設置纖維體積分數(shù)為0.4，纖維直徑為50μm。創(chuàng)建幾何模型（圖1），并使用默認設置生成網(wǎng)格。 4. 創(chuàng)建一個恒定材料，并求解工程常數(shù)。工程常數(shù)匯總?cè)鐖D2所示。可以觀察到，纖維方向上的整體楊氏模量 E1 比 E2 和 E3 大100%以上。這是因為纖維的楊氏模量高于基體，從而增強了縱向剛度。這種微觀結(jié)構(gòu)的典型例子是木材和一些復合材料。 圖1.

如圖 2 所示，創(chuàng)建兩個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；設置扭轉(zhuǎn)剛度為 2000 N?mm/rad，并將其賦予兩處關(guān)節(jié)。采用 5mm 全局網(wǎng)格尺寸及線性單元完成模型網(wǎng)格劃分。 圖 2 模型所定義旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)示意圖 5、定義分析設置并施加邊界條件。相機實際工作載荷的頻率大概率處于低頻區(qū)間，因此將分析頻率范圍設定為 0~30Hz。

檢查大變形設置：如果位移較大（如 20mm），建議在 Analysis Settings 中打開 Large Deflection（大變形） 如何得到彈簧剛度？ 直接將反力（471N）除以位移（20mm），得到剛度 K=23.55 N/mm。

四點彎曲測試模擬案例 1 1、打開 ANSYS Workbench，創(chuàng)建“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”系統(tǒng)。 2、定義材料屬性。本案例采用結(jié)構(gòu)鋼；本次仿真中不對鋼材設置塑性屬性，材料將僅發(fā)生線彈性變形。 3、導入 T 型梁幾何模型，模型外觀如圖 1 所示。 圖1 T 型梁幾何模型 4、為幾何模型賦予材料屬性。 5、施加邊界條件。

施加螺栓預緊力能夠提升結(jié)構(gòu)整體性、優(yōu)化應力分布并提高節(jié)點剛度。 【點擊下方查看案例視頻】

圖5 彈簧回彈后變形的等高線圖 總結(jié)： 本案例演示了如何利用顯式動力學和靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析進行鈑金回彈模擬的方法。數(shù)據(jù)導出與導入的概念與框架可適用于多種其他應用和分析類型。 掃碼觀看完整視頻

選擇四個區(qū)域修改參數(shù)，如圖4所示： 圖3 按參數(shù)選擇區(qū)域 圖4 選定的目標量與待修改量 （4）單擊“攝動優(yōu)選”按鈕，進行修改參數(shù)的靈敏度計算，結(jié)果如圖5所示： 圖5 參數(shù)擾動分析結(jié)果 （7）圖5中結(jié)果表明，底板的楊氏模量和厚度對目標模態(tài)頻率影響較高，其側(cè)板的密度和彈簧剛度對目標模態(tài)頻率的影響可以忽略，將這兩項參數(shù)從列表中刪除。

</p><p><strong>Step2 施加關(guān)節(jié)剛度</strong>：在旋轉(zhuǎn)副位置施加旋轉(zhuǎn)襯套力，模擬關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)剛度與阻尼。。</p><p><strong>Step3 目標牽引</strong>：在末端執(zhí)行器與目標點之間創(chuàng)建一個6自由度的襯套力。設置該襯套具有極大的平移和旋轉(zhuǎn)剛度，使其充當一個強力“虛擬彈簧”，將末端執(zhí)行器拉向目標點；同時設置適當?shù)淖枘嵯禂?shù)以吸收能量，消除振蕩，確保系統(tǒng)收斂。

本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態(tài)的提取過程，通過這一標準流程，可以明確識別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵頻率提供定量的工程依據(jù)。

我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內(nèi)部實現(xiàn)方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數(shù)學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。