橋墩靜力分析的案例
【靜力分析】Ansys WorkBench “等強度”螺紋聯接之內錐螺母靜力分析 ￥50
之前有分析過的錐螺紋聯接，螺栓和螺母上都是有錐度的螺紋，應力集中在前兩圈螺紋上。本次的“等強度”螺紋聯接中螺母是具有錐度的螺紋，而螺栓是普通螺紋。螺栓的下端與內錐螺母的下端（小直徑）旋合在一起，在不受力的情況下，螺母的上端（大直徑）和螺栓的上端是不接觸的，并且從下端到上端間隙逐漸增大；受力后，應力先從下端出現，逐漸延伸到上端。
以下是內錐螺母與普通螺母的螺紋聯接區別，左邊是內錐螺母，截取中間部分螺母和螺栓沒有接觸；而右邊是普通螺母，截取中間部分螺母和螺栓有一側的面是接觸的。
螺紋聯接是復雜曲面，直接導入后打開系統默認無法處理會不予以顯示，需要在導入模型后雙擊Geometry在SCDM中打開生成模型，再雙擊Model進入分析模塊。
模型由三個零件組成，螺栓、內錐螺母（錐度1:100）和墊板。
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水流沖擊鋼橋墩耦合分析
流固耦合場穩態分析實例（Fluent+Static Structural）；
網格工具Ansys Meshing，模擬平臺Workbench；
問題描述：
01 組合分析模塊
02 導入幾何模型
03 命名面
04 劃分流體網格
05 定義物理模型
06 定義材料
07 定義流域材料類型
08 定義邊界條件
09 求解方法，求解控制，監控都按默認設置
10 初始化
11 求解
12后處理
13 進入結構分析模塊，劃分網格
14 導入流體壓強
15 約束橋墩
16 求解位移和等效應力
17 筆者微信 leslie_wj 有意請聯系
展開 midas civil 做深水橋墩鋼套箱圍堰有限元分析
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優化設計分析系列（一）:靜力學優化設計 ￥9
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
(4)Response Surface(響應曲面優化分析工具):通過圖表來動態地顯示輸入與輸出參數之間的關系。
展開 Ansys workbench模擬背板靜力學分析 ￥29.9
靜力學分析能夠深入理解結構在已知靜力載荷下的響應，包括位移、應力和應變等，通過靜力學分析，可以確定模型在外部影響下的應力、應變和形變的變化規律。在分析過程中，載荷的大小和方向是恒定的，因為在靜力學分析中，假設模型受到的作用力和輸出結果不會隨時間變化。在分析中，可以選擇多種不同的載荷，如溫度、位移、慣性力和壓力等。</p><p>在對液壓底座支架結構進行分析時，首先需要研究其在變化或者固定的載荷影響下的結構力學行為。在分析過程中，首先需要進行離散化處理，通過劃分模型，使得面變為有限個單元，然后再進行細分，是單元變成有限個節點，最后組合單元構成整體，以此方式研究連續體模型，分析模型的靜力學特性。</p><p><br></p><p>5.2 背板靜力學仿真</p><p>5.2.1 模型導入</p><p>完成連桿的座椅模型后，在另存為類型中選擇step格式，這是通用的CAD數據交換格式，可以被大多數工程軟件所接受，并將模型導出step格式導入到ansys workbench中。</p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202505/2351d2a2e6d370308fffc76e8ee9ec4e.png"></p><p>5.2.2 設置材料參數</p><p>在Workbench的項目圖表視圖中，找到需要編輯的幾何體，通常位于“幾何”（Geometry）分支下。</p><p>在幾何體上右鍵單擊，選擇“編輯”（Edit）。這將打開一個材料列表，您可以在其中選擇或添加材料。</p><p>在材料列表中查找“碳纖維”，這通常是ANSYS Workbench自帶材料庫中的選項。
展開 支架的線性靜力分析 ￥19.89
圖34 名為Load-Point的載荷在分析步Step-Load-1中起作用并延續到分析步Step-Load-2中
下面是定義在支架自由端在局部區域上受到的均布剪力ps。
3）分割支架的斷面
圖35 分割支架端面
圖36 分割端面后的部件
4）定義受剪力的面
圖37 定義受剪力的面
5）定義面載荷
圖38 創建面載荷
圖39 對面載荷進行編輯
圖40 施加載荷后的部件
在Load Manager對話框中可以看到，名為Load-Surface的載荷在分析步Step-Load-2中開始起作用。
8. 定義邊界條件
1）為施加固支邊界條件的區域創建集合
圖41 創建邊界
圖42 施加固支邊界條件的區域
2）為施加對稱邊界條件的區域創建集合
圖43 施加對稱邊界條件的區域
3）定義固支邊界條件
圖44 創建固支邊界條件
4）定義對稱邊界條件
圖45 創建對稱邊界條件
圖46 施加邊界條件后的部件
四、結果與分析
1. 提交分析作業
1）創建分析作業
圖47 創建分析作業
圖48 編輯分析作業速率
2）提交分析作業
圖49 提交分析作業（Submit）并已完成
對話框中的狀態已經變成Completed，表示對模型的分析已經成功完成。點擊Results，進入Visualization功能模塊，如下圖。
圖50 作業結果圖
2.
展開 線性靜力學分析-口型梁靜力分析
在sw simulation中做靜應力分析有局限性，就像這種理論性的靜應力分析，也需要詳實的把機構畫出來，來設置固定和連接。
(有2D簡化，有梁模擬，還不理解其使用意義）
其設置連接，設置夾具等方式還不了解。參數設置過程中會比ANSYS更加難操作。
純電動客車骨架結構優化（模態分析、極限工況分析、靜力分析、拓撲優化）
1 建立車頂優化區域
設置車頂優化區域并添加空調及電池載荷
2 設置設計變量
注意設置對稱優化，保證一定的制造可行性
3 創建體積響應及多工況聯合響應
4 體積響應設置為優化約束
5 設置為優化目標
6 分析及后處理
七 根據拓撲優化結果重新布置車頂組件
1 重新建立幾何，創建有限元模型
2 完成模型彎曲及扭轉靜力學分析
彎曲工況下最大應力降低32Mpa
機翼簡易模型結構靜力學分析與預應力模態分析 ￥20
機翼簡易模型結構靜力學分析與預應力模態分析
●學習目標:如圖7-5所示，本實例為機翼簡易模型結構預應力模態分析，通過本實例學習預應力模態
分析的基本操作方法和相關設置。
●起始文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling.wbpj。
●結果文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling Analysis wbpj。
圖7-5模態分析網格和振 型云圖
圖7-5模態分析網格和振 型云圖
1. 分析流程
(1)靜力學分析。
Step1創建分析系統
啟動Workbench 分析程序，瀏覽打開分析起始文件Airfoil modeling wbpj。拖曳分析系統中[ Static
Structural]. [ Modal ]進人項目流程圖(需要共享[ Gcometry ]、[ Engineering Data]、I Model ]單元格內容).
男存工程文件名稱為Airfoil modeling Analysis, 如圖7-6所示。
圖7-6創建工程文件
Step2定義工程材料數據
雙擊[ Enginering Data(B2)] 單元格，選擇[ General Materials ]材料庫中的[ Aluminum AlloyI.單擊
“+”進行添加。
Step3定義幾何零件行為特性
雙擊項目單元格[ Model(B4)]，進人Mechanical靜力學分析環境。
展開 ABAQUS 建筑結構動力彈塑性時程分析、靜力彈塑性Pushover分析、模態分析
ABAQUS軟件
建筑結構動力彈塑性時程分析、靜力彈塑性Pushover分析、模態分析
剪力墻擬靜力加載
建模及結構后處理
以上內容，歡迎各位的留言交流，也可提供答疑服務！
無限元在Abaqus靜力分析中的應用
以下文章來源于公眾號：FEM and FEA ，作者追逐繁星的Mono
分析人員有時會面臨無限大空間中的邊值問題，或者是感興趣的區域相比于周圍介質非常小的情況。無限元旨在通過與常規的一階或二階平面、軸對稱或三維實體單元混合使用來解決此類問題，即通過常規單元模擬感興趣的區域，而遠場邊界則通過無限元來模擬。此外，在動力分析中，無限元還可以用來吸收應力波，防止在邊界處反射回來的應力波對計算結果產生影響。本文主要討論無限元在非線性有限元軟件Abaqus的靜力分析中的應用。
-01-
無限元基本原理
1.1
一維無限元
Abaqus中用于靜力分析的無限元是參考Zienkiewicz等人的工作建立的，此類無限元也被稱為映射無限元，其特點為采用了兩種形函數，即無限元的幾何描述通過一組映射函數來實現，而位移場則與常規有限元相同，即采用標準的形函數來確定。
1.1.1 坐標的映射變換
假定無限元具有方向性，單元從x1開始，經過x2，并延伸至無窮遠處的x3。然后將該單元映射到自然坐標ξ表示的有限域上（-1≤ξ≤1）。如圖1所示。
展開 ANSA中Nastran多工況分析設置——線性靜力分析
問題描述
在ANSA環境下設置Nastran多工況分析中的線性靜力分析。下圖為一個I型梁的有限元實體模型，存在多個邊界條件。
如左圖所示，一個I型梁的有限元實體模型的上表面的某個區域承受一個靜載荷壓力沿著Z軸的負方向，大小為1MPa，并且考慮重力的影響。需要研究在兩種載荷條件下，該模型的靜態行為。第一種只包含重力；第二種同時包含重力及上表面的壓力載荷。
基本步驟介紹
定義單點約束(SPC)
約束3為約束1和約束2的組合。
施加重力載荷
在預定義的單元面上施加預定義載荷
定義耦合的載荷集
如圖所示，為所有施加的載荷及邊界約束。
為靜力分析求解問題設定Header
本文主要介紹了ANSA中Nastran模塊對多工況分析步的設置。通過ANSA對上述工況進行設置，然后使用NASTRAN求解I型梁模型的線性靜態問題，確定梁在特定載荷工況下的響應。
ANSA中Nastran多工況分析設置.pdf
展開 龍門吊靜力學強度分析
導讀
海洋結構分析通用軟件SAM是七〇二所及下屬中船奧藍托無錫軟件技術有限公司聯合國內優勢單位共同研發的一款完全自主可控的通用結構CAE軟件，已具備工程應用能力。近日，大連海事大學張佳寧團隊利用SAM完成了龍門吊靜力學強度分析及校核，具體操作步驟如下演示。
靜力分析-龍門吊靜力學強度分析
01. SAM 導入Nastran 模型
打開SAM 軟件，點擊File →Import →Model，導入gantry_crane2.bdf文件。
導入以后的模型如下圖1所示：
圖 1 導入模型顯示
02. SAM 靜力分析
點擊 Module，切換到 Job 模塊下，點擊 Job→Create,
圖2 創建Job
在 Create Job 對話框中：
* Name 默認為 Job-1
* 模型選擇 gantry_crane2
點擊 OK 完成 Job 的創建
圖3 完成 Job 創建
點擊 Job 菜單下的 Manager…按鈕，在彈出的 Job Manager 對話框中選擇剛剛創建的 Job 的名稱。點擊 Submit 進行計算。
圖4 提交Job進行計算
03.
展開 接觸靜力分析收斂的解決方案《案例》 ￥15
2、本示例卡扣公母配合進行卡扣力分析，左端面一側綁定rp參考點，并向右20mm推進距離，右端一側固定。
3、使用abaqus靜力分析工況，計算時間1s，初始增量步0.05s，最小增量步1e-10s，最大增量步0.1s。
4、計算容易出現不收斂現象，通常計算到關鍵時候，由于無法繼續迭代，導致分析沒能繼續進行出現發散。
（1）
1、若主面為公扣，計算結果如下
（2）
2、替換主從面，計算結果如下
（3）
3、公扣從面為點，計算結果
（4）
4、母扣從面為點，計算結果為（1）
5、面接觸，小滑移方式能計算收斂，但是結果比較突兀。小滑移適合接觸面相對滑動較小的接觸類型，相對滑動在局部微小的區域，如螺栓連接盒過盈配合等，接觸面的接觸點關系基本保持不變，計算量小。
（5）
6、接觸區域網格細化1mm改為0.5mm，結果與（1）一致
7、打開自動穩定，指定阻尼因子（specify damping factor）0.0002，沿用細化網格模型，結果比較好點，但是還不能計算收斂
（6）
8、使用動力隱式計算求解，應用準靜態等其它均無法達到計算收斂。還包括接觸切向無摩擦。
那么，接下要如何去改善計算收斂？
展開 