等強(qiáng)度
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基于Ansys的船舶板架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
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等強(qiáng)度的實(shí)例教程
同樣，表面鍍層（如鍍Cr、Ni等）由于鍍層中的裂紋造成的缺口效應(yīng)、鍍層在基體金屬中引起的殘余拉應(yīng)力以及電鍍過程中氫氣的浸入導(dǎo)到氫脆等原因，使疲勞強(qiáng)度降低。
采用感應(yīng)淬火、表面火焰淬火以及低淬透性鋼的薄殼淬火，均可獲得一定深度的表面硬度化層，并在表層形成有利的殘余壓應(yīng)力，因而也是提高零件疲勞強(qiáng)度的有效方法。
表面滾壓和噴丸等處理，由于能在試樣表面形成一定深度的形變硬化層，同時(shí)使表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，因而也是提高疲勞強(qiáng)度的有效途徑。
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高強(qiáng)度螺栓是鋼結(jié)構(gòu)施工中最普遍常見的施工內(nèi)容，所有鋼結(jié)構(gòu)工程師都會(huì)覺得熟悉得不能再熟悉了。然而事實(shí)可能并非如此，今天我們從最基本的概念的入手，帶你重新認(rèn)識(shí)高強(qiáng)度螺栓，可能會(huì)顛覆你最基本的認(rèn)識(shí)。
01 什么是高強(qiáng)度螺栓
高強(qiáng)度螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直譯為：高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓，英文簡稱：HSFG。可見，我們中文施工中所說的高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓的簡稱。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦（Friction）”“預(yù)緊（Grip）”兩個(gè)詞，卻造成了許多工程技術(shù)人員對(duì)高強(qiáng)度螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區(qū)。
誤區(qū)一：材料等級(jí)超過8.8級(jí)的螺栓，就是“高強(qiáng)度螺栓”？
高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓的核心區(qū)別并不在于使用材料的強(qiáng)度，而是受力的形式。本質(zhì)是是否施加預(yù)緊力，并利用靜摩擦力抗剪。
展開 高強(qiáng)度螺栓是鋼結(jié)構(gòu)施工中最普遍常見的施工內(nèi)容，所有鋼結(jié)構(gòu)工程師都會(huì)覺得熟悉得不能再熟悉了。然而事實(shí)可能并非如此，今天我們從最基本的概念的入手，帶你重新認(rèn)識(shí)高強(qiáng)度螺栓，可能會(huì)顛覆你最基本的認(rèn)識(shí)。
一、什么是高強(qiáng)度螺栓
高強(qiáng)度螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直譯為：高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓，英文簡稱：HSFG。可見，我們中文施工中所說的高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓的簡稱。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦（Friction）”“預(yù)緊（Grip）”兩個(gè)詞，卻造成了許多工程技術(shù)人員對(duì)高強(qiáng)度螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區(qū)。
誤區(qū)一：
材料等級(jí)超過8.8級(jí)的螺栓，就是“高強(qiáng)度螺栓”？
高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓的核心區(qū)別并不在于使用材料的強(qiáng)度，而是受力的形式。本質(zhì)是是否施加預(yù)緊力，并利用靜摩擦力抗剪。（1）*
實(shí)際上在英標(biāo)規(guī)范，美標(biāo)規(guī)范中提到的高強(qiáng)度螺栓（HSFG BOLT）只有8.8級(jí)和10.9級(jí)兩種（BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490），而普通螺栓卻有包含有4.6，5.6，8.8，10.9，12.9等（BS 3692 11款表2）；由此可見，材料強(qiáng)度高低并不是區(qū)別高強(qiáng)度螺栓與普通螺栓的關(guān)鍵。
二、正確理解“高強(qiáng)”，強(qiáng)在何處
按照GB50017，計(jì)算單個(gè)普通螺栓（B類）8.8級(jí)和高強(qiáng)度螺栓8.8級(jí)抗拉及抗剪強(qiáng)度。
通過計(jì)算我們可以看到，相同等級(jí)的情況下，普通螺栓的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值都要高于高強(qiáng)度螺栓。（2）*
那么高強(qiáng)度螺栓，“強(qiáng)”在哪里？
為回答這一個(gè)問題，必須從兩種螺栓的設(shè)計(jì)工作狀態(tài)入手，研究其彈塑性變形的規(guī)律，并理解到設(shè)計(jì)破壞時(shí)的極限狀態(tài)。
展開 失效依據(jù)：
設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：
形狀改變比能是引起材料屈服破壞的因素，歸為剪切型的強(qiáng)度理論，用SEQV表示。比較兩者，SINT比SEQV略為保守。
5莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則
莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則則是以各種狀態(tài)下的材料的破壞實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)建立起來的有一定經(jīng)驗(yàn)行的準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則考慮材料拉壓強(qiáng)度不等的情況，可以用與鑄鐵等脆性材料，也可以用于塑性材料，當(dāng)材料拉壓強(qiáng)度相同時(shí)，等效于最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則。
結(jié)語
當(dāng)然，不用的行業(yè)有不用的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)具體的工程選用合適的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則尤為重要。
這里以ANSYS Workbench為例，說明各個(gè)強(qiáng)度準(zhǔn)則的適用范圍以及相應(yīng)選用的應(yīng)力工具。
1）三軸拉伸時(shí)，脆性或者塑性材料都會(huì)發(fā)生脆性斷裂，應(yīng)采用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則，應(yīng)力工具為 Max Tensile Stress.
2）對(duì)于脆性材料，在二軸應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)采用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則，如果拉壓強(qiáng)度不同，應(yīng)采用莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則，應(yīng)力工具為 Mohr-Coulomb Stress
3）對(duì)于塑性材料，應(yīng)采用形狀改變比能準(zhǔn)則，應(yīng)力工具為 Max Equivalent Stress；或者最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則，應(yīng)力工具為Max Shear Stress.
4）在三軸壓縮應(yīng)力狀態(tài)下，對(duì)塑性和脆性材料一般采用形狀改變比能準(zhǔn)則。
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01
什么是高強(qiáng)度螺栓
高強(qiáng)度螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直譯為：高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓，英文簡稱：HSFG。可見，我們中文施工中所說的高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓的簡稱。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦（Friction）”“預(yù)緊（Grip）”兩個(gè)詞，卻造成了許多工程技術(shù)人員對(duì)高強(qiáng)度螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區(qū)。
誤區(qū)一：材料等級(jí)超過8.8級(jí)的螺栓，就是“高強(qiáng)度螺栓”？
高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓的核心區(qū)別并不在于使用材料的強(qiáng)度，而是受力的形式。本質(zhì)是是否施加預(yù)緊力，并利用靜摩擦力抗剪。
實(shí)際上在英標(biāo)規(guī)范，美標(biāo)規(guī)范中提到的高強(qiáng)度螺栓（HSFG BOLT）只有8.8級(jí)和10.9級(jí)兩種（BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490），而普通螺栓卻有包含有4.6，5.6，8.8，10.9，12.9等（BS 3692 11款表2）；由此可見，材料強(qiáng)度高低并不是區(qū)別高強(qiáng)度螺栓與普通螺栓的關(guān)鍵。
誤區(qū)二：高強(qiáng)度螺栓的承載能力高于普通螺栓，是為“高強(qiáng)”？
由單個(gè)螺栓的計(jì)算可知，高強(qiáng)度螺栓抗拉和抗剪的設(shè)計(jì)強(qiáng)度均低于普通螺栓。其高強(qiáng)實(shí)質(zhì)是：正常工作時(shí)，節(jié)點(diǎn)不允許發(fā)生任何相對(duì)滑移，即：彈塑性變形小，節(jié)點(diǎn)剛度大。
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其基礎(chǔ)材質(zhì)是HT200至HT300牌號(hào)的高強(qiáng)度灰鑄鐵。這種材料因?yàn)閮?nèi)部含有大量片狀石墨，具備了兩個(gè)關(guān)鍵特性：一是出和色的吸震性，能有效吸收測試過程中產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定；二是較好的耐磨性，能夠承受工件長期在上面摩擦、拖拽而不易損壞。
二、決定壽命的關(guān)鍵工藝
平臺(tái)是否會(huì)變形、能使用多久，并非取決于表面光潔度，而是取決于以下兩個(gè)核心工藝。
第和一個(gè)是時(shí)效處理。
??? 超和強(qiáng)的剛性與承載
承載無憂：平臺(tái)采用高強(qiáng)度的HT250-HT400鑄鐵及科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可承載從微型電機(jī)到數(shù)百千瓦乃至兆瓦級(jí)大型電機(jī)的全部重量。
堅(jiān)固耐用：厚實(shí)的臺(tái)面、密集的加強(qiáng)筋和牢固的箱型結(jié)構(gòu)，使其在大載荷下也不發(fā)生變形或損壞，使用壽命相當(dāng)長。
以下是幾個(gè)核心要點(diǎn)：
?? 選型：三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)
看材質(zhì)：優(yōu)先選擇HT250或HT300等高牌號(hào)鑄鐵，強(qiáng)度和耐磨性更好。不要為了省錢選低牌號(hào)，后期變形維修的成本更高。
定精度：根據(jù)用途選。0級(jí)用于精和密檢測和計(jì)量；1級(jí)用于精和密裝配和測試；2級(jí)用于一般加工和焊接。
地平鐵，全稱鑄鐵地平平臺(tái)，是一種專為大型、重型設(shè)備設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度鑄鐵制平面基準(zhǔn)工具。可以把它看作“落地生根的超和級(jí)工作臺(tái)”，通過地腳螺栓永和久固定在車間地基上，為超大型機(jī)械的裝配、試驗(yàn)、焊接或精和密檢測提供一個(gè)絕和對(duì)平整且相當(dāng)穩(wěn)定的基準(zhǔn)平面。
通過實(shí)時(shí)交互和高效求解，工程師能夠更早發(fā)現(xiàn)材料分布規(guī)律，平衡強(qiáng)度、剛度與重量之間的關(guān)系，為后續(xù)詳細(xì)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。無論是機(jī)械零部件、工業(yè)裝備還是消費(fèi)類產(chǎn)品，Discovery 都能夠幫助團(tuán)隊(duì)更高效地達(dá)成輕量化目標(biāo)，提升產(chǎn)品競爭力。
衍射分束器的仿真
衍射光束整形器
衍射光束整形器會(huì)改變具有高斯強(qiáng)度分布的激光光束的相位分布和強(qiáng)度，也就是說，光束的亮度在中心最強(qiáng)，向邊緣平滑遞減，呈現(xiàn)出曲線分布。衍射光束整形器可調(diào)控輸入光束的特性，以改變輸出光束的形狀。輸出光束通常為環(huán)形或矩形，但也可以獲得其他光束幾何結(jié)構(gòu)輪廓。衍射光束整形器可用于光刻、全息照明、光學(xué)傳感器、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用和激光材料加工等領(lǐng)域。
它會(huì)指定焊接長度、類型和焊腳厚度等關(guān)鍵屬性，這些屬性對(duì)于強(qiáng)度和疲勞分析至關(guān)重要。對(duì)于強(qiáng)度計(jì)算，焊縫尺寸會(huì)被明確定義，以確保在所有方向上（沿焊縫方向、垂直方向和剪切方向）都能夠正確考慮焊縫強(qiáng)度。對(duì)于疲勞計(jì)算，它會(huì)沿焊縫方向自動(dòng)調(diào)整單元應(yīng)力，從而最大限度地縮短設(shè)置時(shí)間。Weld Finder使您能夠在部件之間設(shè)置焊接和非焊接條件，通過抗拉性能或屈服性能篩選焊縫，并驗(yàn)證識(shí)別設(shè)置。
基于 Ansys Maxwell、Mechanical、Fluent、Icepak 等核心工具，講解電力設(shè)備全流程仿真解決方案，覆蓋關(guān)鍵場景：電磁仿真-開關(guān)產(chǎn)品 / 變壓器電磁場分析、繞組渦流損耗與磁路優(yōu)化、絕緣電場分布與耐壓校核；結(jié)構(gòu)仿真-設(shè)備殼體與鐵芯強(qiáng)度校核、振動(dòng)模態(tài)與諧響應(yīng)分析、長期運(yùn)行疲勞壽命預(yù)測；流體與熱仿真-變壓器油流散熱優(yōu)化、流場 - 溫度場耦合分析；2.
光源的類型決定了其成本、光色和強(qiáng)度。每種光源類型都有其優(yōu)缺點(diǎn)，但LED燈或矩陣組件憑借其控制和亮度優(yōu)勢，成為了當(dāng)前首選的光源。
光型調(diào)節(jié)
為了實(shí)現(xiàn)所需的光型（光束圖案），人們會(huì)使用多種技術(shù)來調(diào)節(jié)光束中不同區(qū)域的亮度，通過選擇性地產(chǎn)生或掩蔽光線，來塑造目標(biāo)光型。
基于虛擬試驗(yàn)場仿真技術(shù)將真實(shí)路面轉(zhuǎn)化成具有真實(shí)路面特征的虛擬路面，在虛擬軟件環(huán)境下，建立整車虛擬樣機(jī)，在虛擬環(huán)境下模擬仿真實(shí)車在試驗(yàn)場虛擬路面上以不同的速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而獲得整車不同節(jié)點(diǎn)處的載荷譜，支持整車強(qiáng)度耐久屬性的開發(fā)。
2VPG虛擬試驗(yàn)技術(shù)路線
VPG軟件在開發(fā)前期可以快速精準(zhǔn)的預(yù)測整車強(qiáng)度耐久載荷，支持整車強(qiáng)度耐久性能的開發(fā)。
