受力計算的案例
螺栓受力計算評估
有兩三個月沒有開貼子了，今天打開發現有人購買了我的插拔力付費內容，受到鼓舞，再發一技術貼吧。
此貼為螺栓受力計算評估，基本為理論計算內容，不算仿真。
螺栓資料：螺栓材料為不銹鋼304，總高度14.5mm。螺栓螺紋高度8.4mm,圈數12，故螺栓規格為M4X0.7mm。螺母材料為黃銅，鉚壓在工程塑料面板上。
螺母為黃銅，M4的標準扭矩為1.2+/-0.24N.m，選取最大值1.44N.m計算出的預緊力為1890N~2304N.
螺栓鎖入安裝面板的長度：插座法蘭厚度3.7mm, 量得螺栓鎖入安裝面板的長度為6.3mm, 螺紋圈數為9圈；我司現行設計法蘭厚度為5mm ，故螺栓鎖入安裝面板的長度為5mm,螺紋圈數為7圈；根據最大預緊力2300N，算足10圈都擰緊時，9圈螺紋的預緊力為2265N， 7圈螺紋時的預緊力為2176N。而在只擰緊9圈時或者只擰緊7圈時，因承受力量最大的基本是前6圈，所以，7國圈螺紋與9圈螺紋實質能產生的預緊力是基本一樣的。
展開 鋼筋混凝土結構設計: 第八章(受拉構件的承載力計算)
當縱向拉力作用線與構件截面形軸線相重合時，此構件為軸心受拉構件。當縱向拉力作用線偏離構件截面形心軸線時，或者構件截面上既作用有拉力，同時有彎矩時，則為偏心受拉構件。受拉構件相關文檔如下:
受拉構件承載力計算(Tension Member)
強度折減系數(Strength Reduction Factor)小結
壓彎構件
2. 鋼筋混凝土受拉構件的箍筋配置: 箍筋直徑不小于8mm，間距一般為(150~200) mm。
3. 軸心受拉構件的受力特性: 在混凝土開裂以前，混凝土與鋼筋共同負擔拉力。當構件開裂后，裂縫截面處的混凝土已完全退出工作，拉力全部由鋼筋承擔。當鋼筋拉應力到達屈服強度時，構件也到達其極限承載能力。
4. 軸心受拉構件一側縱向鋼筋的配筋率應按毛截面面積計算.
5. 鋼筋混凝土偏心受拉構件類型：當偏心拉力作用點在截面鋼筋 As 合力點與 A's 合力點之間時，屬于小偏心受拉情況。當偏心拉力作用點在截面鋼筋 As 合力點與 A's 合力點范圍以外時，屬于大偏心受拉情況。
6. 矩形截面偏心受拉構件，當偏心距 e0≤(h/2－as)時，按小偏心受拉構件計算。
相關參考:
鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)
鋼筋混凝土結構設計: 第二章(極限狀態設計)
鋼筋混凝土結構設計: 第三章(受彎構件正截面承載力)
鋼筋混凝土結構設計: 第四章(受彎構件斜截面承載力)
鋼筋混凝土結構設計: 第五章(受扭構件承載力計算)
鋼筋混凝土結構設計: 第六章(軸心受壓構件正截面承載力)
鋼筋混凝土結構設計: 第七章(偏心受壓構件正截面承載力)
展開 硅膠受力仿真計算 ￥500
<p>本案例設計了一四足PDMS組裝結構，并仿真了其受力變形，仿真結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/09587ce0f47241309516af532ab708c1.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p>感興趣的朋友，歡迎交流模型</p><p><br></p>
展開 受拉構件承載力計算(Tension Member)
1 引言
軸向受力構件根據外載荷是否通過截面形心分為軸心受力構件和偏心受力構件，而軸心受力構件又根據力的作用方向不同分為軸心受拉構件和軸心受壓構件；偏心受力構件也包括偏心受拉構件和偏心受壓構件，也就是通常所說的拉彎構件(Combined Tension and Bending)和壓彎構件。
在過去的章節中主要討論了受壓構件, 如下所示.
壓彎構件
軸心受壓構件的正截面承載力計算 (1)
軸心受壓構件的正截面承載力計算---穩定系數
偏心受壓構件正截面承載力計算 (1)
這個筆記簡要總結了受拉構件的承載力計算. 由于在實際設計中, 基本上不考慮混凝土的抗拉強度, 而通過對受拉構件施加一定的預應力形成預應力混凝土, 因此本章受拉構件的承載力計算主要集中在偏心受拉構件. 這個筆記follow著課程進度[4/19/2021至4/25/2021 Week 7].
From <Bridge Analysis and Design>
2 軸心受拉構件
當縱向拉力作用線與構件截面形心軸線相重合時，此構件稱為軸心受拉構件(Axial Tension)。軸心受拉構件在混凝土開裂前, 混凝土與鋼筋共同承受拉力, 當構件開裂后, 裂縫截面處的混凝土已完全退出工作, 拉力全部由鋼筋承擔; 當鋼筋拉應力達到屈服強度時, 構件到達其極限承載力. <公路橋規>規定軸心受拉構件和小偏心一側縱筋的配筋率(%)應該按毛截面面積計算, 其值應該不小于45f_td/fsd, 同時不小于0.2.
展開 
人爬梯子過程中的梯子受力計算 ￥300
本案例設計并建立了一梯子模型，仿真模擬了人爬上梯子時梯子的應力分布，模擬結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
計算基體在受到面力源作用后力的分布情況
不知道用marc能不能算，哪位有類似的例題，還有編寫面力源用哪個子程序。
問題補充:力源是氣流是不是不用考慮接觸問題？呵呵，一下問了這么多問題，還請過來人指教。
基于擴展有限元的混凝土受力開裂計算分析
圖 7 提交作業
后處理分析
Create XY Data-ODB history output保存Set-pun的反力RF曲線，同樣地保存Set-L的左位移L曲線，Set-R的右位移R曲線，如圖8所示。Operate on XY data，操作已保存的曲線combine(“R”-“L”,-“pun”)，保存為P-CMOD曲線，如圖9和圖10所示。將曲線數據導出至Origin，與實驗曲線進行對比，如圖11所示，吻合程度較高。
圖 8 繪制歷程變量曲線
圖 9 繪制P-CMOD曲線
圖 10 模型 U2 云圖（左）和 P-CMOD 曲線（右）
圖 11 P-CMOD 曲線模擬值與實驗值對比
結論
本次研究基于Abaqus的擴展有限元功能，模擬了混凝土三點彎曲梁在受力作用下發生I型斷裂的過程，并與實驗P-CMOD曲線進行對比，具有很高的吻合度，可以較為真實的模擬混凝土I型斷裂行為，對于實際工程的混凝土斷裂分析提供了一定程度上的參考價值。
參考文獻
[1] Belytschko T, Black T. Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 1999.
[2] 胡少偉, 魯文妍. 基于XFEM的混凝土三點彎曲梁開裂數值模擬研究[J]. 華北水利水電大學學報(自然科學版), 2014, 35(004): 48-51.
[3] Ahmad H, Sugiman S, Jaini Z M, et al.
展開 北鯤教程 | 基于擴展有限元的混凝土受力開裂計算分析
圖10并行計算開關
圖11 圖形界面連接
圖12計算結果
以上是一個模型較為簡單的案例，總的網格數為2500個，規模較小，若遇到模型規模比較大的情況，云計算毫無疑問是不二的選擇：
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參考文獻
[1] Belytschko T, Black T. Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 1999.
[2] 胡少偉, 魯文妍. 基于XFEM的混凝土三點彎曲梁開裂數值模擬研究[J]. 華北水利水電大學學報(自然科學版), 2014, 35(004): 48-51.
[3] Ahmad H, Sugiman S, Jaini Z M, et al. Numerical Modelling of Foamed Concrete Beam under Flexural Using Traction-Separation Relationship[J]. Associa??o Brasileira de Ciências Mecanicas, 2021, (5).
展開 鋼筋混凝土結構設計: 第五章(受扭構件承載力計算)
T形、Ⅰ形截面可看成是由簡單矩形截面所組成的復雜截面，每個矩形截面所受的扭矩，可根據各自的抗扭剛度按正比例進行分配。
14. 由于箱形截面具有抗扭剛度大、能承受異號彎矩且底部平整美觀等優點，因此在連續梁橋、曲線梁橋和城市高架橋中得以廣泛采用。
15. 對于彎、剪扭共同作用下的構件配筋計算，采取先按彎矩、剪力、扭矩各自單獨作用下進行配筋計算，然后按縱筋和箍筋進行疊加進行截面設計的方法。
16. 配筋強度比定義為受扭縱筋和箍筋的體積比和強度比的乘積。限制配筋強度比合適的范圍，可以使受扭構件破壞時箍筋和縱筋基本上能達到屈服強度，從而使箍筋和縱筋均能有效發揮作用，避免出現部分超筋破壞。
17. 鋼筋混凝土受扭構件中受扭縱筋和箍筋的配筋強度比說明，當構件破壞時，(A) 。
(A) 縱筋和箍筋都能達到屈服
(B) 僅箍筋達到屈服
(C) 僅縱筋達到屈服
(D) 縱筋和箍筋都不能達到屈服
相關參考:
鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)
鋼筋混凝土結構設計: 第二章(極限狀態設計)
鋼筋混凝土結構設計: 第三章(受彎構件正截面承載力)
鋼筋混凝土結構設計: 第四章(受彎構件斜截面承載力)
展開 經典案例懸臂梁受力有限元理論與程序設計_《數值計算與程序設計》系列課程之三 ￥599
本課以經典案例——懸臂梁受力分析，來作為本課的核心內容。同樣，以從基礎理論出發，到程序設計思路，再到最終的代碼以及誤差分析的路線，一步一步講解有限元方法在靜力學中的應用。
主要內容包括四個部分：1案例介紹；2基本理論；3程序設計；4與準確解和ANSYS軟件求解結果的對比。
第一部分講述了問題的背景，材料參數、幾何形狀、邊界條件等。
第二部分講述了靜力學的基本控制方程以及簡約形式，有限元求解方法。
第三部分分別講述了程序設計的5個模塊，以及每個模塊的設計思路，主要函數以及輸出形式。
第四部分講述了后處理方ANSYS軟件法，誤差對比，以及與準確解、ANSYS軟件求解的結果對比，證明了此算法程序的有效性。
希望對大家有所幫助，喜歡的同學多多支持下！謝謝。
展開 基于Inspire的FSCC賽車懸架立柱優化設計及CAE分析
表2 前懸零件受力及參數表
2.1 制動卡鉗安裝座受力計算
圖1 卡鉗安裝座受力簡圖
圖1為卡鉗安裝座受力簡圖，在沖擊因數為1的情況下，由受力平衡可得
2.2 軸承座受力計算
圖2 Z軸方向上軸承座受力簡圖
圖3 X軸方向上軸承座受力簡圖
圖2和圖3為軸承的受力簡圖，根據受力平衡條件計算可得
3 懸架立柱優化
Altair Inspire內部搭載了功能強大的Altair OptiStruct求解器，是一個經過工業驗證的線性和非線性靜力學及振動力學求解器，已廣泛應用于工業結構設計及優化設計領域如基于應力、疲勞的優化等。一般來說優化設計主要包括優化目標、工況條件及約束條件3個要素，優化目標不同對應的數學模型也不同。利用Altair Inspire軟件進行仿真驅動設計分為以下幾個步驟：①草繪或輸入模型；②簡化零件；③設置相應的材料和載荷；④產生理想的形狀；⑤確認性能；⑥將概念設計輸出為CAD幾何模型。拓撲結構優化的基本原理是基于有限元分析的最小勢能原理，即對于一個特定的載荷和邊界條件，通過在結構中去除不必要的材料，最大限度地減少其勢能，并使結構保持足夠的剛度和強度。本研究以懸架立柱的靜力學剛度最大化為目標，以設計空間體積分數為約束條件，其優化原理的數學語言如下[20]
F=KU,0<xmin≤xi≤xmax≤1,(i=1,2，…，N)(2）式中：X為設計變量，Ω為設計變量的集合，C為柔度，U為結構位移，K為剛度矩陣，F為載荷矩陣，V(x）為體積約束函數，V*為體積限制分數值，i為單元變量，xmin為設計變量下限值，xmax為設計變量上限值。
基于Altair Inspire的優化機理，本研究的懸架立柱優化原則和思路如下。
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AMESim之HCD庫介紹（4）帶彈簧的活塞腔 AMESim彈簧教程
該模式下彈簧力計算公式為（以螺旋彈簧為例）：
文件或表達式：彈簧力必須被定義為彈簧位移的函數。可以通過一個一維格式表（1D Format table）或表達式來描述。彈簧力的單位必須是[N]，位移（x）的單位是[m]。
該模式下彈簧力計算公式為：
其中Ft是由參數 "springtable "定義的格式表或表達式。
活塞腔長度和體積計算公式為：
端口1的流量計算公式為
端口2的受力計算公式為
可以發現相較于前文介紹的基礎活塞腔，受力計算公式中僅增加了彈簧力fspr
BAP016：
BAP016與BAP015的區別僅在于與端口2和3相關的變量是交換的。在此不過多贅述。其計算公式區別可參考前文。
BAPREV1：
由于BAPREV1中實現的反向因果關系，該模型不像常規的液壓元件那樣進行嚴格的質量平衡計算。壓力是根據靜力平衡計算出來的。
活塞面積：
端口1的壓力計算公式為：
端口3的速度由端口1的流量計算得到：
02
—
帶復位彈簧的活塞腔（piston with return spring）
該系列模型僅僅改變了彈簧的位置，其余部分均未改變。
BAP017：
該模型同樣在活塞與腔體上分別定義了坐標系。
展開 橋梁結構建模計算及公式計算書合集下載，共213份計算書。
本資料為：橋梁結構建模計算及公式計算書合集下載，共213份計算書。
主要內容：拱橋計算書、箱梁預應力張拉計算書、箱梁模板設計、預應力T型梁鋼模、簡支T粱計算書、連續剛構上部結構計算書、連續剛構咨詢報告、中承式箱肋拱橋計算報告、立交工程橋梁結構計算書、連續梁橋電算計算書、自錨式懸索橋方案計算、鐵路現澆箱梁施工計算、鋼棧橋結構受力計算書、水上鋼棧橋結構計算書。
........
獲取方式：https://www.jdmm.cc/file/2423885/
所有文件目錄清單如下：
選取其中部分資料進行展示如下，相關圖片：
靜力計算模型示意圖
橋梁結構離散圖
有限元整體計算模型
主梁應力包絡圖
T梁側壓力圖
橋梁上部結構
橋梁總體布置圖
展開 利用Workbench 的Icepak和Mechanical模塊進行芯片力熱耦合計算
一直想進行力熱耦合計算，無奈一直沒時間嘗試。今天照著書上的介紹做了下，有了初步的結果。做一個簡單的分享。結果很粗糙，才開始做，還請有經驗的前輩給予指教。
一、總體思路
使用DM進行建模，然后分別導入ICEPAK計算出結果，有了溫度分布場之后，再導入static structural 進行溫度場的力學分析。注意各個模塊之間的關聯關系。
二、Geometry進行模型建立
1.如下圖，我以一個常規的芯片作為例子，中間是芯片核心的發熱部分。先建立如下圖的模型。
2. ICEPAK對模型有特殊要求，并不是所有DM建的模型都認，需要使用Tools->Electronics->Simplify來對模型進行適當的修正。如上圖，需要所有模型的模塊都屬于ICEPAK可以識別的部件。
三、進入ICEPAK進行設置
1.ICEPAK會對導入的部件，自動創建Cabinet，根據需要，把這個Cabinet的幾個端面設置成opening或者wall等。
2. 貼一個ICEPAK常規的分析流程，這里不多介紹這個模塊了。
3.計算傳熱，顯示溫度場的分布結果
四、進入Static Mechanical模塊，進行受力計算
1.如上圖，一定按照連線的方式進行模塊間的關聯。
2.按照常規方式進行設置，因為將ICEPAK結果導入了，所以會出現Imported loads，導入ICEPAK計算的溫度場。
3.開始進行應力計算！顯示結果。
展開 ANSYS與材料力學系列教程之扭轉（一）
工程中，當直桿受到的外力是作用在垂直于桿軸線的平面內的力偶，桿將會發生扭轉變形。單純發生扭轉的桿件不多，但以扭轉為主要變形的卻不少，如傳動軸，鉆桿等。對于這種結構我們可以直接用扭轉變形對其進行強度和剛度校核。
桿的扭轉和桿的拉壓可以
對比學習：桿受到拉（壓）時，產生拉（壓）應力和拉（壓）應變，桿受到扭轉時，產生切應力τ和切應變γ；拉壓時，在比例極限范圍內，拉應力和拉應變成正比，扭轉時，在比例極限范圍內，切應力和切應變成正比。
τ=Gγ
當我們研究桿件軸力與截面位置的關系時，需要繪制軸力圖；同樣，當我們研究桿件扭矩與截面位置的關系時，需要繪制
扭矩圖。與繪制軸力圖的方法一樣，繪制扭矩圖也用到
截面法來計算扭矩。下面討論例題3-1的材料力學解法和AMSYS解法。
一、材料力學解法：
Step1：分析受力，并計算外力偶矩。受力計算簡圖如下圖所示：
Step2：由軸的計算簡圖，使用截面法計算各軸段的扭矩。
Step3：根據計算結果，繪制扭矩圖如下圖所示：
根據扭矩圖可以看出，最大扭矩Tmax發生在CA段，其值為9.56kN·m。
二、ANSYS解法：
使用ANSYS求解該問題時，我們從以下幾個方面入手：
1. 確定分析類型：根據例題所示結構，確定分析類型為靜力學分析；
2.
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