汽車結構有限元分析的案例
關于汽車結構有限元分析清單
1、汽車結構有限元分析的內容：1）. 零部件及整車的疲勞分析，估計產品的壽命、分析部件損壞的原因；2）. 結構件、零部件的強度、剛度和穩定性分析；3）. 結構件模態分析、瞬態分析、諧響應分析和響應譜分析；4）. 車身內的聲學設計，車身結構模態與車身內聲模態耦合；5）. 汽車碰撞歷程仿真和乘員安全保護分析(被動安全性)。6）. 結構件、零部件的優化設計（質量或體積為目標函數）；7）. 車身空氣動力學計算，解決高速行駛中的升力、阻力和湍流等問題；.......
2、車身：車身覆蓋件（cover panel）：覆蓋在車身骨架表面的板制件。外覆蓋件、內覆蓋件
車身結構件（body structural;body skeleton; body frame）：組成車身本體，支撐覆蓋件，并保證車身強度和剛度的零部件。承載。
車體——有書中稱“車身的主體”也就是我們這里的車身結構件
3、車身結構設計的主要內容：設計一個連續、完整的受力系統；
確定桿件截面型式（開、閉口）
? 確定桿件截面的構成
? 確定桿件與桿件、桿件與覆蓋件的過渡、連接的結構
? 劃分分總成、分塊
? 應力分析計算
? 主圖板設計、零件圖
4、車身結構件的機構分析與設計：車身骨架（body skeleton）：主要為保證車身的強度和剛度而構成的空間框架結構。
要求：–剛度：變形、振動、噪聲
剛度不足，將會引起車門的門框、窗框、發動機艙口及行李箱口等的變形，導致玻璃破裂，車門卡死；低
剛度必然伴隨有低的固有頻率，易發生結構共振和聲響，并削弱結構接頭的連接強度；此外，還會影響安
裝在底架上的總成的相對位置。
展開 關于汽車結構有限元分析清單
1、汽車結構有限元分析的內容：1）. 零部件及整車的疲勞分析，估計產品的壽命、分析部件損壞的原因；2）. 結構件、零部件的強度、剛度和穩定性分析；3）. 結構件模態分析、瞬態分析、諧響應分析和響應譜分析；4）. 車身內的聲學設計，車身結構模態與車身內聲模態耦合；5）. 汽車碰撞歷程仿真和乘員安全保護分析(被動安全性)。6）. 結構件、零部件的優化設計（質量或體積為目標函數）；7）. 車身空氣動力學計算，解決高速行駛中的升力、阻力和湍流等問題；.......
2、車身：車身覆蓋件（cover panel）：覆蓋在車身骨架表面的板制件。外覆蓋件、內覆蓋件
車身結構件（body structural;body skeleton; body frame）：組成車身本體，支撐覆蓋件，并保證車身強度和剛度的零部件。承載。
車體——有書中稱“車身的主體”也就是我們這里的車身結構件
3、車身結構設計的主要內容：設計一個連續、完整的受力系統；
確定桿件截面型式（開、閉口）
? 確定桿件截面的構成
? 確定桿件與桿件、桿件與覆蓋件的過渡、連接的結構
? 劃分分總成、分塊
? 應力分析計算
? 主圖板設計、零件圖
4、車身結構件的機構分析與設計：車身骨架（body skeleton）：主要為保證車身的強度和剛度而構成的空間框架結構。
要求：–剛度：變形、振動、噪聲
剛度不足，將會引起車門的門框、窗框、發動機艙口及行李箱口等的變形，導致玻璃破裂，車門卡死；低
剛度必然伴隨有低的固有頻率，易發生結構共振和聲響，并削弱結構接頭的連接強度；此外，還會影響安
裝在底架上的總成的相對位置。
展開 汽車結構有限元分析實例
素材來源 | 網絡
編輯整理及圖片 | AEE汽車工程會議
汽車結構的常規有限元分析
在結構的幾何圖形上，劃分有限元網格是建立有限元模型的主要內容之一。在用有限元分析的前處理自動生成網格時，特別是用常應變單元自動生成有限元網格時要非常注意，有可能存在問題，應引起注意，必要時加以改進。要想用有限元分析前處理自動生成出好的有限元網格也要付出辛勤地勞動。即使在方案比較的情況下，應力和變形的分布規律也不能離譜，計算結果的誤差也應在給定的范圍之內，建立好的有限元模型與分析經驗有關。
在沒有有限元分析指南的情況下，用力學分析和試驗結果對有限元模型的確認和對計算結果的驗證是非常重要的，以避免不正確的有限元分析結果誤導設計。
3. 汽車結構的常規分析
汽車結構的常規分析包括強度分析、剛度分析、NH分析、設計優化分析等內容。
強度分析
強度的概念是結構在正常工作時能承受的載荷，一般用工作應力的峰值來表示結構強度的水平。
在解決實際工程問題時，要根據分析目的和分析對象的受力狀態，選擇描述（評價）分析對象力學性能的物理量，并用這個物理量進行強度分析，這是一個非常重要的問題。指導原則是有限元分析輸出的物理量應與試驗分析時測試的物理量相同，以便于試驗驗證。
剛度分析
剛度的概念是結構在正常工作時的許可變形，用剛度表示結構抵抗結構變形的能力, 剛度是結構在外力作用下發生單位變形所需要的力。
評價一輛車的好壞，主要看車身。一般車身結構（如商用車的駕駛室)設計的主要問題是剛度問題,其次是強度問題。如果車身結構的剛度已滿足要求,則車身結構的強度基本能滿足要求。
NH分析
汽車在外載荷（路面激勵、發動機的怠速和工作轉速的激勵）的作用下發生振動，用有限元分析的方法識別汽車結構的模態參數（振型、頻率和阻尼），對汽車結構的振動噪聲和舒適性（NH）進行分析。
設計優化分析
設計優化分析意味著在滿足約束的前提下產生最佳設計的可能性。
展開 
汽車結構的常規有限元分析
本文介紹了與產品研發同步的5個有限元分析階段，闡述了有限元模型建立過程中應注意的問題，簡單介紹了汽車產品的4種常規分析方法，建立汽車設計標準的方法，以及3個強度分析范例。范例1說明了有限元分析應注意的內容，范例2和3介紹了“應力幅值法”在解決汽車車輪輪輻開裂和汽車發動機汽缸體水套底板開裂問題的應用。
汽車是藝術和技術的結合。一輛好車的主要特點是造型美觀、有時代感、結構設計合理、輕量化、材料利用率高，車輛性能先進并且滿足國家法規、標準和環保的要求，質量可靠、保養方便、低成本、用戶滿意、滿足市場需求等。在競爭日益激烈的汽車市場，汽車性價比已經成為市場競爭的焦點。采用有限元的常規分析技術，用計算機輔助設計代替經驗設計，預測結構性能、實現結構優化，提高產品研發水平、降低產品成本，加快新產品上市。
1. 與產品研發同步的5個有限元分析階段
在汽車產品研發流程中，一般有如下5個同步的有限元分析階段：
第0階段：對樣車進行試驗和分析；
第1階段：概念設計階段的分析；
第2階段：詳細設計階段的分析；
第3階段：確認設計階段的分析；
第4階段：產品批量生產后改進設計的分析。
有限元分析在產品研發的不同階段有不同的分析目的和分析內容。有限元分析和試驗分析是互相結合和驗證的。在詳細設計階段，有些汽車公司對白車身和成品車車身都進行有限元分析，有些汽車公司只對白車身進行有限元分析。
2. 有限元分析的關鍵環節建立合理的有限元模型
有限元模型的建立是有限元分析的關鍵環節。通過力學分析，把實際工程問題簡化為有限元分析的問題，提出建立有限元模型的具體意見和方法，確定載荷和位移邊界條件，使得有限元分析有較好的模擬（仿真）效果。
前處理自動生成的網格可能存在問題。建立有限元模型的好壞直接影響計算結果的誤差和分析結論的正確性。
展開 鋼筋混凝土結構有限元分析單元類型和分析模型 附混凝土結構有限元分析下載
下載地址：混凝土結構有限元分析
深圳有限元分析公司，提供有限元航空結構分析
航空結構分析
飛機一般由機翼、機身、起落架和飛機操作系統組成，其結構受力復雜，用以往的經典工程分析進行應力分析已滿足不了現代飛機型號設計的要求，花費的時間長，分析的部位具有局限性。隨著大型計算機及工作站的出現和大量工程應用軟件的投入使用，使得復雜的工程問題得以用有限元法進行分析，使航空結構分析走上CAE的道路，用有限元對飛機結構進行分析具有極大的優越性。
CAE可以對飛機的各大部件如機身、機翼、舵面、發動機短艙、氣密艙、起落架等進行常規的結構分析、熱分析、動力分析等，而且其強大的多物理場耦合功能可進行諸如流體－固體耦合、熱－結構耦合、氣動分析，完全能滿足飛機設計中對有限元分析的需求。
1.飛行器總體
v 頻率和振型
v 線性和非線性靜態和瞬態應力
v 失穩分析
v 飛鳥和飛機的撞擊
v 總體氣動性能
v 飛機、發動機的氣動匹配
v 軍用飛機的雷達反射特性以及紅外輻射特性
2.子系統
機身
v 靜力分析
v 動力響應分析（模態、顫振等）
v 失穩分析
v 損傷容限分析
機翼
v 靜力分析
v 動力響應分析（模態、顫振、抖振等）
v 失穩分析
v 損傷容限分析
v 結構優化設計
3.起落架
v 飛行器起落架多體動力學分析
v 飛行器起落架部件級靜力分析
v 飛行器起落架部件級動力分析
4.航空發動機
v 軸系彈塑性、靜動力分析、疲勞分析、優化設計
v 盤系的靜力計算、模態計算和動力響應計算
v 葉片模態計算、動力響應計算、熱疲勞分析
v 發動機機匣載荷分析、疲勞變形分析
v 燃燒室/加力燃燒室/推進劑熱應力分析、熱疲勞分析、靜力分析
5.衛星設計
v 衛星的模態動力學分析
v 電池組托架的應力分析
v 太陽能電池板的展開
v 運輸引起的沖擊和損傷
展開 Matlab做有限元分析并與ANSYS對比 附Matlab有限元結構動力學分析與工程應用徐斌下載
以簡支梁的跨度，高度分別作為x，y坐標，通過圖形分析界面繪制出應力值的平面圖形， colorbar顯示出顏色與應力數值大小的對應值，該圖形可以顯示出簡支梁截面內任意點應力的大小分布，直觀觀察出應力的最大值與最小值。
例如，對于圖7中的σx，紅色部分為拉應力，藍色部分壓應力圖中可以明顯的看出壓應力與拉應力最大的部分約為橫坐標x=170mm的截面上為了證明求解的正確性。
本文與 Ansys的計算結果做了比較，如圖7所示。其中，除 Ansys模型約東處由于應力集中與本文方法差距較大之外，其他位置解相一致，如應力最大值利用 Matlab求解結果為89.968MPa， Ansys模型為89.616MPa，兩者基本一致。
圖7
總結
結合Matlab-GUI編程學習彈性力學，以圖形方式展示求解結果，可以在一定程度上減小彈性力學問題求解的繁瑣過程。同時，在自主完成編寫彈性力學求解系統的過程中，可形成對彈性力學基本概念、求解思路，以及程序邏輯的主動學習，在一定程度上提高學習效率和實踐能力。
親手設計、編寫一個可以“人-機”交互的界面程序，以作品的形成呈現出來。一個東西，從無到有，通過自己的雙手把它創造出來這應該就是學習的快樂！
下載地址：Matlab有限元結構動力學分析與工程應用徐斌
展開 元計算pFEPG有限元分析軟件彈托彈芯結構接觸靜力學分析
1、問題描述：
彈托彈芯結構具有軸對稱性，取總體的四分之一進行分析，幾何模型如下圖所示。
共有兩種材料：外圍彈托為金屬鋁材料結構，內部彈芯為金屬鎢材料結構，兩種材料結構之間鋸齒狀嚙合緊密。
圖1 計算模型剖面圖 （單位：mm）
圖2 計算模型側視圖
2、材料參數：
只有兩種材料：鋁和鎢。
表1 材料參數取值
參 數
彈性模量E
泊松比
密 度
X向加速度
Y向加速度
Z向加速度
單 位
N/mm2
g/cm3
mm/s2
mm/s2
mm/s2
金屬鋁
1.03×107
0.33
2.7
0
0
0
金屬鎢
3.6×105
0.346
17.6
0
0
0
3、邊界條件：
由于結構的軸對稱性，因此在四分之一剖切面處施加法向位移約束，另外在金屬鋁結構外表面兩處位置（如下圖位移邊界條件所示中“黃色”面）施加沿軸向的位移約束邊界條件。
圖3 位移邊界條件
金屬鎢結構沿軸向的頂面和底面，以及金屬鋁結構外表面、金屬鎢結構外表面的局部位置施加應力邊界條件（如下圖應力邊界條件所示中“藍色”面）。
圖4 應力邊界條件
4、計算方案
設計了兩種計算方案，施加不同的應力邊界。
展開 流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應
上海冪新電子科技有限公司
資質：涉密計算機系統集成甲級；計算機系統集成一級；CMMI5。
業務方向：流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應。
聯系電話：王經理 15900979745
Genesis結構分析基礎——有限元分析
Genesis結構分析基礎——有限元分析
有限元分析
可靠的單元庫
多種材料性能
各向同性材料
正交各向異性材料
一般各向異性材料
多種載荷條件
集中力、分布壓力、熱載荷、重力和離心力等靜態力
來自于熱傳遞分析結果的熱載荷
強制位移和變形
強制溫度
熱流量及對流
集中力、分布壓力、重力等動態力
多種邊界條件
單點約束和多點約束
直角坐標、柱坐標和球坐標等多種坐標系
多種單元支持
標量單元: CELAS1/2
矢量單元: CVECTOR
桿單元: CROD
梁單元: CBAR, CBEAM
剪切單元: CSHEAR
板/殼/復合材料單元: CTRIA3,CQUAD4
體單元: CTETRA, CPENTA,CHEXA, CHEXA20
軸對稱單元: CTRIAX6
質量單元: CMASS1/2, CONM2/3
粘性阻尼單元: CDAMP1/2, CVISC
熱邊界單元: CHBDY
剛體元: RROD, RBAR, RBE1/2
內插補單元: RBE3, RSPLINE
用戶自定義單元: GENEL, K2UU, M2UU
彈簧-阻尼單元：CBUSH
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結構有限元分析
結構有限元分析
結構有限元分析（第二版）.part1.rar
結構有限元分析（第二版）.part2.rar
對某除塵設備進行有限元熱力分析，使用ABAQUS對整體結構強度及熱膨脹變形值進行分析，指導結構加固及膨脹節選型 ￥15
煙道結構
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結構及其支座示意圖、除塵器支座設置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結構及其支座、除塵器支座設置示意圖
建立模型
由于進氣煙道與殼體之間沒有膨脹節，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經過計算滿足要求，本模型無需建立加強筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設置有膨脹節，故單獨建立出氣煙道模型，如圖3所示。
圖2 建立進氣煙道及除塵器殼體幾何模型
圖3 建立出氣煙道幾何模型
約束條件
進氣煙道支座及除塵器支座約束如圖4所示，其中標記的為固定約束，未標記的除塵器支座及煙道支座均為滑動約束。出氣煙道支座約束如圖5所示。
圖4 進氣煙道及除塵器支座約束
圖5 進出氣煙道支座約束
載荷：
（1）自重；
（2）經過多次計算后得出的進氣煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標系）：載荷如下：FX=-15000N，FY=8000N，FZ=-15000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖6所示。
圖6 進氣煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
（3）經過多次計算后得出的煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標系）：載荷如下：FX=-33000N，FY=18000N，FZ=-33000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖7所示。
展開 元王二次開發丨新能源汽車電池包CAE有限元仿真分析
掣肘新能源汽車發展的關鍵因素是什么？
是續航能力，是電池！
節能環保的理念深入人心，國家大力推行，新能源汽車已是大勢所趨，新能源汽車各方面技術已經漸漸趨于成熟，但是電池技術還有待突破，電池設計的進展就是新能源汽車進步的核心，所以新能源汽車電池包的設計開發是重中之重！
如今很多廠商已經采用仿真軟件實現設計過程中的模擬測試，但是效率可能并未有質的飛躍，如何快速將仿真效率提升50%以上，不妨試試元王電池包自動化CAE平臺！
電池包自動化CAE平臺就是元王針對電池包產品定制化二次開發的CAE仿真平臺。不可否認，原有仿真軟件功能強大，通用性強，但大家都是這么用，仿真效率卻很難再有突破。而元王不改變現有仿真軟件系統內核，針對電池包進行定制化修改和功能擴展。“針對性”“定制化”就是效率升級的關鍵。
元王電池包自動化CAE平臺，經企業實際應用，前處理建模時間平均縮短50%，后處理周期平均縮短70%，那元王電池包二次開發仿真軟件到底是如何實現效率提升的呢？
1. 前處理界面流程化導航
2. 網格自動劃分及質量調整
3.
展開 223 基于matlab的結構有限元分析 ￥35.9
基于matlab的結構有限元分析。包括基于4節點四面體單元的空間塊體分析、基于4節點四邊形單元的矩形薄板分析、基于3節點三角形單元的矩形薄板分析、三梁平面框架結構的有限元分析、四桿桁架結構的有限元分析、基于8節點六面體單元的空間塊體分析。每個程序都要相應的文檔說明。程序已調通，可直接運行。
