層板的案例
ABAQUS 小應(yīng)變分析(例2) 各向異性復(fù)材層板的振型分析 ￥53.34
各向異性 復(fù)材層板 的 振型分析
建模介紹：
（1）復(fù)材層板，長30cm, 寬2cm, 厚0.5cm，共計10層的，每層厚度為0.05cm。
（2）鋪層角度為0度和90度交替，零度方向與長邊方向相同。
邊界條件：單邊固支
模擬結(jié)果：
能看到固有頻率、模態(tài)振型、應(yīng)力、應(yīng)變及位移云圖
復(fù)材層板鋪層角度的實現(xiàn)：
網(wǎng)格劃分細節(jié)：
模擬結(jié)果：
（1） 前五階振型及對應(yīng)自振頻率下的位移云圖：
（2） 一階振型下的應(yīng)力云圖（如需要可導(dǎo)出足夠的階數(shù)）
（3） 一階振型下的應(yīng)變云圖（如需要可導(dǎo)出足夠的階數(shù)）
Abaqus復(fù)合材料織物層板壓潰分析 ￥50
近期咨詢復(fù)合材料層板壓潰分析的特別多，原來是今年的“上緯杯”第五屆全國大學(xué)生復(fù)合材料設(shè)計與制作大賽題目是“復(fù)合材料吸能柱結(jié)構(gòu)”，于是，我們也湊湊熱鬧，做一個Abaqus復(fù)合材料織物波紋板壓潰的案例。
波紋板壓潰效果圖
1
幾何模型
幾何形式為一段近似波紋板的結(jié)構(gòu)，其草圖如下：
拉伸50mm后形成幾何實體，為了快速誘導(dǎo)壓潰的產(chǎn)生，波紋板的頂部設(shè)置45°倒斜角，如下圖所示。
層壓板由織物組成，共8層，鋪層順序為[0/90]2s，板厚約2mm，逐層將幾何進行切分，共切分出8層，如下圖所示。
2
材料模型
該分析模型中的材料模型采用Abaqus內(nèi)嵌的織物的VUMAT，該程序為內(nèi)嵌程序，看不到源代碼，但是我們可以直接填寫材料參數(shù)，調(diào)用其本構(gòu)就可以，電腦上也無需配置子程序。
面內(nèi)織物及層間COHESIVE 的材料參數(shù)如下所示。
展開 ANSYS加載預(yù)變形的分析例子
本文檔以多層板彎曲問題為例，目的為解決下列問題：
1）2層板在某工況下產(chǎn)生預(yù)翹曲變形；
2）第3層板貼合之后，導(dǎo)入前2層板的預(yù)變形，仿真最終的變形結(jié)果。
步驟：
一、首先創(chuàng)建常規(guī)的兩層板仿真模型
二、設(shè)置邊界條件及加載條件，求解得出變形結(jié)果
三、復(fù)制工程A到工程B，并將Solution鏈接到Setup中
四、進入B的geometry中，建立第3層板
五、進入Setup中，利用Submodeling 導(dǎo)入前兩層板的變形結(jié)果
六、針對第3層板的邊界條件及加載條件，重新計算。
七、至此，完成。
我?guī)臀錆h紅花會分析分析物資存儲的受力分析 ￥10000
2.項目二：某倉儲貨架，該結(jié)構(gòu)由立柱、橫梁和貨架層板組成，其中立柱和橫梁均采用beam188單元建模，橫梁為異形截面，并且和層板耦合連接（相當(dāng)于筋板），貨架層板采用shell181單元建模，計算貨架層板能夠承載的極限載荷。此結(jié)構(gòu)通過ansys APDL進行建模計算。內(nèi)容包括定義單元、設(shè)置材料參數(shù)、異形截面梁單元的設(shè)置、約束加載和計算結(jié)果查看等。
3.項目三：一個門型架，該門型架采用H型鋼焊接而成，H型鋼橫梁和立柱均為變截面梁，計算該門型架在上部承受一定載荷的變形及應(yīng)力情況。內(nèi)容包括定義單元、設(shè)置材料參數(shù)、變截面梁單元的設(shè)置、約束加載和計算結(jié)果查看等。
展開 
Abaqus中內(nèi)部接觸的創(chuàng)建方法（一） ￥10
同樣的，下面的復(fù)合材料層壓板壓潰分析中，也有類似的問題，當(dāng)分層產(chǎn)生以后，層間cohesive單元被刪除，cohesive單元兩側(cè)的層板單元面裸露出來，如果不考慮內(nèi)部接觸，兩側(cè)單元會互相穿透。另外，當(dāng)層板單元被刪除后，如果不考慮內(nèi)部接觸，加載板/支撐板與層壓板之間也將失去接觸關(guān)系，使得載荷施加不上去，加載板/支撐板直接穿過層板網(wǎng)格。
該如何創(chuàng)建內(nèi)部接觸呢？
2
內(nèi)部接觸創(chuàng)建方法
創(chuàng)建內(nèi)部接觸的方法大約有三種，今日先介紹一種官方做法。
方法1
該方法為官方正式方法，基于單元集合創(chuàng)建內(nèi)部面，然后將內(nèi)部面包含在通用接觸中。具體實施步驟如下：
（1）基于Part創(chuàng)建單元集合，該單元集合須包含所有可能進入內(nèi)部接觸區(qū)域的單元，并對單元集合命名，例如命名為“ALL_ELEMS”。
展開 高速PCB最優(yōu)換線層是哪一層?仿真告訴你答案
例如設(shè)計一個12層板，當(dāng)走線走在表層的時候，有的工程師會選擇第三層作為最優(yōu)換線層，也有的工程師會選擇第十層作為最優(yōu)換線層。
到底哪一種選擇方式是對的呢？
仿真告訴你答案！
如上圖所示，在HFSS 3D layout中考察一個12層板的過孔設(shè)計，L2、L4、L6、L9、L11為地等，L8為power層，其余層為走線。當(dāng)走線走在表層時，我們分別將換線層設(shè)置為L3、L5、L8、L10，考察其阻抗和S參數(shù)的影響。
首先考察阻抗
從上圖可以很明顯的看出，當(dāng)換線層越靠近表層，阻抗越小，越遠離匹配的100歐姆。
之所以會造成這樣的結(jié)果是因為換線層越接近表層，stub也就越長。長stub不但會影響阻抗匹配，另一方面，單獨伸出的枝節(jié)也會容易形成類似于天線的結(jié)構(gòu)，造成EMC方面的問題，同時也會造成振鈴，信號延遲等問題。
然后考察S參數(shù)
可以從上圖看出，當(dāng)換線層越靠近表層，高頻處的反射系數(shù)越大，傳輸系數(shù)越差，越不利于高速信號的傳輸。
既然換線層距離表層越遠越好，那為什么會有工程師會認為L3是最優(yōu)換線層呢？
重點在于回流路徑。
最優(yōu)換線層分析
▲ 該12層板的側(cè)視圖
當(dāng)使用L3作為最優(yōu)換線層時
回流路徑直接就是L2的地層，不用再做額外的處理。
展開 事半功倍：Abaqus層壓板自動建模python腳本（一）矩形平板 ￥100
層壓板建模過程中最繁瑣的環(huán)節(jié)莫過于一層層去切分、一層層賦屬性，當(dāng)層板較薄時，尚且可以手動操作實現(xiàn)，一旦鋪層數(shù)量很多時，真的是切的眼花繚亂，一旦中間搞錯一層，有可能導(dǎo)致重新切。
今天要分享的就是一段基于幾何的層壓板自動切分，自動賦屬性的腳本。（尚未做成GUI界面形式，感興趣的可以自己嘗試）
1.功能介紹
這段腳本的功能如下：
平板參數(shù)化幾何建模
自動幾何切分
支持插入層間內(nèi)聚力層
自動賦屬性
注意，該腳本為入門腳本，僅作示例，不包含網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格設(shè)置、邊界、載荷、分析步等設(shè)置，感興趣的可以自行添加，so easy!
腳本執(zhí)行效果如下：
自動生成幾何并切分
自動賦屬性
2.如何使用？
方法1：file菜單，選擇run script，然后選擇該腳本即可。
方法2：直接復(fù)制代碼，粘貼在Abaqus CAE主界面下方的命令行，回車即可。
3.注意事項
僅適用于矩形平板
參數(shù)設(shè)定時，板厚、鋪層厚、鋪層數(shù)一定要匹配
僅支持1種層板材料+1種界面材料
4.如何獲取源代碼？
敲代碼不易，收點小費用。支付后可直接下載源代碼。
展開 房屋下沉、工程造假！這是香港？
路政署署長鍾錦華昨日與多名官員交代事件，解釋沙中線紅磡站的擴建工程涉及興建兩幅連續(xù)牆及東西走廊月臺層板的建造工程，其中連續(xù)牆是擴建工程的地基，建造時會直落至石層，以承托著整個擴建工程，而涉及事件的月臺上層層板由二〇一五年五月第一次灌石屎，由于層板有三、四百米長，最終灌石屎工程于二〇一六年八月完工。
直至今年五月三十日有傳媒發(fā)現(xiàn)沙中線紅磡站鋼筋疑有造假情況，包括涉及有螺絲頭沒有扭緊、剪短等問題。路政署翌日約見沙中線管理團隊的最高層，要求七日內(nèi)提交報告，及要求港鐵公司尋找獨立第三者專家進行負重荷載測試。惟港鐵最終于六月十五日才正式提交公開報告，指月臺層板共有二萬三千五百多個螺絲頭，當(dāng)中有問題的螺絲頭和鋼筋的接駁最多只有十七支，又指承建商已做好更正才灌石屎。
港鐵亦向政府提交沒有對外公布的資料，包括附加技術(shù)文件、施工紀錄等，以五個文件夾裝著，當(dāng)中指安裝螺絲頭的監(jiān)工有前線人員核淮，認為符合要求才簽署。由于港鐵公司在提交報告中，承建商及分判商的表述有極大的分別，路政署相信當(dāng)中涉嫌有刑事的情況，并即時報告予警方。
鍾錦華指，港鐵審視報告期間發(fā)現(xiàn)不少技術(shù)及細節(jié)問題，于是港鐵公司于上月十三日提交補充資料，發(fā)現(xiàn)其中二十二個倉有關(guān)連續(xù)牆與東西走廊月臺層板東牆的接駁細節(jié)，其中二十份圖則與屋宇署同意的圖則完全不同，只有兩個倉按原來設(shè)計施工，“他們按原先的設(shè)計做時，做到接駁螺絲頭的位置時非常難做，所以他們用一個新的設(shè)計，雖然他們已建好連續(xù)牆，但將頂部拆除。”
展開 復(fù)合材料疲勞計算簡述
面內(nèi)應(yīng)力和強度
采用經(jīng)典層板理論計算層壓板中各單層的應(yīng)力分布。
經(jīng)典層壓板理論基于以下3 個假設(shè)：
(1)層間變形一致假設(shè)：層壓板各單層之間粘和牢固，層間變形一致，無相對位移；
(2)直法線假設(shè)：變形前垂直于板中面的直線在變形后仍保持垂直，且長度不變；
(3)平面應(yīng)力狀態(tài)假設(shè)：層壓板中各單層都可近似地認為處于平面應(yīng)力狀態(tài)。
單層材料的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)方程為：
Qij構(gòu)成第k個單層的偏軸模量矩陣，單層材料的應(yīng)變用中面應(yīng)變和中面曲率的
線性函數(shù)表示，中面應(yīng)變及曲率由下式得到：
A、B和D構(gòu)成層壓板的剛度矩陣，N和M為層壓板的中面力和中面矩。
強度準(zhǔn)則及失效模式
單層材料的面內(nèi)破壞采用平面應(yīng)力狀態(tài)下的Tsai-Hill強度準(zhǔn)則判定：
式中，X、Y 和S 分別代表單向板的縱向、橫向拉（壓）強度值和剪切強度值，對應(yīng)于拉伸應(yīng)力，X、Y 用拉伸強度，反之則用壓縮強度。在外載荷p 作用下，由經(jīng)典層板理論得到各單層的應(yīng)力分布，按以下步驟便可以得到最先失效強度和極限強度：
剛度退化準(zhǔn)則
對局部高斯點的疲勞和靜強度失效，有兩種剛度退化法。
一種是最簡單的取消剛度的辦法，即基體失效時令
Q12=Q22=Q66=0，
Q11保持不變；纖維失效時，進一步令Q11=0。
另一種是采用所謂0.4Em剛度退化準(zhǔn)則，這是Tsai通過細觀力學(xué)分析得出的，。基體失效時，E1、V12保持不變，而E2下降至0.56E2，G12下降至0.44G12。計算表明，與簡單退化剛度相比，0.4Em準(zhǔn)則并沒能使疲勞和剩余強度計算結(jié)果更加接近試驗，有時甚至得到不合理的結(jié)果，同時使得計算迭代的時間大大加長。
展開 事半功倍：Abaqus層壓板自動建模python腳本（二）開孔板 ￥100
3.注意事項
僅適用于矩形開孔平板
參數(shù)設(shè)定時，板厚、鋪層厚、鋪層數(shù)一定要匹配
僅支持1種層板材料+1種界面材料
4.如何獲取源代碼？
敲代碼不易，收取點碼費，o(*￣︶￣*)o
支付后可直接下載源代碼
ESAComp介紹~~
在分析夾層層板時，系統(tǒng)自動考慮面板的皺曲失效和芯材的剪切失效。層合板的最終承載標(biāo)準(zhǔn)可以由層合板逐層失效分析（Degraded Laminate Failure, DLF）來預(yù)測。該分析方法假定基體材料的失效穿過層板擴展，這樣應(yīng)力在各層之間重新分布。
ESAComp的層合板分析同樣包括了材料性能和鋪層方向的敏感性分析；具有圓孔和橢圓孔的層合板孔板分析；層合板減薄效應(yīng)分析；復(fù)合材料在給定環(huán)境歷史下的吸潮計算以及層合板三維有限元分析時的自由邊效應(yīng)。
ESAComp板分析考慮的是一個用戶指定四邊約束支撐情況（固定、簡支或自由邊）的矩形板問題。在橫向載荷分析中，可以施加點載荷、壓力及線載荷，分析結(jié)果包括板的變形、失效裕度以及板整個面積上的失效形式；可以定義板的面內(nèi)載荷來進行屈曲分析；也可以確定板的第一固頻。ESAComp板分析使用內(nèi)嵌的有限元求解器中的Mindlin板單元來對板進行求解，尤其是在夾層板中起主要作用的離面剪切變形也就可以加以考慮。ESAComp程序的梁分析能力同板分析能力相似。可以處理的梁截面類型包括層合板/夾層板，圓形/橢圓形、矩形和I型橫截面。
ESAComp程序的膠接和機械連接分析可以預(yù)測連接處的載荷分布以及預(yù)測連接的承載能力。尤其其膠接分析十分先進，它允許許多類型的載荷和邊界條件組合以及用雙線性本構(gòu)模型對膠接進行建模。
ESAComp軟件目前進一步的開發(fā)集中在加筋板的分析，層合板的一般面外剪切（層間）分析以及圓柱殼的分析。
（4）設(shè)計能力
層合板結(jié)構(gòu)的設(shè)計通常是對不同材質(zhì)、層厚度和鋪層方式的組合進行試選找到合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。雖然材質(zhì)組合和層合板鋪層方式有無限多種可能，但是實際考慮通常局限在設(shè)計空間的范圍之內(nèi)。例如，設(shè)計人員可以限制鋪層角為0°、±45°、90°，因為從生產(chǎn)加工的觀點來說，這是最佳選擇而且往往產(chǎn)生接近于最優(yōu)的設(shè)計方案。
展開 
回顧經(jīng)典層合板理論
以下是二維問題柔度矩陣S中的柔度系數(shù)定義，
以下是彈性矩陣的定義，
在一個層合板中，包含多個鋪層角度，則對于第k個鋪層，在層合板坐標(biāo)系下單層的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為：
其中，由通過矩陣變換得到，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系展開形式如下：
4 作用在層板上的力/力矩
作用在層合板上的載荷可以分為力和力矩兩類，如下圖所示，Ni代表的是作用在層合板單位寬度上的力，Mi代表的是作用在層合板單位寬度上的力矩，i=x,y,xy
圖4 作用在層壓板上的力
圖5 作用在層壓板上的力矩
5 力/力矩與應(yīng)力的關(guān)系
將應(yīng)力沿層板厚度方向積分得到的是層合板單位寬度上合力Ni，將應(yīng)力與厚度方向的坐標(biāo)z的乘積沿厚度方向積分即可得到層合板單位寬度上合力矩Mi，具體表達如下：
展開的表達形式如下：
圖6 層板厚度方向幾何分層示意圖
6
力/力矩與應(yīng)變/曲率的關(guān)系
將前面推導(dǎo)出的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及應(yīng)變變形關(guān)系式帶入到合力及合力矩表達式，可以得到：
展開 科普 | PCB制板基礎(chǔ)知識
常用的層疊結(jié)構(gòu):
4層板
下面通過 4 層板的例子來說明如何優(yōu)選各種層疊結(jié)構(gòu)的排列組合方式。
對于常用的 4 層板來說，有以下幾種層疊方式（從頂層到底層）。（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），POWER（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。（2）Siganl_1（Top），POWER（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。
（3）POWER（Top），Siganl_1（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。顯然，方案 3 電源層和地層缺乏有效的耦合，不應(yīng)該被采用。那么方案 1 和方案 2 應(yīng)該如何進行選擇呢？一般情況下，設(shè)計人員都會選擇方案 1 作為 4層板的結(jié)構(gòu)。選擇的原因并非方案 2 不可被采用，而是一般的 PCB 板都只在頂層放置元器件，所以采用方案 1 較為妥當(dāng)。但是當(dāng)在頂層和底層都需要放置元器件，而且內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度較大，耦合不佳時，就需要考慮哪一層布置的信號線較少。對于方案 1而言，底層的信號線較少，可以采用大面積的銅膜來與 POWER 層耦合；反之，如果元器件主要布置在底層，則應(yīng)該選用方案 2 來制板。如果采用如圖 11-1 所示的層疊結(jié)構(gòu)，那么電源層和地線層本身就已經(jīng)耦合，考慮對稱性的要求，一般采用方案 1。
6層板
在完成 4 層板的層疊結(jié)構(gòu)分析后，下面通過一個 6 層板組合方式的例子來說明 6 層板層疊結(jié)構(gòu)的排列組合方式和優(yōu)選方法。（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），Siganl_3（Inner_3），POWER（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。
展開 老電工整理的14條照明配電箱安裝禁忌，趕緊收好！
照明配電箱的14條安裝禁忌
?禁忌1
照明配電箱(板)進場未做檢查
后果：照明配電箱(板)進場未做檢查，往往在安裝后才發(fā)現(xiàn)：其二層板沒有專用接地螺栓，保護地線截面小，裝有電器的可開啟門沒有用裸銅軟線與金屬構(gòu)架可靠連接，導(dǎo)線與器具連接不牢固、有反圈現(xiàn)象，螺絲母不用鍍鋅件，導(dǎo)線線徑不符合要求，沒有按色標(biāo)標(biāo)識，沒有卡片柜和電氣線路圖，器具布局、間隔不合理，沒有設(shè)置N和PE端子排等。
措施：在加工訂貨時就應(yīng)向廠家提出符合設(shè)計和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，請廠家做出樣品，經(jīng)驗收合格后，再生產(chǎn)；在產(chǎn)品進場時嚴格按設(shè)計和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進行檢查驗收，確認合格后再進行安裝。
?禁忌2
使用未經(jīng)阻燃處理的木質(zhì)材料
后果：照明配電箱(板)若在潮濕多塵場所中使用，木制的容易霉?fàn)€和漏電。另外，木制的箱(板)不經(jīng)過阻燃處理，容易引發(fā)火災(zāi)，是不安全的隱患。
措施：為保證安全使用，要求照明配電箱(板)不應(yīng)采用可燃材料制作。即使在干燥無塵的場所，采用的木制配電箱(板)也應(yīng)經(jīng)阻燃處理后才能用。
?禁忌3
安裝不牢固
標(biāo)高不符合要求
暗裝時
其面板四周邊緣不緊貼墻面
后果：照明配電箱(板)安裝的標(biāo)高不符合規(guī)定，安裝不牢固，箱體不垂直，暗裝時，其面板四周邊緣不緊貼墻面，影響使用功能，觀感不好。
措施：標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求，照明配電板底邊距地高度宜為1.8m。照明配電箱(板)安裝應(yīng)牢固，安裝垂直度允許偏差不應(yīng)大于3mm，暗裝時，配電箱四周應(yīng)無空隙，面板四周邊緣應(yīng)緊貼墻面，箱體與建筑物、構(gòu)筑物接觸部位涂防腐漆。
?禁忌4
線路交叉凌亂，未綁扎成束
后果：照明配電箱(板)內(nèi)線路凌亂，箱內(nèi)二層板緊壓管口，影響導(dǎo)線進入箱體，若勉強擠進，時間長了導(dǎo)線絕緣損傷，容易造成短路。并使檢修不便，影響觀感。
展開 配電箱安裝14大禁忌，千萬要注意！
后果：照明配電箱(板)內(nèi)線路凌亂，箱內(nèi)二層板緊壓管口，影響導(dǎo)線進入箱體，若勉強擠進，時間長了導(dǎo)線絕緣損傷，容易造成短路。并使檢修不便，影響觀感。
措施：照明配電箱使用金屬箱時，要做防銹防腐處理。箱內(nèi)出線孔不可用電氣焊開孔，要一管一孔，金屬箱孔要在穿線之前將防護套裝好。 線路要排列整齊，管入箱體的位置要合理布局，不要讓二層板緊壓管上，箱內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)順直盤在箱體四周，并綁扎成束整齊。
禁忌5：照明配電箱(板)內(nèi)不設(shè)置N和PE匯流排。
后果：照明配電箱(板)內(nèi)不設(shè)置N和PE匯流排，無法保證線路安全運行。
