線性靜力學分析的案例
ANSYS workbench 橡膠密封圈非線性靜力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習橡膠密封圈的三維模型處理
2、學習橡膠密封圈非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜力學分析步的建立
4、學習橡膠密封圈非線性靜力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 橡膠密封圈非線性靜力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ANSYS workbench 板簧非線性靜力學分析 ￥10
<p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">本案例適合哪些人學習：</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">1、學習型仿真工程師</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">2、理工科院校學生</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">3、對有限元分析感興趣的工程師</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">你會得到什么：</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">1、學習板簧的三維模型處理</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">2、學習板簧非線性接觸相關的接觸設置</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">3、學習非線性靜力學分析步的建立</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">4、學習板簧非線性靜力學分析的載荷施加</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">案例介紹：</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
展開 ANSYS workbench聯軸器靜力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習聯軸器三維模型的處理
2、學習線性靜力學分析步的建立
3、學習線性靜力學分析的邊界條件的施加
4、學習線性靜力學分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench聯軸器靜力學分析。
本案例完整提供了分析相關的所有分析文件。
optistruct線性靜力學分析實例 ￥1
3.在模型瀏覽器中，右鍵選擇創建-load step ，輸入名稱lateral forces，并進行載荷步設置：
將Analysis Type（分析類型）設置為：Linear Static（線性靜力學分析）；
SPC(約束條件)設置為：sps
LOAD(載荷)設置為：forces，完成載荷步的設置。
D) 模型提交與計算：
輸出fem求解文檔并提交計算。
E)結果和后處理：
懸臂梁—有限元ABAQUS線性靜力學分析
線性靜力學分析實例——以懸臂梁為例
線性靜力學問題是簡單且常見的有限元分析類型，不涉及任何非線性（材料非線性、幾何非線性、接觸等），也不考慮慣性及時間相關的材料屬性。在ABAQUS中，該類問題通常采用靜態通用（Static，General）分析步或靜態線性攝動（Static，Linear perturbation）分析步進行分析。
線性靜力學問題很容易求解，往往用戶更關系的是計算效率和求解效率，希望在獲得較高精度的前提下盡量縮短計算時間，特別是大型模型。這主要取決于網格的劃分，包括種子的設置、網格控制和單元類型的選取。在一般的分析中，應盡量選用精度和效率都較高的二次四邊形/六面體單元，在主要的分析部位設置較密的種子；若主要分析部位的網格沒有大的扭曲，使用非協調單元（如CPS4I、C3D8I）的性價比很高。對于復雜模型，可以采用分割模型的方法劃分二次四邊形/六面體單元；有時分割過程過于繁瑣，用戶可以采用精度較高的二次三角形/四面體單元進行網格劃分。
懸臂梁的線性靜力學分析
1.1 問題的描述
一懸臂梁左端受固定約束，右端自由，結構尺寸如圖1-1所示，求梁受載后的Mises應力、位移分布。
材料性質：彈性模量，泊松比均布載荷：F=103N
圖1-1 懸臂梁受均布載荷圖
1.2 啟動ABAQUS
啟動ABAQUS有兩種方法，用戶可以任選一種。
（1）在Windows操作系統中單擊“開始”--“程序”--ABAQUS 6.10 -- ABAQUS/CAE。
（2）在操作系統的DOS窗口中輸入命令：abaqus cae。
展開 ANSYS workbench銷軸非線性接觸靜力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習銷軸的三維模型處理
2、學習銷軸非線性接觸相關的接觸設置
3、學習靜力學分析步的建立
4、學習銷軸靜力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 銷軸非線性接觸靜力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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無網格劃分新技術midas MeshFree - 線性靜力學案例
MeshFree和ANSYS結果分析對比
結果
軟件
變形/mm
應力/MPa
最大值位置
誤差
MeshFree
0.0395
2.922
一致
變形：4.3%
應力：4.1%
ANSYS
0.0413
3.049
從上面我們可以看到，兩款軟件的計算結果誤差在合理范圍內，可以相互驗證，也證明MeshFree在線性靜力學分析部分是可靠的。
ANSYS的分析流程
①選擇分析流程
進入ANSYS workbench，將靜力學分析模塊（Static Structural）拖入工程面板。
②導入幾何
③設置材料模型
材料選用程序默認的Structural Steel。
④網格劃分
由于模型存在圓角，需要進行手動控制以細化這些區域。
⑤設置邊界條件和載荷
⑥求解后查看結果
ANSYS結果分析
<北京邁達斯技術有限公司>
邁達斯(MIDAS IT)自1989年開始研發，2000年正式面世成立以來，一直專注于CAE、CFD工程軟件自主研發和普及，總部設在韓國，全球已有11家法人700多名專業技術人員，是工程軟件領域中亞洲最大的企業。2002年成立中國法人（北京邁達斯），全國已有3,000多家用戶。用技術創造幸福是邁達斯公司的信念，我們一直盡最大努力為行業和社會做貢獻！
展開 《I-DEAS實例教程：有限元分析》
I-DEAS P單元
7.3 P方法分析中的邊界條件
7.4 P方法線性靜力學分析實例
主要參考文獻
『分享』i-deas_實例教程_有限元分析
動力學分析中的殼應力合成
5．9．11 靜態分析中的熱效應
5．10 動響應分析實例
第6章 非線性靜力學分析
6．1 I-DEAS非線性靜力學分析概述
6．1．1 I-DEAS非線性分析功能簡介
6．1．2 非線性靜力分析的加載方法
6．1．3 材料非線性分析的材料定義
6．1．4 非線性靜力分析的基本步驟
6．1．5 I-DEAS非線性靜力學分析的局限性
6．2 非線性靜力學有限元列式
6．2．1 平衡方程
6．2．2 迭代過程
6．3 定義非線性靜力分析中的加載和求解控制
6．3．1 載荷歷程及加載方法
6．3．2 加載和求解控制(Loading and Solution Control)對話框
6．3．3 選擇非線性靜態分析的收斂準則
6．3．4 非線性靜態分析中時間段的剛度控制
6．3．5 選擇非線性靜態分析的結果輸出
6．3．6 非線性靜態分析求解選項的選擇
6．4 塑性分析
6．4．1 概述
6．4．2 塑性模型
6．5 蠕變分析
6．5．1 概述
6．5．2 蠕變模型
6．5．3 蠕變方程
6．5．4 蠕變控制
6．6 梁模型的非線性分析
6．6．1 概述
6．6．2 梁的幾何非線性分析
6．6．3 梁的塑性分析
6．7 接觸分析
6．7．1 概述
6．7．2 I-DEAS接觸算法
6．7．3 怎樣在邊界條件中設置接觸，
6．7．4 求解器中接觸控制參數的設置
6．7．5 接觸分析的一些技巧和要點
第7章 P方法線性靜力學分析
7．1 什么是P方法線性靜力學分析
7．2 I-DEASP單元
7．2．1 單元拓撲形狀
7．2．2 單元自由度
7．2．3 單元列式
7．2．4 結果數據點
7．2．5 節點自由度
7．2．6 相關數據
7．3 P方法分析中的邊界條件
7．4
展開 基于Abaqus靜力學分析的球銷安全性結構仿真研究
1背景
Abaqus作為一款十分成功的大型商用通用有限元仿真軟件，應用其進行結構的靜力學仿真分析是拿手好戲。通過仿真手段不僅能夠及時了解結構的力學響應，還能夠依據應力應變仿真結果對分析的結構進一步進行安全性能評估，這極大地提高了產品設計在概念設計、結構設計及最終的試驗設計階段的時間成本，縮短了產品生產設計周期。鑒于此，本文依據Abaqus仿真平臺，通過對常用的工程連接構件球銷的線性靜力學分析，來了解Abaqus靜力學分析流程，以便后續更好地應對復雜體的結構靜力學分析。
2問題
球銷作為一種關鍵的轉向機構，是各大傳動系統中傳遞載荷的重要零件，主要用于轉向節或者轉向臂配合。那么在設計過程中，就必須考慮球銷在額定載荷下的安全性，需要對其進行必要的靜力學分析。
基于軟件平臺
3幾何建模
依據國標設計一種常規的汽車球銷如圖1所示。考慮模型相對倒角較多，模型由ug10.0建立并轉成文本格式（x_t格式）導入Abaqus進行分析，模型的幾何尺寸等參數常見附件qiuxiao.x_t。
圖1 ug10.0建立的球銷幾何模型
4有限元分析
由于球銷模型結構并不規則，在對其進行網格劃分時候需要對其進行切分，網格劃分不另外采取其他網格劃分前處理器，直接在Abaqus中進行，主要步驟如圖2所示。應注意的是，在對其進行切分的時候，必須要選好切方的基準面（如圖2（a）所見），之后切分完成后通過掃掠網格劃分即可完成結合體的整體網格劃分如圖2（c）所示。關于對球銷的材料賦予，查閱機械設計手冊得知球銷的本構參數如表所示。之后進行的單元塑性設置、邊界載荷約束均按照案例操作完成，并無特殊設置要求，其他求解輸出設計為默認。最后遞交求解后的得到的應力云圖如圖3所示。
展開 安世亞太自主通用結構仿真系統PeraSim.Mech機械仿真搶先看
作為安世亞太通用仿真軟件PeraSim的核心模塊之一, PeraSim.Mech是通用結構力學仿真系統，不僅提供全面的線性、非線性、靜力、動力、熱、熱結構耦合等分析功能，還能夠實現與PeraSim.Fluid流體仿真、PeraSim.Emag電磁仿真的單/雙向耦合求解。
PeraSim.Mech 提供靜力學分析、動力學分析、線性分析、非線性分析、熱分析、熱結構耦合分析能力。靜力學分析支持線性、非線性靜力學分析功能，實現結構強度、剛度等分析，支持塑性、大變形、大應變、超彈性、接觸等分析；動力學分析提供線性動力學及非線性動力學分析功能，支持結構模態分析、瞬態動力學分析、頻響分析；非線性分析提供非線性求解計算方法，支持解決各種復雜非線性問題，包括：幾何非線性、材料非線性、接觸非線性。
? 線性靜力學分析
PeraSim.Mech的靜力線性分析求解器主要計算結構在靜態載荷作用下的彈性響應。
PeraSim軟件結構靜力分析——船體垂直方向位移
? 非線性靜力學分析
PeraSim.Mech的非線性靜力學分析求解器提供非線性求解計算方法，支持解決各種復雜非線性問題，如塑性、大變形、大應變、超彈性、接觸等，包括：幾何非線性、材料非線性、接觸非線性。
? 模態分析
一種線性動力學分析，用于確定設計結構的振動特性（固有頻率和振型），是承受動載荷的結構設計中的重要參數。
PeraSim軟件模態分析——船體整體振型
PeraSim軟件模態分析——船體局部振型
? 瞬態動力學分析
用來求解在時間相關載荷作用下結構的動力學響應，在瞬態動力學分析中，可以包含慣性效應和阻尼的影響，也可以包含非線性響應。
展開 
SAMCEF for Rotor Pre/Post Processor 介紹
SAMCEF for Rotors是一個致力于旋轉結構動力學的解決方案。它是基于有限元方法并能夠計算含有轉子、定子和動靜連接裝置的機械系統的臨界轉速、穩定性、諧響應以及瞬時響應。
分 析
?線性靜力學分析(SAMCEF Asef) 在一般熱-力載荷條件下，轉子系統可進行線性靜力學分析，在SAMCEF的轉子模塊中，基本的線性靜力學分析主要為后續的SAMCEF Dynam 或 SAMCEF Rotor/Rotor確定初始條件。
?模態分析和創建超單元(SAMCEF Dynam) 對于尺寸較大的模型，定子或轉子可用超單元表示，超單元由模態綜合生成，可減小剛度矩陣、質量矩陣、陀螺力矩陣、阻尼力矩陣和向心力矩陣的規模。
?計算臨界轉速(SAMCEF Rotor) 有幾種方法可解決彎曲、拉壓扭轉或其相互耦合，掃描法可定義旋轉頻率的范圍，采用復特征值計算。直接法通過特征值法獲得臨界轉速，它被用于恒剛度無阻尼的陀螺系統。
?頻響分析(SAMCEF Rotor) 幾種方法可計算不平衡力或異步載荷的諧振響應。模態法是將力和矩陣用模態坐標表示；直接法通過諧波平衡法可計入局部非線性（間隙、非線性加強筋、壓膜阻尼器、用戶單元、摩擦片）的影響
?瞬態響應分析(SAMCEF Rotor) 瞬態響應分析可模擬轉子啟動（或停轉）和葉片損失，它使用Newmark積分法，諸如間隙、壓膜、動壓軸承和摩擦片之類的非線性行為可通過牛頓迭代求解，具有自動時間步功能，若需要，也可進行初始靜態計算。
展開 線性靜力學分析-口型梁靜力分析
在sw simulation中做靜應力分析有局限性，就像這種理論性的靜應力分析，也需要詳實的把機構畫出來，來設置固定和連接。
(有2D簡化，有梁模擬，還不理解其使用意義）
其設置連接，設置夾具等方式還不了解。參數設置過程中會比ANSYS更加難操作。
懸臂梁的線性靜力學分析
雙擊結果節點，就可以查閱并分析結果了。下面分別是系統預制的全變形和von-Mises應力結果。
1. 全變形（Total Deformation）:
2. Von-Mises 應力（含網格）
3. X方向變形
獲得應力和變形值以后，一個基本的懸臂梁分析也就完成了。這里我們最大的von-Mises應力是2.77e2，雖然應力很小，但是由于材料的剛度很小只有2e3，所以變形比較大，有0.1545，同時我們也就知道這個懸臂梁選用是否合理了。
退出WELSIM
至此，對此例題的分析過程已經完成。單擊窗口右上角的關閉按鈕，或者在主菜單中選擇[File] -> [Quit]，退出WELSIM。
展開 橡膠護套的非線性靜力學分析
查看結果
非線性的計算時間一般都比較長，需要耐心等待。如果出現不收斂，可修改網格尺寸。在計算中，我使用了默認的網格劃分，計算出現不收斂，后來把網格尺寸改成1mm后計算收斂了。
小結：非線性計算的精髓主要在接觸的設置，對于復雜模型，需要不斷的修改接觸算法等參數，這就需要對接觸的深刻理解以及非線性分析的經驗。關于接觸，目前個人覺得講的非常好的是周炬老師的書（前面小鯨魚已經介紹過很多次），再者就是可以去參考幫助文檔（最近筆者也一直在看幫助，收獲很大）。PS：非線性的計算常常需要消耗很長時間，而且還會經常失敗，這就很考驗分析人員的意志力，大家可以搞搞自己的興趣愛好的啥的，筆者比較喜歡在群里聊天，周炬老師的書上有一個交流群，大家可以進群聊聊技術，吹吹牛啥的，哈哈。
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