力學與工程仿真的案例
使用嵌入 CAD 的工程流體力學仿真 優化氣體混合過程
相比物理測試，采用 CFD 仿真通常可獲取更多信息，例如貫穿整個求解域的流速和方向、壓力、溫度和組分濃度值。作為分析的一部分，設計師可以更改系統的幾何體或邊界條件并查看其對流體流動型態的影響。因此， CFD讓分析師可以用更短的時間和更低的成本來評估多種不同配置的性能。
嵌入式 CAD 的發展趨勢
最近，嵌入 CAD 系統的 CFD 軟件的使用趨勢使得有可能將仿真應用于設計階段，相比物理原型，這種方法可以測試更多的設計備選方案，同時還能減少所需的原型數量。嵌入 CAD 的CFD使用原始 3D CAD 數據，自動劃分流體空間，并將流體參數作為基于對象的特征進行管理，這使工程師無需理解 CFD 的計算部分，只需專注于產品的流體力學，這是他們本來就應該理解和掌握的。新一代 CFD 軟件包含先進的自動控制功能，確保在幾乎所有應用中實現收斂，無需手動調試。可能最重要的功能控制著網格質量，是避免運行發散的最大原因之一。因此，只需大致了解CAD 系統和產品的物理學知識即可操作 CFD 軟件，而絕大多數設計工程師都已掌握這些知識和技能。這些步驟的自動化還大幅減少了分析時間，使得在設計變更之前就交付分析結果成為可能。
氣體混合的仿真指南
幾種最佳做法可以幫助用戶確保 CFD 氣體和空氣混合仿真的準確性。使用原始 3D 數據可以保障實體模型的質量。對于具有最低網格要求的內部流體模型而言，實體必須形成密封的內部空間，內部流場不會出現對外泄漏通道。用戶應該盡可能地消除幾何體的微小細節，以便將 CFD模型的大小降至最低。導入幾何體后，應該使用 CFD 軟件的 “檢查幾何體” 功能來檢查是否存在問題。通過執行試驗網格生成并使用后處理器以可視化方式查看不規則單元，檢查是否存在因薄實體上的孔洞而引起的不規則單元。可以通過增加局部網格密度來修正不規則單元。
展開 設計仿真 | Digimat&Marc助力Radici集團準確預測再生工程聚合物的力學性能
圖2：用于三種可回收等級的Digimat 逆向工程材料卡片的驗證
結果和價值
通過圖2中令人信服的驗證結果，Radici集團的高性能聚合物公司在可調臺式執行器外殼的誤用測試中使用了PCR等級材料和上述預測方法。在完全使用仿真預測的方法中，將PCR等級的材料與相應原始等級材料進行比較，展示了可回收工程聚合物的強度。
在圖3中，描述了預測方法的概述。將可調臺式執行器外殼仿真模型與Digimat中的纖維取向分布相結合起來，生成兩個有限元分析模型在Marc中進行分析。執行器殼體在誤用測試時，電機在殼體上施加的最大扭矩為6Nm 。仿真預測結果表明，PCR級別的材料能夠承受上述程度的誤用。
圖3：比較原始級別（左）和后消費回收級別（右）的預測結果
展開 頁巖巖石力學特性及可壓裂性評價 附巖石力學與工程蔡美峰下載
公式1~3 巖石力學參數預測模型
圖4 吉木爾凹陷J251井的主要巖石力學特性與地應力縱向分布特征
由于縱向上各巖性地層存在顯著的巖石力學與地應力差異，在該儲層中進行壓裂改造，壓裂裂縫縱向延伸將可能受到高強度、高應力隔層的阻擋，從而降低裂縫的縱向溝通能力、限制儲層壓裂改造體積，難以達到預期壓裂效果。因此，可壓裂性評價及壓裂設計時，應對壓裂縫的縱向溝通能力進行評價、認識。
公式4~9 儲層可壓裂性評價模型
圖5 吉木薩爾凹陷JHW020井各級壓裂的縫網長度與縫網高度
圖6 吉木薩爾凹陷JHW020井的縫網體積、微地震事件數與可壓裂性指數的關系
結果表明，本文所建立的可壓裂性指數評價模型適用于蘆草溝組頁巖油儲層，分析結果具有一定可靠性，可為地質工程“甜點”區綜合評價以及壓裂選層、水平段分段分簇等壓裂設計提供基礎參考。
下載地址:巖石力學與工程蔡美峰
展開 為什么我們的不少大學的力學課程與工程上的流行力學分析軟件脫節？
力學基礎與其工程上的常用計算機應用軟件如何結合？
CAE工程師必學：斷裂力學的一些知識點 附斷裂力學中的數值計算方法及工程應用下載
斷裂力學是近幾十年才發展起來了的一門新興學科，主要研究承載體由于含有一條主裂紋發生擴展（包括靜載及疲勞載荷下的擴展）而產生失效的條件。斷裂力學應用于各種復雜結構的分析，并從裂紋起裂、擴展到失穩過程都在其分析范圍內。由于它與材料或結構的安全問題直接相關，因此它雖然起步晚，但實驗與理論均發展迅速，并在工程上得到了廣泛應用。斷裂力學研究的方法是：從彈性力學方程或彈塑性力學方程出發，把裂紋作為一種邊界條件，考察裂紋頂端的應力場、應變場和位移場，設法建立這些場與控制斷裂的物理參量的關系和裂紋尖端附近的局部斷裂條件。
國內外相關研究現狀
目前，斷裂力學總的研究趨勢是：從線彈性到彈塑性；從靜態斷裂到動態斷裂；從宏觀微觀分離到宏觀與微觀結合；從確定性方法到概率統計性方法。所以就斷裂力學本身而言，根據研究的具體內容和范圍，它又被分為宏觀斷裂力學（工程斷裂力學）和微觀斷裂力學（屬金屬物理范疇）。宏觀斷裂力學又可分為彈性斷裂力學（它包括線性彈性斷裂力學和非線性彈性斷裂力學）和彈塑性斷裂力學（包括小范圍屈服斷裂力學和大范圍屈服斷裂力學及全面屈服斷裂力學）。工程斷裂力學還包括疲勞斷裂、蠕變斷裂、腐蝕斷裂、腐蝕疲勞斷裂及蠕變疲勞斷裂等工程中重要方面。如今在斷裂力學研究方法中，又引入可靠性理論，稱為概率斷裂力學，使斷裂力學的研究內容更加豐富，也使斷裂力學的理論得到進一步的發展和完善，并在工程實際中發揮出越來越大的指導作用。
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展開 ABAQUS的斷裂力學工程應用
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斷裂力學介紹
斷裂力學所說的裂紋是指宏觀的、肉眼可見的裂紋，工程材料中的各種缺陷可近似地看作裂紋。基本研究內容包括：
a) 裂紋的起裂條件；
b) 裂紋在外部載荷和（或）其他因素作用下的擴展過程；
c) 裂紋擴展到什么程度物體會發生斷裂。
根據工程方面的需要，可知斷裂力學研究問題分為三個方面：
① 含裂紋的結構在什么條件下破壞？
② 結構在給定載荷下可允許含有的裂紋大小？
③ 在裂紋和載荷條件確定時，結構的壽命是多少？
斷裂力學是研究含裂紋構件強度與壽命的一門固體力學新分枝，是結構損傷容限設計的理論基礎。從材料特定來看，包括兩類斷裂力學：
a) 線彈性斷裂力學：適用于裂紋尖端附近小范圍屈服的情況；
b) 彈塑性斷裂力學：適用于裂紋尖端附近大范圍屈服的情況。
展開 麻省（MIT）的工程力學課件
不過看人文的也可以開闊一下視野
麻省（MIT）的工程力學課件2.rar
麻省（MIT）的工程力學課件1.rar
招聘工程力學相關專業工程師職稱
招聘工程力學相關專業工程師職稱，企業需要多本，用于辦理資質，價格好說，聯系陳工同步15622177087
【JY】淺談有限元分析中的力學與工程思維
仿真技術要發揮作用，應當循序漸進，由簡單問題到復雜問題，由單一零件到裝配體，由常規的設計驗證到設計優化，由線性分析到非線性分析，由靜力學分析到動力學分析，由單學科到多學科。
需要指出的是，對仿真分析的作用要客觀理性的看待。現階段很多單位的研發部門負責人或設計人員并不充分了解仿真技術，平時也不怎么接觸計算軟件，有時會對分析工程師提出一些不切實際的要求，比如安排復雜的非線性分析任務，不理解仿真分析中的必要簡化手段，或者在不可能完成的時間內就急于得到分析結果，這些都不是對仿真分析的正確看法。
有限元分析作為一種計算手段，在工業產品研發中也不可能包治百病，其重要作用主要體現在設計的驗證和減少實物測試等方面。
從仿真分析工程師的角度來看，也不能為了仿真而仿真，更不能脫離力學概念、設計思想和工程思維。把所有問題都通過仿真計算來解決是不切實際的，仿真工程師應當找準個人在單位研發體系中的位置，主動為設計服務，提供有價值的仿真驗證和設計優化建議。
二、怎么學有限元分析
對于有興趣學習和了解有限元仿真的朋友，應當如何學習和掌握這一技術呢？我們認為，學習分析技術不僅僅是學軟件的操作方法，建議可以從理論基礎、軟件操作和工程知識三個方面去著手。
圖片來自網絡
理論基礎方面，主要就是力學、傳熱學和有限元方法這些課程。力學和傳熱學的基本概念和原理可以為分析工程師提供建模、計算以及結果分析方面的理論指導。
現在理工科專業本科階段一般都開設了彈性力學、數理方程這類的基礎課，建議學習過程中重點把握基本概念、一些常見問題的理論結果等內容，而無需把側重點放在解析求解的過程上，因為實際工程問題大多是通過數值方法求解的。比如：彈性力學的圣維南原理，可以為荷載的施加方式提供理論指導；開圓孔方板的應力解答闡釋了應力集中的概念，可以為有限元分析網格劃分提供依據等。
展開 《預應力結構錨固-接觸力學與工程應用》
頁數 237 字數 430千字 開本 16 裝幀 精裝
本書從彈一塑性力學和接觸力學的基本概念和理論出發，建立錨固一接觸力學的理論框架和有限元格式，給出有限元數值計算和分析的方法；結合錨具和構件的力學性能實驗，以及土木和水利工程的預應力結構實際問題，給出錨具設計和工程錨固的具體例題。本書的目的是使讀者在理論上可學、實驗上可信和設計上可用。
本書可供從事預應力結構科研、設計和施工的工程技術人員及高等院校土木和水利工程專業的教師和研究生等參考。
展開 發一本《工程彈塑性力學》
不知道有沒有用的到的
《工程彈性力學與有限元法》
【版次印次】 1 【ISBN書號】 7302118582
【開 本】 16開 【裝 幀】 平裝
【頁 數】 218
本書是為“工程彈性力學”或“彈性力學與有限元”課程編寫的教材。宗旨是簡明而系統地講述彈性力學的基本概念、基本原理和基本方法，為從事工程有限元應力分析打下堅實的力學理論基礎。講述中貫穿物理概念和基本思路的闡述，突出基本理論的靈活應用和工程應用實例的講解。章末附有習題供讀者訓練。附錄中補充相關數學知識。
ABAQUS在油氣開發工程地質力學模擬中地應力的理解
基于ABAQUS進行油氣開發工程地質力學模擬過程中輸入地應力這一初始條件是必不可少的，但要注意的是有關文獻所給出的地應力和我們要輸入的地應力是存在理解偏差的。
通常情況下，大多數文獻所給出的地應力為總應力（根據有效應力原理可知），而我們在ABAQUS軟件中所要輸入的時有效應力。這是由于我們再輸入材料屬性時沉積物密度要輸入干密度，而輸入地應力時要按照浮密度計算所決定的。
舉例說明：
上表中，儲層深度為1350m，孔隙壓力為12.8MPa，這里的垂向地應力為29MPa指的是總應力，在ABAQUS中輸入垂向地應力時要輸入29.0-12.8MPa=16.2MPa。最大水平主應力和最小水平主應力的輸入同垂向主應力。
本帖可能對于初學者理解文獻中所述地應力與實際輸入的地應力差異有一定幫助
展開 有限元的歷史與現代工程結構力學
1970年以后，隨著計算機技術的飛速發展，有限元法中人工難以完成的大量計算工作能夠由計算機來實現并快速地完成，基于有限元方法原理的軟件大量出現，并在實際工程中發揮了愈來愈重要的作用。目前，專業的著名有限元分析軟件公司有幾十家，國際上著名的通用有限元分析軟件有ANSYS和ABAQUS 等，還有一些專門的有限元分析軟件，如FELAC，DEFORM 等等。
錢學森（1911－2009），被譽為“中國航天之父”、“中國導彈之父”
1995年，錢學森在“我對今日力學的認識”中提到，今日力學是一門用計算機計算去回答一切宏觀的實際科學技術問題，計算方法非常重要。另一個輔助手段是巧妙設計的實驗。
作者：東油張強老師
展開 『分享』工程力學本科專業開設院校
開設院校：
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上海交通大學
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復旦大學
上海大學
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西安科技大學
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