結(jié)構(gòu)強度與剛度評估的案例
結(jié)構(gòu)工程師狂喜：如何用代理模型快速評估結(jié)構(gòu)強度
迫于領(lǐng)導/甲方/內(nèi)心的壓力，我們在做結(jié)構(gòu)仿真時，經(jīng)常要算很多案例。每算一次，都要調(diào)整幾何，重畫網(wǎng)格和再次求解。
雖然沒技術(shù)含量，但誰做誰知道，很磨人。
本文展示個更快的方法，用代理模型快速評估一個新方案的結(jié)構(gòu)強度。
案例背景是航天飛船的一個薄壁承力結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)本身就復雜，受力后還牽涉到非線性和屈曲。用常規(guī)的有限元方式去評估它的結(jié)構(gòu)強度，計算成本有億點高。
下面這個表格就是用有限元計算得到的結(jié)果，其中X1~X12是結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)。后面幾列是輸出值，其中就包括我們最關(guān)心的應(yīng)力。
差不多200組，仿真工程師要熬多少個日夜。
我們這個案例要做的，就是基于這些數(shù)據(jù)，訓練得到一個代理模型。之后再遇到新的結(jié)構(gòu)就直接用代理模型計算，那速度相比有限元不知道快到哪里去了。
創(chuàng)建代理模型第一步，打開數(shù)據(jù)建模軟件DTEmpower，沒安裝的可以去天洑軟件官網(wǎng)下載，安裝就自帶免費試用。
軟件啟動后，新建項目導入數(shù)據(jù)表格。
然后創(chuàng)建流程，選擇專業(yè)模式。之后在畫布依次拖入數(shù)據(jù)讀取、空值處理、變量設(shè)定、數(shù)據(jù)清理AIOD、重要性分析MDA，以及數(shù)據(jù)分割節(jié)點。
然后連線，表示數(shù)據(jù)傳遞。
這些節(jié)點都什么作用呢？
數(shù)據(jù)讀取不說了。
空值處理，將存在空值的數(shù)據(jù)行刪除。你打開數(shù)據(jù)表細看，能發(fā)現(xiàn)有些行的數(shù)據(jù)是存在空值的。那這一行就不能用來做模型訓練，需要刪除。
變量設(shè)定，確定模型的自變量和因變量。顯然，X1~X12這12列是自變量，應(yīng)力就是因變量。
數(shù)據(jù)清理AIOD，刪除異常數(shù)據(jù)。AIOD會給每組數(shù)據(jù)的風險值打個分，分數(shù)越高表示它是異常值的風險越大，要抓緊刪除，防止影響模型精度。
MDA節(jié)點，刪除不重要的變量。模型的自變量很多，但并不是每個都重要。
展開 關(guān)于結(jié)構(gòu)強度評估工具清單
1、程序為結(jié)構(gòu)強度評估提供了四個工具，即基于四個強度理論判斷結(jié)構(gòu)強度是否滿足設(shè)計需要。
這四個強度理論都是基于連續(xù)介質(zhì)理論，因此不能判斷結(jié)構(gòu)中存在裂紋情況的強度。
斯姆勒 5.21-24 西安 | ANSYS工程結(jié)構(gòu)強度、剛度、非線性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化工程應(yīng)用高級培訓
四、課程亮點和創(chuàng)新點分析
(1) 在授課專家選擇上，授課專家為從事多年CAE工程經(jīng)驗的博士學位專家授課，能夠從仿真理論、項目工程經(jīng)驗等多維度進行詳細和深度講解；
(2) 在內(nèi)容設(shè)計上，該課程基本涵蓋了工程結(jié)構(gòu)強度、剛度分析的應(yīng)用各個方面，包括有限元計算基本原理、工程結(jié)構(gòu)建模方法、強度和剛度分析技巧和評價標準，裝配體結(jié)構(gòu)的非線性分析方法和技巧，大自由度結(jié)構(gòu)分析技巧，螺栓、彈簧及間隙/過盈等接觸等裝配體分析技巧，分項載荷組合設(shè)計方法分析，也涵蓋了工程結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計等高級應(yīng)用；
(3) 在授課方式上，課程培訓采用理論和軟件案例操作相結(jié)合的方法，全面細致地講解工程結(jié)構(gòu)強度和剛度分析等應(yīng)用問題，讓培訓學員既掌握學科理論，又具備工程問題的解決能力，幫助科研院所、企業(yè)在工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用上解決“魚”和“漁”問題。
五、培訓大綱
六、培訓安排
1、培訓時間
2021年5月21日-2021年5月24日
（第一天報道，上課三天）
2、培訓地點
西安（住宿可統(tǒng)一安排，費用自理）
3、培訓費用
（1）3980元/人,住宿可統(tǒng)一安排，費用自理。
（2）持本人學生證或教師證享有9折優(yōu)惠；一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
展開 結(jié)構(gòu)剛度，強度，穩(wěn)定性計算與非線性分析
結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析.pdf
某型飛機前服務(wù)門強度剛度分析與結(jié)構(gòu)改進
以某型飛機前服務(wù)門為研究對象，采用HyperMesh軟件建立有限元模型，通過對其在極限氣密載荷下強度剛度的分析，得到前服務(wù)門的應(yīng)力和變形的分布情況。以此確定前服務(wù)門門體與門框剛度匹配的實際情況，找出前服務(wù)門密封性能不佳的原因，并提出和驗證解決此問題的結(jié)構(gòu)改進方案。
郭琦_某型飛機前服務(wù)門強度剛度分析與結(jié)構(gòu)改進.pdf
【9月7-9日 鄭州 斯姆勒】ANSYS工程結(jié)構(gòu)強度、剛度分析與優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)培訓
各企事業(yè)單位：
針對新入職員工和設(shè)計工程師的數(shù)值仿真能力的提升需求，特展開結(jié)構(gòu)、傳熱、流體、電磁等系列課程的專題基礎(chǔ)培訓，強烈建議零基礎(chǔ)學員在參加其他高級課程前，學習相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。本次培訓為ANSYS workbench工程結(jié)構(gòu)的強度/剛度及優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)培訓，全面系統(tǒng)地講解有限元分析計算的原理，ANSYS軟件的功能和操作流程，工程結(jié)構(gòu)的強度、剛度的分析技巧結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化等分析方法和常見工程熱點和難點問題的處理措施，基于理論聯(lián)系實際的培訓思想，通過實例強化軟件的使用幫助設(shè)計人員解決具體的工程結(jié)構(gòu)力學問題。特舉辦“ANSYS工程結(jié)構(gòu)強度、剛度分析與優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)培訓”工程實例培訓，具體內(nèi)容如下：
一、培訓目標：
（一）、理解有限元分析計算的原理；
（二）、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握工程結(jié)構(gòu)強度、剛度的分析方法和技巧；
（四）、掌握工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計（拓撲優(yōu)化、尺寸優(yōu)化）分析方法；
（五）、培養(yǎng)獨立工程結(jié)構(gòu)的力學分析能力。
二、增值服務(wù)：
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、持本人學生證或教師證享有8.5折優(yōu)惠；一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
展開 【12月21-24日 成都】結(jié)構(gòu)強度、剛度與輕量化優(yōu)化設(shè)計專題培訓
結(jié)構(gòu)強度、剛度與輕量化優(yōu)化設(shè)計專題培訓
23個實例模型課程中人手一機操作指導
案例01：簡支梁結(jié)構(gòu)的有限元計算
案例02：自定義材料和材料庫的建立、調(diào)用演示實例
案例03：復雜模型的修改和簡化
案例04：利用運動副連接的活塞機構(gòu)計算
案例05：復雜裝配體的網(wǎng)格劃分技巧
案例06：懸臂結(jié)構(gòu)的靜力分析及后處理技巧
案例07：桁架結(jié)構(gòu)受力分析
案例08：套筒預緊力分析工程實例
案例09：應(yīng)力集中分析
案例10：開孔方板受力分析
案例11：螺栓預緊連接結(jié)構(gòu)強度計算
案例12：鉗型零件的子模型計算方法
案例13：齒輪動力學計算
案例14：鋼架結(jié)構(gòu)線性屈曲分析工程實例
案例15：實體結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計
案例16：柱體薄壁鋼結(jié)構(gòu)的非線性屈曲計算
案例17：機械支撐結(jié)構(gòu)模態(tài)計算
案例18：橡膠支撐預應(yīng)力模態(tài)計算
案例19：懸臂支架結(jié)構(gòu)的三維優(yōu)化分析
案例20：懸臂結(jié)構(gòu)的制造約束優(yōu)化設(shè)計
案例21：工程機械的兩種瞬態(tài)動力學計算 （完全法和模態(tài)疊加法）
案例22：連桿結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設(shè)計
案例23：循環(huán)載荷作用下金屬材料的滯回曲線分析
課程差異化
1、專注CAE仿真計算，13年大量的工程案例積累
2、7000多學員反饋、提煉的精選內(nèi)容與實例，形成的版權(quán)課程體系
3、有自己的超算中心，有豐富的項目案例庫
主講專家
首席專家，力學博士，17年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗；長期從事有限元領(lǐng)域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學時程分析，轉(zhuǎn)子動力學分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。
展開 3月26-28日 線上+西安 | Workbench結(jié)構(gòu)強度、剛度計算、穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計
課程背景
為了讓廣大分析人員學習和掌握Ansys強大的建模和仿真分析技術(shù)，弄清Ansys workbench和APDL的計算原理和操作技巧，宏新環(huán)宇信息化咨詢中心特舉辦《Ansys Workbench結(jié)構(gòu)強度、剛度計算、穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計》培訓。通過大量的理論和實例講解，使得學員可以在較短時間內(nèi)掌握Ansys workbench的建模網(wǎng)格劃分與計算后處理技巧，結(jié)構(gòu)強度與剛度評價技術(shù)、子模型技術(shù)、各種非線性（材料、幾何、接觸、屈曲非線性及多重非線性）計算方法與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評價技術(shù)和結(jié)構(gòu)動力計算與動強度評估技巧，掌握Ansys workbench破解應(yīng)力奇異與應(yīng)力集中問題、網(wǎng)格奇異與網(wǎng)格再生問題、計算不收斂問題、計算結(jié)果評價問題等關(guān)鍵數(shù)值計算疑難問題的技巧，并為大型復雜實際工程的計算仿真提供有效、可靠的數(shù)值解決方案和技術(shù)支撐。
展開 【7月18日-21日 北京】結(jié)構(gòu)強度、剛度與輕量化優(yōu)化設(shè)計專題培訓
一、23個實例模型課程中人手一機操作指導：
案例01：簡支梁結(jié)構(gòu)的有限元計算
案例02：自定義材料和材料庫的建立、調(diào)用演示實例
案例03：復雜模型的修改和簡化
案例04：利用運動副連接的活塞機構(gòu)計算
案例05：復雜裝配體的網(wǎng)格劃分技巧
案例06：懸臂結(jié)構(gòu)的靜力分析及后處理技巧
案例07：桁架結(jié)構(gòu)受力分析
案例08：套筒預緊力分析工程實例
案例09：應(yīng)力集中分析
案例10：開孔方板受力分析
案例11：螺栓預緊連接結(jié)構(gòu)強度計算
案例12：鉗型零件的子模型計算方法
案例13：齒輪動力學計算
案例14：鋼架結(jié)構(gòu)線性屈曲分析工程實例
案例15：實體結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計
案例16：柱體薄壁鋼結(jié)構(gòu)的非線性屈曲計算
案例17：機械支撐結(jié)構(gòu)模態(tài)計算
案例18：橡膠支撐預應(yīng)力模態(tài)計算
案例19：懸臂支架結(jié)構(gòu)的三維優(yōu)化分析
案例20：懸臂結(jié)構(gòu)的制造約束優(yōu)化設(shè)計
案例21：工程機械的兩種瞬態(tài)動力學計算 （完全法和模態(tài)疊加法）
案例22：連桿結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設(shè)計
案例23：循環(huán)載荷作用下金屬材料的滯回曲線分析
二、課程差異化：
1、專注CAE仿真計算，13年大量的工程案例積累
2、7000多學員反饋、提煉的精選內(nèi)容與實例，形成版權(quán)課程體系
3、有自己的超算中心，有豐富的項目案例庫
三、主講專家：
首席專家，力學博士，17年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗；長期從事有限元領(lǐng)域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學時程分析，轉(zhuǎn)子動力學分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領(lǐng)域科研/工程問題。
展開 【9月7-9日 鄭州 斯姆勒】ANSYS工程結(jié)構(gòu)強度、剛度分析與優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)培訓
各企事業(yè)單位：
針對新入職員工和設(shè)計工程師的數(shù)值仿真能力的提升需求，特展開結(jié)構(gòu)、傳熱、流體、電磁等系列課程的專題基礎(chǔ)培訓，強烈建議零基礎(chǔ)學員在參加其他高級課程前，學習相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。本次培訓為ANSYS workbench工程結(jié)構(gòu)的強度/剛度及優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)培訓，全面系統(tǒng)地講解有限元分析計算的原理，ANSYS軟件的功能和操作流程，工程結(jié)構(gòu)的強度、剛度的分析技巧結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化等分析方法和常見工程熱點和難點問題的處理措施，基于理論聯(lián)系實際的培訓思想，通過實例強化軟件的使用幫助設(shè)計人員解決具體的工程結(jié)構(gòu)力學問題。特舉辦“ANSYS工程結(jié)構(gòu)強度、剛度分析與優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)培訓”工程實例培訓，具體內(nèi)容如下：
一、培訓目標：
（一）、理解有限元分析計算的原理；
（二）、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握工程結(jié)構(gòu)強度、剛度的分析方法和技巧；
（四）、掌握工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計（拓撲優(yōu)化、尺寸優(yōu)化）分析方法；
（五）、培養(yǎng)獨立工程結(jié)構(gòu)的力學分析能力。
二、增值服務(wù)：
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、持本人學生證或教師證享有8.5折優(yōu)惠；一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
展開 7月16-18日 西安 斯姆勒 | ABAQUS結(jié)構(gòu)強度、剛度計算與動力學分析工程應(yīng)用高級培訓
點擊報名：http://jishulink.mikecrm.com/GXbDQfK
【8月29日-9月1日 北京】Ansys workbench結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析
“Ansys workbench結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析”高級培訓
一、課程背景：
ANSYS軟件因其領(lǐng)先的“虛擬樣機”理念和技術(shù)、強大的功能和便捷的操作，迅速發(fā)展成為CAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的數(shù)值仿真工具，占據(jù)了全球該CAE分析領(lǐng)域的大部分市場份額，被廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車、兵器、船舶、電子、工程設(shè)備、重型機械、交通、土建及水利工程等行業(yè)，眾多國際化大型公司、企業(yè)均采用ANSYS軟件作為其產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)過程中力學性能仿真的平臺。
為了讓廣大分析人員學習和掌握Ansys workbench強大的建模和仿真分析技術(shù)，弄清Ansys workbench的計算原理和操作技巧，特舉辦《結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析》培訓。
通過大量的理論和實例講解，使得學員可以在較短時間內(nèi)掌握Ansys workbench的建模網(wǎng)格劃分與計算后處理技巧，結(jié)構(gòu)強度與剛度評價技術(shù)、子模型技術(shù)、非線性計算方法與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評價技術(shù)和結(jié)構(gòu)動力計算與動強度評估技巧，掌握Ansys workbench破解應(yīng)力奇異與應(yīng)力集中問題、網(wǎng)格奇異與網(wǎng)格再生問題、計算不收斂問題、計算結(jié)果評價問題等關(guān)鍵數(shù)值計算疑難問題的技巧，并為大型復雜實際工程的計算仿真提供有效、可靠的數(shù)值解決方案和技術(shù)支撐。
二、增值服務(wù)：
1、贈送定制U盤一個；
2、同一單位2人報名享受9折優(yōu)惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優(yōu)惠；
3、課程結(jié)束后贈送10套學習資料；
4、參訓學員或企業(yè)針對課程相關(guān)問題在課程結(jié)束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
展開 汽車CAE仿真及試驗報告相關(guān)規(guī)范文件，總共115個文件，涵蓋結(jié)構(gòu)剛度、強度、振動噪聲、流體、熱等內(nèi)容
https://market.m.taobao.com/app/idleFish-F2e/widle-taobao-rax/page-detail?wh_weex=true&wx_navbar_transparent=true&id=626068242710&ut_sk=1.XPSeLugial4DAGmBU4iMR4z3_21407387_1598433544277.Copy.detail.626068242710.1052255158&forceFlush=1
基于FKM 規(guī)范的靜強度及疲勞強度評估解決方案
解決方案的優(yōu)勢
1、基于有限元分析結(jié)果，自動嵌入FKM規(guī)范要求的構(gòu)件或焊縫靜強度計算和疲勞強度計算的流程和方法，自動方便地將應(yīng)力結(jié)果和相關(guān)物理量傳遞給工具包，采用名義應(yīng)力和局部應(yīng)力兩種方法，在ANSYS Workbench內(nèi)計算并顯示構(gòu)件或焊縫處基于FKM評估的靜強度和疲勞強度利用率結(jié)果。
2、基于ANSYS計算模型，支持多種方式的評估區(qū)域選擇。
3、自動加載有限元計算工況，在圖形用戶界面中可以任選評估的載荷工況，同時可以基于已有工況進行工況組合，支持對已有工況和組合工況的評估。
4、軟件能夠分析得到最不利荷載，對有限元網(wǎng)格的每一個節(jié)點組合、評估的結(jié)果利用率可以直觀地展現(xiàn)在ANSYS Workbench環(huán)境里。在WB下，工具包無須手動預先選擇評估的熱點區(qū)域，可以自動計算模型中的每個節(jié)點，實現(xiàn)評估結(jié)果的簡化可視化，從而允許工程師確定關(guān)鍵熱點區(qū)域，計算分析得到構(gòu)件或焊縫靜強度和疲勞強度利用率，從而能節(jié)省材料。
展開 hyperworks橫向穩(wěn)定桿六面體網(wǎng)格劃分、線剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和側(cè)傾角剛度及強度和疲勞仿真分析
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</div><p>上述穩(wěn)定桿，仿真分析的穩(wěn)定桿線剛度為28.5N/mm，扭轉(zhuǎn)剛度為14.7N.m/deg，而側(cè)傾角剛度為552.1N.m/deg，同時，仿真分析的疲勞應(yīng)力為650MPa。</p><p> 此外，除了剛度和強度之外，我們利用optistruct軟件，還可以仿真計算其在Twist工況下的臺架疲勞壽命：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202402/attachment/2f8dc7e3620b4845aa4adf1d835dd1ff.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202402/attachment/2f8dc7e3620b4845aa4adf1d835dd1ff.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202402/attachment/2f8dc7e3620b4845aa4adf1d835dd1ff.png?
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