結構完整性分析的案例
結構完整性評估和大變形分析
結構完整性評估和大變形分析
作者：胡少偉 著
出版社：黃河水利出版社
ISBN：7807340142
印次：1
紙張：膠版紙
出版日期：2006-1-1
字數：260000
版次：1
內容提要：
結構完整性評估和大變形分析一直是土木、機械和力學及其航空航天領域專家學者研究的重要課題。本書是作者通過多年研究工作在結構非破壞性評估和結構大變形計算分析方面 的簡略總結。書中首次把有限元線法引入斷裂力學，推導建立了斷裂有限元線法，用于結構的完整性分析和評估。全書分為四部分：第一部分（第一、二、三、四和五章）敘述了斷裂和有限元線法及其在機翼開裂分析中的應用以及與一階可靠性法相結合評估結構完整性方面的研究成果；第二部分（第六、七章）介紹了最新超聲波檢測結構疲勞裂縫技術以及定量非破壞性評估技術與概率可靠性方法相結合的應用情況；第三部分（第八、九、十、十一和十二章）詳細提供了兩種大變形理論在某發動機飛輪圓盤分析評估中的應用，給出了爆炸強度和開裂屈服的計算方法，并與其他軟件進行了分析對比；第四部分（第十三章）初步分析了材料不連續屈服特性對結構失穩和破壞的影響規律。
本書可供有關科研、設計和工程單位的科技工作者參考，也可作為高等院校土木、水利、力學及其機械類專業研究生的教學參考書。
展開 《結構完整性評估和大變形分析》
ISBN：7807340142
印次：1
紙張：膠版紙
字數：260000
版次：1
內容提要：
結構完整性評估和大變形分析一直是土木、機械和力學及其航空航天領域專家學者研究的重要課題。本書是作者通過多年研究工作在結構非破壞性評估和結構大變形計算分析方面 的簡略總結。書中首次把有限元線法引入斷裂力學，推導建立了斷裂有限元線法，用于結構的完整性分析和評估。全書分為四部分：第一部分（第一、二、三、四和五章）敘述了斷裂和有限元線法及其在機翼開裂分析中的應用以及與一階可靠性法相結合評估結構完整性方面的研究成果；第二部分（第六、七章）介紹了最新超聲波檢測結構疲勞裂縫技術以及定量非破壞性評估技術與概率可靠性方法相結合的應用情況；第三部分（第八、九、十、十一和十二章）詳細提供了兩種大變形理論在某發動機飛輪圓盤分析評估中的應用，給出了爆炸強度和開裂屈服的計算方法，并與其他軟件進行了分析對比；第四部分（第十三章）初步分析了材料不連續屈服特性對結構失穩和破壞的影響規律。
本書可供有關科研、設計和工程單位的科技工作者參考，也可作為高等院校土木、水利、力學及其機械類專業研究生的教學參考書。
展開 免費領視頻 | 使用有限元分析 (FEA) 確保泵和壓縮機的結構完整性
除了能效要求以外，泵、壓縮機、電機和其他旋轉機械在工作過程中必須承受重復性機械應力，才能在漫長的壽命中可靠運行。
此網絡研討會的講解內容包括：
有限元仿真可以高效預測泵、壓縮機及其相關殼體的結構性能
工程過程整合了 CAD 和 CAE 并關聯了物理測試
泵和壓縮機制造商必須確保機器及其組件在臨界載荷情況下的結構完整性
在設計階段可靠預測由于殼體結構動力學造成的噪聲和振動
Sebastian Flock
Simcenter 3D 解決方案業務開發經理, Siemens Digital Industries Software
塞巴斯蒂安 (Sebastian) 加入 Siemens Industry Software 時擔任 Simcenter 3D Motion 產品經理，現任 Simcenter 3D 解決方案業務開發經理。塞巴斯蒂安擁有德國亞琛工業大學機械工程博士學位。他的工作成果轉化為各類機械動力學及多體仿真方面的出版物發表。塞巴斯蒂安的工作領域涵蓋多體動力學、耐久性及 NVH、傳動系統和旋轉機械。
點擊鏈接 獲取完整內容：
http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/NdmgbLH
以下為部分截取
▼
點擊鏈接 獲取完整內容：
http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/NdmgbLH
-END-
展開 白皮書：重型裝備的耐久性和結構完整性
重型裝備都是在世界上極為惡劣的環境中運行，所以從結構完整性和耐久性的角度來看，重型裝備堪稱設計要求嚴苛的車輛類型。
下載本白皮書，了解完全集成式 3D 仿真 CAE 解決方案以及真實數據收集和測試軟件包如何幫助重型裝備 OEM 以更低成本和更快速度將高質量的新產品推向市場。
重型裝備的耐久性測試
雖然仿真可通過虛擬方式驗證產品的設計和壽命，但物理測試在了解真實負載方面發揮著關鍵作用?，F場數據評估中的耐久性測試包括數據采集硬件、數據采集軟件和數據分析軟件等要素。
Simcenter 的數據采集
現場采集數據給重型裝備 OEM 帶來了諸多挑戰。其解決辦法是使用先進的數據采集系統，該系統應該非常高效且經過優化，可以大幅減輕工程師和操作員的工作負擔。使用 Simcenter SCADAS RS 確定數據采集硬件系統之后，就可以采用基于個人電腦的軟件解決方案（例如適用于測試工程的集成式解決方案 Simcenter Testlab）連接到硬件。通過 Simcenter RS Recorder 應用程序靈活訪問系統，可以使用任何設備（如個人電腦、平板電腦和手機等）在無線模式下采集和上傳數據。該智能操作系統可以自動管理自身，所以操作員可以專注于駕駛設備。
用于耐久性預測的 CAE 仿真
結構分析是仿真的起點。在對某個組裝件進行測試時，該 3D 仿真解決方案會將計算機輔助設計 (CAD) 和 CAE 工具關聯起來。仿真測試可用于開展虛擬測試，即開展在重型裝備常見物理場景中難以實現的測試。西門子的 Simcenter 3D 為重型裝備制造商進行 3D 仿真提供了全面的完全集成式 CAE 解決方案。
展開 
解決方案 | 輕量化結構完整性測試
</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">新型輕質結構對結構完整性測試提出了全新的要求，包括</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">模擬測試</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">和</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">物理測試</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">。對測試工程師來說，評估材料的特性仍然是一個新的課題，因為材料的特性往往表現出很大的離散性和更復雜的幾何形狀。</span></p><p><br></p><p><em style="color: rgb(68, 68, 68);">如果您想了解更多有關輕質結構以及如何進行測試的詳細信息，請閱讀 </em><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?
展開 重型裝備結構完整性和耐久性能的改進（附視頻下載）
改進重型裝備結構完整性和耐久性能
了解數字化雙胞胎實施如何提供端到端耐久性工程方法來加快上市時間、避免產品召回和滿足客戶需求。
比以前更快地驅動產品設計，以獲得更好的、成本更低并且更可靠的產品
聆聽 Ralf Leis 演示結構完整性和耐久性工程的創新領域。千萬不要錯過與我們的專家交流學習以下內容的機會：
在真實用例下獲取客戶端真實世界的機器負荷
精確了解載荷
考慮當地客戶和市場習慣以及機器使用負荷
遠在原型可用之前預測虛擬機器載荷
預測材料、幾何體和焊接對于強度和疲勞的影響
平衡相互沖突的目標，例如重量、強度和耐久性能
我們將一起探討此方法帶來的益處和其他工程見解，研究重型裝備設計中完整數字化雙胞胎創建的后續步驟。
點擊獲取完整視頻：http://jishulink555.mikecrm.com/Ugvb5iT
以下為部分截取
▼
點擊獲取完整視頻：http://jishulink555.mikecrm.com/Ugvb5iT
-END-
展開 光收發器信號完整性分析（包含封裝效應）-AEDT-INTERCONNECT互操作性
在此示例中，Ansys Circuit和INTERCONNECT用于對2.5D集成光收發器進行電光信號完整性仿真。該收發器由通過interposer層連接的電集成電路(EIC)和光子集成電路(PIC)組成。
Ansys Circuit用于對信號路徑的電學部分進行建模，INTERCONNECT用于對光學部分進行建模。單向信號傳輸用于連接信號路徑的電學部分和光學部分。Interposer層上的信號路徑使用Ansys HFSS 3D電磁仿真計算出的S參數進行建模。
概述
了解仿真工作流和關鍵結果。
收發器信號路徑始于EIC上的driver，該driver通過interposer將10Gb/sNRZ信號發送到PIC上的耗盡型環形調制器。調制后的光信號經過一個代表信道損耗的衰減器，到達接收器上的光電探測器。光電流驅動接收信號通過interposer層返回到EIC上的電阻。
步驟1：發射器電路
該電路用于仿真EIC上的driver和PIC上的環形調制器之間發射器信號路徑的電學部分。
發射器電路由代表調制器driver的電壓源、Interposer層的狀態空間模型單元以及環形調制器的等效電路組成。Interposer層狀態空間模型基于Ansys HFSS進行3D電磁仿真計算出的電S參數生成。
環形調制器等效電路由兩個電阻和一個電容組成，分別代表調制器PN結的電阻和電容。等效電路中結電容兩端的電壓保存在一個文本文件中，并在下一步中用作環形調制器光學模型的輸入。
步驟2：光信道
Lumerical INTERCONNECT用于模擬由激光源、發射器和接收器組成的光信道。
上一步中記錄在文本文件中的電壓由“Signal Voltage”元件讀取，并用于驅動發射器中的環形調制器模型。
展開 電驅動一站式解決方案 | 結構耐久性測試的完整解決方案
完整測量鏈——來自單一源：從數據采集、傳感器到軟件
功率分析：逆變器和電機測試系統
熱驗證：滿足您測試需求的完整且安全的測量鏈
結構耐久性：應力和疲勞結構測試的獨特解決方案
結構耐久性：結構疲勞測試的完整系統
電動汽車將推動耐久性測試進入一個新的時代。需要采用新材料和新結構，以滿足用戶，節能和成本效益方面的需求。
合金、復合材料和其他材料的混合應用，最終將產生今天看來可能相互矛盾的新特性，例如在單一材料中獲得低粘度和高強度金屬基體結構。可變形材料將有助于在創建一種新的自適應結構。在大自然無盡的創造力的啟發下，新的剛度、空氣動力學水平等將得以實現。
添加劑改良正改變著新一代工程師的思維方式，從“功能遵循形式”轉變為“形式遵循功能”，只需一小部分材料即可獲得同等或更高的性能。這些新材料和新結構復雜和高度的各向異性，以及新的制造方法將需要大量的模擬和測試，以確保其耐久性。
選擇最好的合作伙伴來幫助您的工程師面對這些挑戰，首先是獲取真實的負載數據，通過選擇合適的應變片和數據采集硬件和軟件，將這些分析結果應用到原型產品上，以獲取可靠的測試數據。這也是 HBM 一貫所遵循的。
軟件和分析
軟件是獲得準確測量結果，以及進行數據分析的關鍵。
展開 機械重工CAE丨用仿真技術改進設備結構完整性與耐久性能、能源效率
1、改進重型裝備結構完整性和耐久性能
了解數字化雙胞胎實施如何提供端到端耐久性工程方法來加快上市時間、避免產品召回和滿足客戶需求。
Simcenter 產品組合幫助您比以前更快地驅動產品設計，以獲得更好的、成本更低并且更可靠的產品。
聆聽 Ralf Leis 演示結構完整性和耐久性工程的創新領域。千萬不要錯過與我們的專家交流學習以下內容的機會：
在真實用例下獲取客戶端真實世界的機器負荷
精確了解載荷
考慮當地客戶和市場習慣以及機器使用負荷
遠在原型可用之前預測虛擬機器載荷
預測材料、幾何體和焊接對于強度和疲勞的影響
平衡相互沖突的目標，例如重量、強度和耐久性能
我們將一起探討此方法帶來的益處和其他工程見解，研究重型裝備設計中完整數字化雙胞胎創建的后續步驟。
以下為部分截取
獲取方式請看文末
▼
2、使用系統仿真改進機器生產率的同時關注能源效率
以多軸機械手臂電力驅動選型為例，確保所有機器性能屬性之間的最佳平衡。
在過去幾十年里，工業機器越來越復雜。
展開 電源完整性仿真與EMC分析
【電源/地阻抗分析問題總結】
1、PCB的電源地阻抗分析是解決電源地噪聲的關鍵所在，也是PI分析很重要的一步，本章節主要通過實例來說明分析過程；
2、電源地平面結構會對阻抗分析結果產生重要影響；
3、電容的引線方式與過孔的選擇在高速PCB的電源系統分析中不可忽視，尤其在高頻段；
4、由于本文的篇幅有限，對PI仿真的目標阻抗計算，退耦電容的計算、電容的選取、PCB的材料與結構對阻抗的影響等沒有作詳細介紹，大家可以參閱PI設計的相關文檔。
四、結束語
本文主要介紹了高速系統的信號/電源完整性分析及實現方法，集中介紹了電源完整性/信號完整性分析對EMI控制的影響，指出了信號/電源完整性仿真設計和EMC設計的內在聯系，介紹了信號完整性分析和電源完整性分析中應當注意的問題，最后以實例說明PI分析中阻抗分析的過程，希望本文對于從事這方面工作的開發人員能有所借鑒。
高速電路的設計設計過程往往是一個不斷反復的過程，EMC問題的分析與解決過程涉及到電路設計、EDA設計、可靠性設計等方方面面的內容，PCB設計尤其是高速PCB設計優劣是EMI能否得到控制的重要方面，這一點已經被實踐所證明，嚴格的信號完整性仿真與電源完整性仿真可以幫助我們最終解決EMC問題，器件和單板的EMI控制是從根本上解決問題，可以給系統最大的設計空間，這對于提高系統的穩定性和可靠性起到非常重要的作用。
展開 Wisim DC：重塑電源完整性分析新標桿
在高速電路設計的領域里，電源完整性（Power Integrity, PI）已成為確保系統穩定運行的關鍵要素。隨著信號頻率的不斷攀升，電源網絡中的噪聲和阻抗不匹配問題日益凸顯，對設計工程師提出了前所未有的挑戰。在此背景下，一款高效、精準且易于使用的電源完整性分析工具顯得尤為重要。
一、電源完整性分析的重要性
在高速數字系統中，電源完整性直接關聯到信號的完整性、系統的穩定性和能效。電源網絡中的任何波動或噪聲都可能引起信號質量的惡化，導致數據傳輸錯誤、系統崩潰甚至硬件損壞。因此，在設計初期就進行詳盡的電源完整性分析，預測并解決潛在問題，是確保產品成功的關鍵步驟。
傳統上，電源完整性分析依賴于復雜的數學模型和耗時的仿真過程，這對設計工程師的專業技能和時間管理提出了極高要求。然而，隨著技術的進步和設計復雜度的增加，傳統的分析手段已難以滿足當前高速電路設計的需求。因此，市場迫切需要一款能夠簡化分析流程、提高分析精度并支持先進設計特性的電源完整性分析工具。
二、Wisim DC：國產EDA軟件的璀璨明珠
Wisim DC是一款高效、高性能的平臺級電源完整性EDA物理驗證仿真工具。可快速診斷IC封裝和系統級板圖內的設計缺陷和電源管理風險，通過定位板圖中的“熱點”，自動優化VRM感應線位置，使系統PDN達到最優設計。
基于三維全波電磁場有限元FEM理論，運用2D/3D自適應網格剖分技術和自動對齊約簡技術，搭配大規模稀疏矩陣求解器和先進的并行計算技術。使得Wisim DC可以仿真跨多個數量級的大尺度的多層版圖時表現出卓越的HPC仿真計算能力。
Wisim DC主界面
Wisim DC集成了最新的電源完整性分析技術和先進的設計理念，旨在為設計工程師提供一個高效、準確且易于上手的分析平臺。
展開 
使用Isight中fesafe組件進行表面完整性敏度分析
本次操作將使用兩個分析步中的所有增量步，因此在中間部分，需要取消只讀分析步的最后一個增量步的對應選項。同時，編輯項目之前，需要進行相應的設置，使得fe-safe能夠讀取三維實體有限元模型的幾何。
4）取消Extract just the last increment in a step*復選框。
5）選擇Read Geometry復選框。
（2）在fe-safe中編輯項目設置
1）點擊組件編輯器的右下角Edit Project…按鈕，fe-safe將以組件模式打開。
2）設置有限元模型應力單位為MPa。
3）調整組，使得只有CANTILEVER_BEAM-1_PICKEDSET26和Default可用。
4）表面完整性設置定義為Value，并賦值為1.0。
5）將材料更改為SAE-1144。
6）定義載荷如下圖所示。
7）退出fe-safe（組件模式），返回Isight界面中的fe-safe組件編輯器。
（3）創建、編輯、設置和映射參數
1）在Isight中的fe-safe組件編輯器中，從Groups>Analysis Group 1中選擇Surface finish，將其設置為Isight的輸入變量。
2）關閉組件編輯對話框。
3）保存Isight文件（擴展名為.zmf）。
4）左側組件樹中選擇fe-safe，進入參數標簽頁，可以看到表面完完整性已作為輸入變量添加到列表中，同時，疲勞壽命作為輸出參數顯示在列表中。將表面描述參數的類型改為Real，因為更改后的Kt值將返回到fe-safe中，并應用于循環中定義的后續分析。設置完畢的參數標簽頁如下圖所示。
展開 RedHawk-SC-Electrothermal 2023新功能: TSMC 3Dblox 電源和熱完整性分析
主要研究領域：芯片-封裝-系統電源/信號/熱完整性協同仿真分析。
報名方式
點擊下方鏈接 免費 報名直播??
https://s.jishulink.com/AyF9aI
Ansys將于6月15日推出「仿真賦能研發創新——Ansys西南區域產品研討論會」
本次線下活動將介紹最新的 Ansys 全系列產品解決方案，Ansys 技術專家將分享Ansys產品及典型行業應用，觀眾還有機會近距離進行互動交流，歡迎大家報名參會。
官方免費 | 3DIC HBM的信號與電源完整性分析在AI芯片的應用
但是HBM設計實施卻很困難，除了滿足嚴苛的interposer設計規則及信號完整性規則外，還必須考慮高位寬（1024 bits/2048 bits甚至4096 Bits）同步開關噪聲問題。本次研討會將聚焦HBM設計面臨的挑戰，并以一個全新的視角刨析針對3DIC HBM信號和電源完整性問題和相應的解決方案。
講師簡介：
張書強，Ansys中國半導體事業部技術支持經理，自2010年加入Ansys以來，一直從事芯片-封裝-系統協同設計和協同仿真領域的技術支持工作。主要研究領域：芯片-封裝-系統電源/信號/熱完整性協同仿真分析，芯片功耗噪聲簽核分析。
時間：
2020/05/07 16:00~17:00
報名方式：
掃碼報名
或點擊鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1854380264/index?c=jishulink
展開 ANSYS半導體專題培訓視頻：芯片-封裝-系統電源完整性綜合協同分析
RedHawk和RedHawk_CPA有助于實現封裝 /系統感知的芯片功率噪聲簽核，而RedHawk_CPM和RedHawk_CMA可以提供芯片功率模型（CPM），并擴展它以在CMA和Siwave中實現全帶寬芯片感知系統PI分析。
http://www.ansys.com/zh-cn/other/zh-cn/training-center-semiconductors
