塊---有限元分析結果的數據平滑，各種物理量的加工與顯示，針對工程或產品設計要求的數據檢驗與工程規范校核，設計優化與模型修改等。 用戶界面模塊、數據管理系統與數據庫、專家系統、知識庫。
展開 一、螺栓（螺釘）預緊力計算
螺栓帽或螺母的預緊力矩為 T=Kd* F0 （ N?mm）
式中，d——螺紋公稱直徑（mm）
F0——預緊力（N）
K——擰緊力矩系數（無量綱）
擰緊力矩系數K值表
摩擦表面狀態
K 值
有潤滑
無潤滑
精加工表面
0.10
0.12
一般加工表面
0.13~0.15
0.18~0.21
表面氧化
0.20
0.24
鍍鋅
0.18
0.22
干燥加工表面
——
0.26~0.30
螺栓的預緊力為
碳素鋼螺栓 F0 =（0.6~0.7）σs As (N)
合金鋼螺栓 F0 =（0.5~0.6）σs As (N)
式中，σs ——螺栓材料的屈服強度 （MPa）
As ——螺栓公稱應力截面積 （mm2）
而，As=（π/4）*（（d2+d3）/2）2
式中，d2 ——外螺紋中徑（mm）
d3 ——螺紋的計算直徑，d3=d1-H/6 ，其中H為螺紋原始三角形高度（mm）
d1 ——外螺紋小徑（mm）
二、有限元分析
（1）建立有限元模型
模型采用M2螺栓，M2螺栓的應力截面積為2.07 mm2，對于普通碳素結構鋼材料，如SWRCH10，性能等級按3.6，則其公稱屈服強度σs =180Mpa，預緊力為F0 =0.6*180*2.07=224N，而預緊力矩則為 T=0.22*（2/1000）*224=0.1 N?m
本算例利用Abaqus CAE創建有限元分析模型，模型中的6個螺栓連接點，分別采用5種類型的連接方式，支架下端約束6向自由度，由于動力性分析項目居多，這里以模態分析的結果作為目標進行對比分析
展開 
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<h3><strong>【版權聲明與技術存證】關于某型“巷道超前支架”結構有限元分析報告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權撤回</strong></p><p>本文發布內容為本人針對某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。</p><p><strong>合作背景說明：</strong> > 合作方：<strong>西安某礦業學科背景高校相關研究團隊
[圖片]
Abaqus復合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復合材料，內插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動態顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應力云圖，結果清晰，適合初學者學習參考！
摘要：
本文針對300mm鎂合金溫軋機支承輥開展有限元分析，采用ANSYS軟件（經典界面）。對支承輥進行靜強度分析，結果表明：支承輥最大變形量為0.467×10^-4mm，滿足板形誤差要求；最大Von Mises應力為67.6MPa，低于材料許用應力（140~150MPa）。分析發現支承輥中間位置變形最大，軸頸與輥身接觸處應力集中明顯。研究證實該支承輥設計滿足強度要求，為鎂合金溫軋工藝提供了理論依據
<p>?</p><p>球頭銷總成是汽車轉向系統和懸掛系統的一個重要部件，裝在轉向拉桿或控制臂上，與轉向和懸掛部件連接。它主要由球座、卡箍、防塵罩、壓板和球銷組成，其中最關鍵的零件為防塵罩，其性能影響到車輛的安全性和操縱性。防塵罩材料為橡膠，在使用過程中會發生很大的彈性變形。用一般的二維、三維CAD輔助設計無法確定防塵罩的運動規律和形狀，因而無法判斷防塵罩在工作過程中是否有干涉；長期以來都是通過試制樣品后做臺架試驗或路試來驗證設計
在工業4.0與智能制造轉型的關鍵時期，MARC系列作為全球領先的高級非線性有限元分析平臺，已成為企業實現研發數字化、提升產品競爭力的核心技術工具。本文將全面解析MARC的核心功能、技術優勢及其在高端制造、新能源、醫療器械等領域的深度應用，為您展現如何通過先進的仿真技術降低研發成本、縮短產品上市周期。
一、MARC產品核心技術優勢
1. 全面的非線性分析能力
MARC提供業內領先的非線性求解技術
（原創，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
該葉片的設計尺寸與GE 1.5XLE風力渦輪機相近，長度為42.3米。本模塊通過穩態單向流固耦合(FSI)分析，計算風力渦輪機葉片在氣動載荷作用下的變形。計算過程使用Fluent軟件，并包含計算結果和幾何文件……5
（1）mechanical
（2）Fluent
（3）耦合
壓電材料（PZT）具有正逆壓電效應，即當壓電材料受到機械變形時有產生電勢的能力；對它施加電壓時有改變壓電結構形狀的能力。此外，PZT因其測量精度高、響應速度快和性能穩定等優點在航空航天、精密測量、信息通訊和土木工程等領域發揮著重要作用。
一、PZT的本構模型
根據Zhou等人的研究，壓電材料第一種形式的本構方程為：
對于三維正交各向異性結構，其剛度系數矩陣、壓電系數矩陣、介電系數矩陣如下所示
借助快速精準的網格劃分工具，簡化仿真流程
面對如今復雜的設計挑戰，機械工程師需要手頭有一套靈活可靠、易用且功能全面的工具。這類工具不僅要能幫助工程師快速理解并解決復雜技術問題，還需具備強大的可視化能力，方便他們溝通想法、推進方案落地；同時，工具應能自動處理繁瑣、耗時且重復性高的工作，讓工程師得以專注于創新設計。
下面我們來看看，Altair? HyperMesh?
