ansys 建模過(guò)程的案例
北鯤云講堂 | 10月25日：ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過(guò)程
本期云講堂我們邀請(qǐng)到了李安民博士來(lái)為大家分享ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過(guò)程。
李安民博士：結(jié)構(gòu)工程專業(yè)高校教師，在讀博士研究生。從2009年開(kāi)始從事有限元的應(yīng)用和教學(xué)，在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目以及大量橫向課題中廣泛使用有限元進(jìn)行仿真分析。長(zhǎng)期進(jìn)行有限元分析的咨詢工作。擅長(zhǎng)土木方面的建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)分析與教學(xué)。目前從事人工智能結(jié)合有限元在工程方面的應(yīng)用研究。
通過(guò)三個(gè)案例說(shuō)明彈簧單元的應(yīng)用，再通過(guò)過(guò)一個(gè)完整計(jì)算實(shí)例演示一步一步地說(shuō)明如何建立彈簧單元。
直播期間，我們?yōu)橹辈ラg觀眾準(zhǔn)備了以下三大福利！
群內(nèi)指定鏈接注冊(cè)的新用戶可免費(fèi)領(lǐng)取200算力金
直播間抽獎(jiǎng)：直播期間共有2輪抽獎(jiǎng)，可獲得充值禮包（充200得300）、瑞幸咖啡券等禮品
直播調(diào)研抽獎(jiǎng)：群內(nèi)參與直播調(diào)研，即可參與抽獎(jiǎng)，神秘大禮等著您
10月27日 19：00，我們?cè)谥辈ラg不見(jiàn)不散
掃描下方海報(bào)二維碼參與【推薦有禮】活動(dòng)
領(lǐng)取1000算力金+200元現(xiàn)金
點(diǎn)擊【閱讀原文】完成注冊(cè)，即可免費(fèi)獲得算力金
展開(kāi) 『轉(zhuǎn)貼』一個(gè)隧道建模的例子（公布真實(shí)的建模過(guò)程）
另外如果高手可以直接在ansys中建模的話,可以不需要autocad 和 autocad to ansys程序。
JDx U:O
l
看autocad建模圖
光學(xué)制造過(guò)程建模
因此，盡管制造鏈還是由互相適當(dāng)平衡的后續(xù)單個(gè)過(guò)程組成，但已經(jīng)能夠?qū)⒅圃戽溡暈橐粋€(gè)整體過(guò)程，從而產(chǎn)生新的見(jiàn)解和解決方案。因此，在加工層面進(jìn)行了方法論分析，將OFT系統(tǒng)地、模塊化地進(jìn)行分解，將其分解為一個(gè)個(gè)部分功能，例如，通過(guò)將表面平滑過(guò)程劃分為五個(gè)物理和化學(xué)子機(jī)制，僅：（a）脆性開(kāi)裂，（b）延性流動(dòng)，（c）化學(xué)反應(yīng)，（d）熱和（e）噴射。在這5種分類(lèi)機(jī)制中，我們可以建立所有現(xiàn)有的平滑過(guò)程，從而更好地理解現(xiàn)有的約400種OFT，例如：進(jìn)給拋光（=a+c）、延展磨削（=B）、化學(xué)蝕刻（=c）、浮動(dòng)拋光（= B + c）、MRF（=B+ c）、離子束精加工（=e）、流體拋光（=b+c）、激光拋光（=b+d）、激光誘導(dǎo)背面蝕刻（=c+d）和等離子拋光（=c+d）。基于一種獨(dú)特的、類(lèi)似專家系統(tǒng)的算法，以及從數(shù)十年的學(xué)術(shù)和工業(yè)制造項(xiàng)目中獲得的專業(yè)知識(shí)，PanDao考慮了所有已知的OFT，以最小的成本和風(fēng)險(xiǎn)為給定的透鏡設(shè)計(jì)確定最佳的光學(xué)制造鏈。因此，PanDao能夠在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化光學(xué)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率，最小成本和交付時(shí)間，并提供替代或支持光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的人機(jī)交互的可能性。圖1顯示了輸入到PanDao軟件中的非球面透鏡數(shù)據(jù)，圖2顯示了PanDao分析的結(jié)果，其中包含了沿最佳制造鏈所需的OFT、制造成本以及第一批交付周期（收到訂單后交付第一批所需的時(shí)間）的詳細(xì)信息。此外，PanDao還提供了有關(guān)建立生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的信息，例如，通過(guò)新的能力因素。能力取決于被分析鏡頭的“六足”的復(fù)雜性和準(zhǔn)確性。它描述了在沿著這個(gè)特定的制造鏈運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)器、工具和操作員必須具備的所需能力水平。也就是說(shuō)，它是應(yīng)用該工藝所需的加工水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在能力為100%的情況下，機(jī)器必須使用最先進(jìn)的加工水平。
展開(kāi) 建模過(guò)程
建模過(guò)程 1.rar
建模過(guò)程 2.rar
建模過(guò)程 3.rar
光學(xué)制造過(guò)程建模
因此，盡管制造鏈還是由互相適當(dāng)平衡的后續(xù)單個(gè)過(guò)程組成，但已經(jīng)能夠?qū)⒅圃戽溡暈橐粋€(gè)整體過(guò)程，從而產(chǎn)生新的見(jiàn)解和解決方案。因此，在加工層面進(jìn)行了方法論分析，將OFT系統(tǒng)地、模塊化地進(jìn)行分解，將其分解為一個(gè)個(gè)部分功能，例如，通過(guò)將表面平滑過(guò)程劃分為五個(gè)物理和化學(xué)子機(jī)制，僅：（a）脆性開(kāi)裂，（b）延性流動(dòng)，（c）化學(xué)反應(yīng)，（d）熱和（e）噴射。在這5種分類(lèi)機(jī)制中，我們可以建立所有現(xiàn)有的平滑過(guò)程，從而更好地理解現(xiàn)有的約400種OFT，例如：進(jìn)給拋光（=a+c）、延展磨削（=B）、化學(xué)蝕刻（=c）、浮動(dòng)拋光（= B + c）、MRF（=B+ c）、離子束精加工（=e）、流體拋光（=b+c）、激光拋光（=b+d）、激光誘導(dǎo)背面蝕刻（=c+d）和等離子拋光（=c+d）。基于一種獨(dú)特的、類(lèi)似專家系統(tǒng)的算法，以及從數(shù)十年的學(xué)術(shù)和工業(yè)制造項(xiàng)目中獲得的專業(yè)知識(shí)，PanDao考慮了所有已知的OFT，以最小的成本和風(fēng)險(xiǎn)為給定的透鏡設(shè)計(jì)確定最佳的光學(xué)制造鏈。因此，PanDao能夠在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化光學(xué)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率，最小成本和交付時(shí)間，并提供替代或支持光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的人機(jī)交互的可能性。圖1顯示了輸入到PanDao軟件中的非球面透鏡數(shù)據(jù)，圖2顯示了PanDao分析的結(jié)果，其中包含了沿最佳制造鏈所需的OFT、制造成本以及第一批交付周期（收到訂單后交付第一批所需的時(shí)間）的詳細(xì)信息。此外，PanDao還提供了有關(guān)建立生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的信息，例如，通過(guò)新的能力因素。能力取決于被分析鏡頭的“六足”的復(fù)雜性和準(zhǔn)確性。它描述了在沿著這個(gè)特定的制造鏈運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)器、工具和操作員必須具備的所需能力水平。也就是說(shuō)，它是應(yīng)用該工藝所需的加工水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在能力為100%的情況下，機(jī)器必須使用最先進(jìn)的加工水平。
展開(kāi) S-ALE建模過(guò)程
S-ALE建模步驟：
1 在典型的結(jié)構(gòu)化ALE模擬中 ( S-ALE )，* ALE_STRUCTURED_MESH 用于生成 結(jié)構(gòu)化ALE網(wǎng)格（S-ALE網(wǎng)格）。該網(wǎng)格包含仿真所需的結(jié)構(gòu)化六面體實(shí)體網(wǎng)格單元及其節(jié)點(diǎn)，但是沒(méi)有材料等信息。僅僅是一個(gè)網(wǎng)格PART。
2 所以還需要* ALE_STRUCTURED_MULTI-MATERIAL_GROUP 或者 * ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP這個(gè)關(guān)鍵字來(lái)指定該網(wǎng)格part (ALE_STRUCTURED_MESH) 中包含的材料及其材料屬性信息（*MAT+*EOS+*HOURGLASS），可以是一種或者是多種材料。
3 有了網(wǎng)格part，還有材料信息，最后就需要將材料信息填充到網(wǎng)格中去。這時(shí)就需要用*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING或者 *INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY （ALE常用）這個(gè)關(guān)鍵字把對(duì)應(yīng)的材料填充到相應(yīng)的網(wǎng)格中去。
展開(kāi) Abaqus纖維復(fù)合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型
內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
模擬過(guò)程采用puck子程序，有錄制整個(gè)建模操作視頻，可贈(zèng)送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
cae ￥20
</div><div contenteditable="false" width="100%">
內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
</div><div contenteditable="false" width="100%">
模擬過(guò)程采用puck子程序，有錄制整個(gè)建模操作視頻，可贈(zèng)送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
</div><div contenteditable="false" width="100%">
cae,inp文件及ODB文件，操作視頻(注意：并未含puck子程序，僅作學(xué)習(xí)參考)
</div><p><br></p>
展開(kāi) PKPM建模詳細(xì)過(guò)程
軸線輸入――網(wǎng)格生成――構(gòu)件定義――樓層定義――荷載定義――樓層組裝――保存文件
注意柱、梁、樓板截面的選取，在PMCAD中柱、梁、樓板截面定義用的著：
[1]框架柱截面估算：
高與寬一般可取（1/10——1/15）層高。并可按下列方法初步確定。
1、按軸壓比要求
又軸壓比初步確定 框架柱截面尺寸時(shí)，可按下式計(jì)算：
[$micro]N = N/Acfc
式中 [$micro]N ----- 框架柱的軸壓比
Ac -------框架柱的截面面積
fc--------柱混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
N---------柱軸向壓力設(shè)計(jì)值
柱軸向壓力設(shè)計(jì)值可初步按下式估算:
N = γgQSNα1α2β
式中: γg -----豎向荷載分項(xiàng)系數(shù)
Q---------每個(gè)樓層上單位面積的豎向荷載,可取q=12——14KN/m[$sup2]
S--------柱一層的荷載面積
N---------柱荷載樓層數(shù)
α1------考慮水平力產(chǎn)生的附加系數(shù),風(fēng)荷載或四級(jí)抗震時(shí)α1=1.05,三——一級(jí)抗震時(shí)α1=1.05——1.15
α2------邊角柱軸向力增大系數(shù),邊柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2
β------柱由框架梁與剪力墻連接時(shí),柱軸力折減系數(shù),可取為0.7——0.8
框架柱軸壓比 [$micro]N 的限值宜滿足下列規(guī)定:
抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí), 軸壓比限值 0.7
抗震等級(jí)為二級(jí)時(shí), 軸壓比限值 0.8
抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí), 軸壓比限值 0.9
抗震等級(jí)為四級(jí)及非抗震時(shí), 軸壓比限值 1.0
展開(kāi) 禧瑪諾牙盤(pán)—犀牛建模過(guò)程詳解！（全）
(注意:混接點(diǎn)的操作和混接曲線的操作流程一致沒(méi)有,使用的過(guò)程中也要調(diào)成曲線位置至合適位置即可.)
19.銜接線繪制結(jié)束后,刪除多余的輔助直線,使用雙軌放樣命令或者四邊面的命令建立曲面(注意;這里使用雙軌或者四邊面的是時(shí)候一定要確保是四條曲線,如果缺少可以使用曲面邊緣充當(dāng)?shù)谒臈l曲線 ,前提是在合適位置使用邊緣分割命令建立第四條曲線,復(fù)制邊緣分割后的邊的線,使用重建曲線命令,減少 新建的面的結(jié)構(gòu)線 ,這里重建面的邊緣線一定要確保重建時(shí)的偏差不能太大否則就偏離了原有的邊緣,這樣建立的曲面時(shí)有接縫的.)
20.完成曲面的建立之后,沿著把柄最右側(cè)繪制直線,大小位置千萬(wàn)不能太大同樣也是位置合適即可,
21.完成直線的繪制之后,切換到FRONT試圖繪制輔助直線,這里的思路和之前的構(gòu)建新的曲線思路是一致的,圖片中模型的造型是有一定的坡度的,所以這里構(gòu)建新的曲線使用放樣命令達(dá)成效果,可以使用混接曲線的命令也可以使用直線升階的命令構(gòu)建新的曲線,最好是三階的點(diǎn),打開(kāi)控制點(diǎn)到將趨勢(shì)調(diào)整到與之前的曲面趨勢(shì)一致或者大致相似端點(diǎn)位置的點(diǎn)千萬(wàn)不能移動(dòng)否則沒(méi)有任何意義!
展開(kāi) RC建模和計(jì)算過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題解答 ￥4.99
它通過(guò)引入損傷變量描述混凝土材料性能劣化，如在拉壓過(guò)程中用損傷變量反映微裂縫產(chǎn)生擴(kuò)展導(dǎo)致的強(qiáng)度和剛度降低；同時(shí)考慮混凝土塑性行為，利用屈服面、塑性勢(shì)函數(shù)等描述復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的塑性階段行為。該模型的參數(shù)主要通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，包括基本力學(xué)性能參數(shù)和損傷、塑性相關(guān)參數(shù)。它在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與評(píng)估中能幫助工程師優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸和配筋，在地震工程研究領(lǐng)域可模擬地震荷載下結(jié)構(gòu)的損傷累積和破壞過(guò)程，還能結(jié)合耐久性因素研究混凝土在環(huán)境侵蝕后的力學(xué)性能變化和破壞過(guò)程，用于評(píng)估使用壽命。
推薦大家可以看一下昆明理工大學(xué)張?zhí)锏拇T士論文，個(gè)人覺(jué)得幫助很大。
來(lái)源：典型混凝土模型在單調(diào)和循環(huán)荷載下數(shù)值模擬應(yīng)用研究
3.為什么模擬結(jié)果不捏縮？
ABAQUS 模擬鋼筋混凝土結(jié)果不出現(xiàn)捏縮可能是由多種因素導(dǎo)致的。
? 材料模型設(shè)置方面，混凝土本構(gòu)關(guān)系若不準(zhǔn)確，如未考慮受壓軟化特性或本構(gòu)模型及參數(shù)設(shè)置有誤，以及鋼筋本構(gòu)關(guān)系設(shè)置不符合實(shí)際，都會(huì)影響結(jié)果。
? 單元類(lèi)型及網(wǎng)格劃分不合理，單元類(lèi)型選擇不當(dāng)無(wú)法很好地模擬材料非線性行為，網(wǎng)格劃分太粗糙不能準(zhǔn)確描述應(yīng)力和應(yīng)變變化，尤其是在裂縫和應(yīng)變集中區(qū)域，會(huì)影響捏縮現(xiàn)象的出現(xiàn)。
? 邊界條件和加載方式設(shè)定存在偏差，邊界條件不符合實(shí)際會(huì)導(dǎo)致內(nèi)力重分布異常，加載方式不準(zhǔn)確如加載速率過(guò)快或不符合實(shí)際受力過(guò)程，也會(huì)使混凝土內(nèi)部損傷發(fā)展過(guò)程無(wú)法正確模擬，進(jìn)而導(dǎo)致捏縮現(xiàn)象無(wú)法正常顯示。
4.能夠鋼筋本構(gòu)有哪些？
在研究過(guò)程中，大家可能會(huì)發(fā)現(xiàn)所得滯回曲線較為方正，這主要是由于未考慮鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移。眾所周知，雙線性本構(gòu)很難出現(xiàn)捏縮現(xiàn)象。此時(shí)，不妨考慮其他本構(gòu)。就我所知，應(yīng)用較為廣泛的有方子虎老師的本構(gòu)以及清華大學(xué)的 PQ-Fiber。至于這兩者哪個(gè)更好，難以定論，可以都去了解一下。有需要的可以直接購(gòu)買(mǎi)。
展開(kāi) 【打水漂】模擬的教程
教程是基于ansys12.0和ls-prepost3.2制作完成，首先是在ansys中完成建模過(guò)程
過(guò)程不是特別詳細(xì)，有問(wèn)題可以跟帖交流
建完模型和劃分網(wǎng)格后，設(shè)置輸出結(jié)果為ls-dyna文件，并輸出K文件，忽略所有警告，其余所有設(shè)置均在lspp中完成
小黃鴨的圖文建模全過(guò)程
今天帶大家分享一下UG創(chuàng)建小黃鴨的圖文建模全過(guò)程。
1.首先我們先創(chuàng)建出小黃鴨身子的輪廓曲線
2
輪廓線創(chuàng)建完成之后，也只是得到一個(gè)2D曲線，如果此時(shí)就想使其變成實(shí)體，那么只能夠用拉伸創(chuàng)建，但是了解命令的你肯定能夠想象出那個(gè)無(wú)法直視的小黃鴨，所以我們就必須采用曲面建模的方式創(chuàng)建，那么接下來(lái)這一步就很關(guān)鍵，不僅為添加截面創(chuàng)建了條件，而且還可以起到均分的作用
得到輔助線之后我們就陣列出均分的其余幾個(gè)
3
輔助線全部得到之后我們就要讓這個(gè)小黃鴨的2D輪廓線和第三維空間產(chǎn)生關(guān)系
大家思考為何我們?cè)谠摪咐锼囆g(shù)樣條一反常態(tài)，起點(diǎn)改成了1.5，能答對(duì)的有做設(shè)計(jì)師的潛質(zhì)
4
接下來(lái)必須要做的一步就是創(chuàng)建輔助面，原因：為了創(chuàng)建曲面時(shí)可以控制連續(xù)性，進(jìn)而使鏡像后的面能夠光順過(guò)渡
5
創(chuàng)建網(wǎng)格曲面，注意連續(xù)性一定要控制 經(jīng)過(guò)這一步之后，想必你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)規(guī)律了，即曲面造型耗費(fèi)在曲線上的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于曲面，所以曲面建模精髓在于曲線，一不小心泄露天機(jī)了......
Ps：尾部曲面會(huì)有變形，我們只需處理一下即可
6
處理問(wèn)題曲面：做一個(gè)拉伸面修剪片體拆面&接面
7
身子部分的曲面完成之后，咱們一起創(chuàng)建頭部，繼續(xù)看圖：
8
頭部創(chuàng)建完畢之后創(chuàng)建嘴巴
Ps：這樣的面依然會(huì)有問(wèn)題，所以需要做去收斂處理
使用“補(bǔ)片"命令使嘴巴和頭部合一。
展開(kāi) 小黃鴨的圖文建模全過(guò)程
今天帶大家分享一下UG創(chuàng)建小黃鴨的圖文建模全過(guò)程
1.首先我們先創(chuàng)建出小黃鴨身子的輪廓曲線
2
輪廓線創(chuàng)建完成之后，也只是得到一個(gè)2D曲線，如果此時(shí)就想使其變成實(shí)體，那么只能夠用拉伸創(chuàng)建，但是了解命令的你肯定能夠想象出那個(gè)無(wú)法直視的小黃鴨，所以我們就必須采用曲面建模的方式創(chuàng)建，那么接下來(lái)這一步就很關(guān)鍵，不僅為添加截面創(chuàng)建了條件，而且還可以起到均分的作用
得到輔助線之后我們就陣列出均分的其余幾個(gè)
3
輔助線全部得到之后我們就要讓這個(gè)小黃鴨的2D輪廓線和第三維空間產(chǎn)生關(guān)系
大家思考為何我們?cè)谠摪咐锼囆g(shù)樣條一反常態(tài)，起點(diǎn)改成了1.5，能答對(duì)的有做設(shè)計(jì)師的潛質(zhì)
4
接下來(lái)必須要做的一步就是創(chuàng)建輔助面，原因：為了創(chuàng)建曲面時(shí)可以控制連續(xù)性，進(jìn)而使鏡像后的面能夠光順過(guò)渡
5
創(chuàng)建網(wǎng)格曲面，注意連續(xù)性一定要控制 經(jīng)過(guò)這一步之后，想必你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)規(guī)律了，即曲面造型耗費(fèi)在曲線上的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于曲面，所以曲面建模精髓在于曲線，一不小心泄露天機(jī)了......
Ps：尾部曲面會(huì)有變形，我們只需處理一下即可
6
處理問(wèn)題曲面：做一個(gè)拉伸面修剪片體拆面&接面
7
身子部分的曲面完成之后，咱們一起創(chuàng)建頭部，繼續(xù)看圖：
8
頭部創(chuàng)建完畢之后創(chuàng)建嘴巴
Ps：這樣的面依然會(huì)有問(wèn)題，所以需要做去收斂處理
使用“補(bǔ)片"命令使嘴巴和頭部合一。
展開(kāi) 巖土工程模擬打樁過(guò)程(含完整建模inp文件) ￥100
注：
（1）該文檔在最后附上了完整建模inp文件，可直接導(dǎo)入abaqus運(yùn)行查看完整計(jì)算結(jié)果，建議用abaqus command運(yùn)行該inp文件；
（2）所附模型為2維軸對(duì)稱模型，模擬了打樁錘及實(shí)際錘擊效果。
建立的模型：
模擬效果：
連續(xù)錘擊下，對(duì)應(yīng)打樁錘、樁頂部和樁內(nèi)土塞表面的位移(僅為技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的效果示意圖)
計(jì)算說(shuō)明：
在2D情況下實(shí)現(xiàn)3維的打樁錘擊及貫入效果，2D模型模擬了真實(shí)的打樁錘，并模擬出同3D一樣的打樁錘擊效果，即錘-樁-土之間的相互作用在2D情況下被考慮，2D打樁錘會(huì)先自由落體運(yùn)動(dòng)，然后打擊樁頂部并在作用力與反作用力的作用下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)錘的反彈;此外該模擬計(jì)算效率相較于3D模擬高很多，采用隱式求解器的收斂性更好；該模型具有較高的科研和工程實(shí)踐價(jià)值
計(jì)算模型的處理技術(shù)：采用隱式求解器進(jìn)行模擬；模型利用軸對(duì)稱性建立2D模型；用Connector模擬錘與樁的錘擊效果；剛樁，錘采用線彈性本構(gòu)模擬；土與樁壁的摩擦通過(guò)庫(kù)倫摩檫力定義實(shí)現(xiàn)；考慮土的Geostatic step；所有單元都采用軸對(duì)稱單元（土和錘為4節(jié)點(diǎn)固體單元，樁為2節(jié)點(diǎn)殼單元）。
方法計(jì)算的機(jī)時(shí)耗費(fèi)情況：該模擬在半小時(shí)內(nèi)可模擬完成；相同精度下的3D模型需要1周左右的時(shí)間
結(jié)論：
該模型不僅可以用于科研研究樁的貫入過(guò)程和樁內(nèi)土塞的形成機(jī)理，也具有極大的潛力用于商業(yè)應(yīng)用，因?yàn)橛?jì)算成本較低，半小時(shí)內(nèi)可完成連續(xù)多下樁的錘擊，更多錘擊數(shù)并不影響模型收斂性。
展開(kāi) 礦車(chē)碰撞過(guò)程的建模與仿真分析
車(chē)擋的設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜，因?yàn)樵谥苿?dòng)過(guò)程中，礦車(chē)對(duì)車(chē)擋產(chǎn)生巨大的碰撞力，而且碰撞力隨時(shí)間劇烈變化，用傳統(tǒng)的方法難以描述其特征。通常將礦車(chē)所受重力沿軌道方向的分力乘以放大系數(shù)作為碰撞力進(jìn)行計(jì)算，并假定碰撞力為常數(shù)，將動(dòng)態(tài)過(guò)程簡(jiǎn)化為靜態(tài)過(guò)程。本文以剛性車(chē)擋為例，應(yīng)用仿真軟件/0123045 對(duì)礦車(chē)與剛性車(chē)擋的碰撞過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，以揭示礦車(chē)與剛性車(chē)擋的碰撞機(jī)理，為跑車(chē)防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)提供主要參數(shù)。
2. 力學(xué)模型的建立
礦車(chē)與剛性車(chē)擋碰撞原理如圖1 所示。根據(jù)實(shí)際工況，礦車(chē)與車(chē)擋之間的碰撞力很大，所以，礦車(chē)所受重力沿軌道方向的分力、軌道與車(chē)輪之間的摩擦力均可忽略。碰撞可以認(rèn)為是一種特殊形式的振動(dòng)，碰撞力是車(chē)擋振動(dòng)的激振力。
礦車(chē)對(duì)剛性車(chē)擋的碰撞可以簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)對(duì)等截面簡(jiǎn)支梁的橫向碰撞。在碰撞過(guò)程中車(chē)擋的各截面中心主慣性軸在同一平面內(nèi)，而且碰撞力也在這個(gè)平面內(nèi)，車(chē)擋在這個(gè)平面內(nèi)作橫向振動(dòng)，車(chē)擋的主要變形是彎曲變形。為了簡(jiǎn)化模型，將此過(guò)程中車(chē)擋的剪切變形及截面繞中性軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略。根據(jù)上述分析，可以將車(chē)擋簡(jiǎn)化為等截面伯努利—?dú)W拉梁（Bernoulli-Euler Beam）。力學(xué)模型如圖2所示。
3. 數(shù)學(xué)模型的建立
根據(jù)上述已經(jīng)建立的力學(xué)模型，y(x,t)車(chē)擋上距原點(diǎn)x 處的截面在時(shí)刻t的橫向位移，車(chē)擋動(dòng)力學(xué)微分方程為
因?yàn)榕鲎?em>過(guò)程中車(chē)擋上各點(diǎn)作同步運(yùn)動(dòng)，所以
將式（2）代入式（1），得
根據(jù)實(shí)際工況，礦車(chē)對(duì)剛性車(chē)擋的作用力為集中力，利用 函數(shù)將其表達(dá)為均布力
4. 仿真結(jié)果及分析
根據(jù)上述建立的力學(xué)、數(shù)學(xué)模型建立Simulink仿真模型。
展開(kāi) 