靜強度評估
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-17
靜強度評估的視頻教程
鐵道貨車車輪建模及疲勞強度評估（附帶ANSYS命令流及Matlab代碼）
使用AutoCAD建立了鐵道貨車車輪截面2D圖，使用HyperMesh建立了車輪3D網格模型，設置了接觸，節點集，載荷步等，使用ANSYS求解了3種工況下的應力云圖，進行了靜強度評估，得出靜強度滿足要求的結論并使用UIC510-5標準對車輪輻板進行了疲勞強度評估，編寫了命令流，提取了輻板節點的應力分量，并寫入Matlab，利用Matlab編程算出了每個節點在三種工況下的最大最小應力
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靜強度評估的實例教程
3、FKM2012版針對焊接構件的疲勞強度進行了完整的修正，包括FAT等級、與目前IIW標準對應的安全因子、厚度因子以及殘余應力等。
4、焊接構件焊縫采用名義應力法進行靜強度評估時，需先對焊縫各應力分量（包括垂直于焊縫的應力，平行于焊縫的應力及剪應力）進行利用率計算，最后計算等效利用率。
5、焊接構件局部應力法進行靜強度評估幾及疲勞強度評估時可以基于熱點應力或缺口應力，本文重點介紹了熱點應力。
靜強度或疲勞強度評估的選擇。
（6）
報告生成
基于FKM規范，進行構件或焊縫的靜強度或疲勞強度評估，對應分析的中間數據和過程及結果數據將通過報告自動生成得到，以供校核和評審使用。
幾何模型如圖所示，楊氏模量2.1X1011pa，屈服強度355MPa，抗拉強度450MPa，斷后伸長率20%。左邊固定，右邊施加1000N垂直向下的力，計算材料的安全系數。
一、載荷約束如圖所示
二、通過軟件分析得到的應力收斂解為188.01MPa，安全系數n1=1.89。
三、使用名義應力法對倒角最大處求解名義應力
對應力最大位置獲取力矩為37000N*mm，慣性矩為810mm^4，形心距為3mm，抗彎截面系數為300 mm^3。即可獲得最大點處的名義應力為137MPa。安全系數為n2=355/137=2.6。
三、根據《德國FKM強度評估指南》
3.1、
3.8、FKM中材料利用率與安全系數互為倒數，n3=3.4
4、通過對三種分析結果判斷
n3 >n2>n1
3.4 >2.6 >1.89
FKM安全系數最大，收劍解安全系數最小。
展開 腳凳工作狀態靜強度分析 視頻資料.rar
軟件版本：PROE4.0+ANSYS WB11.0SP1
背景：模擬人單腳站立第一板與雙腳站立第二板時兩種工況下靜強度校核
好久不使用了，正好最近接手一個模型，拿出來跟大家討論一下，由于涉及商業利益，模型我不方便上傳。
首先說下幾何模型，分析時拿到的模型往往是CAD軟件劃的，有可能還是另外的格式。以PROE為例子，本身的接口導進WB的成功率一般比較高，存為IGES等格式導入時經常會出現破面的情況，導致實體無法導入。注意選擇時，一般只導入SOLID BODY，針對你要分析的對象。如果是面體的話就只導入SURF,混合的話就都勾上。如果本身的格式不行，也可以嘗試其他格式比如STP等等。
模型導入后如下圖（先在DM中切過面，模擬腳踩的面，以便施加作用力。為劃分網格簡化了增加摩擦力的板面陣列）
模型處理：如上所說，省略分析時作用不大但卻對網格劃分造成困難的特征，切出加載面。模型由兩個支架梯以及一塊平板和四個角板組成。角板處采用BONDED接觸，其他鉸接部分選擇可以切向移動的NO SEPRATION（凳子閑置時是可以合并的）
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網格沒有特別考慮，稍微加了一些控制
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約束與載荷：
加了地面法向0位移約束，打開弱彈簧控制彌補其他方向缺少約束造成的模型不穩定導致求解失敗。（當然也可以將其他方向定死，考慮地面的摩擦作用）弱彈簧處力可以查看，僅為2.27E-004N，造成的影響可以忽略)
載荷分兩種情況，單腳踏第一板與雙腳踏第二板，大小當然經過安全系數的控制，方向與地面法向相反。
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問題：
在做結構強度有限元仿真的過程中，我們經常被問：結構在某個載荷下能不能用，材料會不會失效。回答這個問題的邏輯也簡單：給出材料的許用應力，將仿真結果的應力值和許用應力進行比較，仿真應力大于許用應力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道，計算結果的應力提取類型有很多，而可查到的材料測試標準值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強塑料的強度仿真問題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效
幾何模型如圖所示，楊氏模量2.1X1011pa，屈服強度355MPa，抗拉強度450MPa，斷后伸長率20%。左邊固定，右邊施加1000N垂直向下的力，計算材料的安全系數。
一、載荷約束如圖所示
二、通過軟件分析得到的應力收斂解為188.01MPa，安全系數n1=1.89。
三
VDI2230關于被夾緊件柔度的計算分了多種不同的形式。在應用過程中，嚴格區分/歸類實際螺栓連接的被夾緊件形式相對困難，特別是進行編程設計自動計算時，如果按手冊解釋的各種類型的不同公式歸類進行柔度計算，將非常難以實現。
但是，手冊也同時給出了一種解決任意復雜被夾緊件柔度的計算方法。就是將被夾緊件分割為等效變形錐和變形套環分別進行計算。
本人在學習過程中，在任意被夾緊柔度計算方法的基礎上
問題：
在學習VDI2230對螺栓進行強度評估校核過程中，涉及到一個知識點Ssym值，即螺栓偏心布置——螺栓軸線與被夾緊件的等效變形體軸線有一定偏離。通讀全文，關于Ssym的值如何計算，文中并未給出過多解釋。
個人理解：
本人在學習過程中，對于Ssym的理解和計算方式如下，請批評指正。
首先，對于一般螺栓連接夾緊模型，可以參考VDI2230關于變形錐和變形套筒的分割方式
迫于領導/甲方/內心的壓力，我們在做結構仿真時，經常要算很多案例。每算一次，都要調整幾何，重畫網格和再次求解。
雖然沒技術含量，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構強度。
案例背景是航天飛船的一個薄壁承力結構。結構本身就復雜，受力后還牽涉到非線性和屈曲。用常規的有限元方式去評估它的結構強度，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果
? 推薦Ansys模塊
‐ Ansys Mechanical Enterprise
預處理塔靜強度及疲勞評估
? 設計中的難點
‐ 預處理塔的強度和疲勞是設備設計安全的重要考慮因素之一。
‐ 根據預處理塔的結構特點，應進行上封頭、下封頭及筒體開孔三部分的應力分析。強度評定中，線性化處理進行一次、二次應力評定。最后進行耐久性評估。
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中車眉山車輛有限公司研發了一種載重28 t的公鐵兩用半掛車，在半掛車車架設計過程中，基于Nx Nastran有限元仿真軟件對車架鋼結構進行了靜強度預測評估與結構優化。
1 主要結構及計算工況
1.1 主要結構
公鐵兩用半掛車車架為全鋼焊接結構，主要板材采用T700高強度鋼。車架主要由前端梁、牽引縱梁、邊梁、大梁組成、橫梁、前端連接裝置、后端梁等組成，如圖1所示。
<p>1、文件包含完整的汽車座椅模型，材料及曲線完整且不加密，便于初學者有完整的模型對比；</p><p>2、特加入頭枕靜<a href="https://www.yqgqt.org.cn/service/Simsolid" rel="noopener noreferrer" target="_blank">強度分析</a>工況，便于初學者參考借鑒；</p><p>3、購買者可免費贈送結果文件（文件較大無法附件
現實生活中，結構失效的80%以上屬于疲勞失效，并且疲勞失效具有突發性，失效前沒有明顯的征兆。隨著制造業競爭愈加激烈，在設計研發過程中對零部件進行疲勞強度校核顯得越來越重要。Workbench的Mechanical模塊自帶Fatigue Tool功能，能基本滿足用戶的疲勞校核需要。
模型
如下圖所示，鋼棒左端面固定約束，右端面承受幅值為2000N的簡諧作用力
