子結構分析
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
子結構分析的視頻教程
ABAQUS子結構-教程視頻
子結構分析是一種用于簡化計算時間的方法。當結構中某些部分為重復結構時，可以將其最小單元做為一個子結構單元，在實際分析時重復利用該單元。其另一種應用方法為，當對整體結構中的某微小部分進行局部設計時，可以見結構不變的部分做為一個子結構單元，在進行局部設計分析時也可重復利用該單元。子結構的實現原理是將一組通過分塊求解的方法把內部自由度消除，有時也稱自由度凝聚。
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ABAQUS案例-旋轉對稱子模型分析及旋轉對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應力位移分析與過約束檢查
旋轉對稱分析可以大大降低工作量以及計算量，本課程演示了在何種情況下以及如何采用旋轉對稱子模型進行整結構分析。本實例中采用了旋轉對稱子模型分析結構在溫度場和過盈裝配下的應力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標系下查看應力和位移。
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ABAQUS子結構和子模型綜合網課(結構多尺度)
含孔子結構實例模型創建分析、子結構與整體結構接觸面設置（實體任意空腔內表面建立set）、子結構與整體結構odb合并、以及子結構模型與整體結構模型計算結果對比驗證；? 4. 軸對稱螺栓板子結構實例建模分析演示；? 5. 從整體模型切割創建子模型、子模型施加位移邊界條件、子模型施加力邊界條件；? 6. 平板子模型實例驗證，包括施加位移邊界條件、力邊界條件（慣性釋放）。? 7.
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子結構分析的實例教程
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
機翼骨架結構幾何模型
在這個機翼骨架分析的案例中，幾何結構包括主梁和翼梁，我們將重復出現的前部翼梁、中部翼梁作為兩個子結構，創建兩個獨立的Model，分別用Step中的Substructure generation為它們創建子結構分析步，并選擇與主梁連接區域的單元節點為保留自由度的節點。
運行子結構分析，將生成的*.sim文件作為Part導入整體分析模型中，通過陣列組裝成為原始結構。
把子結構的保留節點與主梁綁定，劃分主梁網格，檢查縮聚后的整體模型Mesh信息顯示：本來（陣列之后）總數應該是六十多萬個常規單元，變為一萬多個常規單元+幾十個超級單元。
通過子結構創建機翼骨架的整體模型
定義整體模型的邊界條件，創建任務，運算之后，每一個陣列出來的子結構都會對應一個結果文件，打開這些*.odb文件時勾選Append to layers，就能通過圖層疊加的方式將整體模型的計算結果顯示出來。
后處理圖層疊加顯示
顯示機翼骨架整體應力和局部翼梁應力
顯示機翼骨架整體位移和局部翼梁位移
通過這個案例的學習，能夠初步掌握子結構分析的思路，在日常工作中，適當的情況下，我們可以利用子結構技術（可以是多重多級的）將復雜、龐大的整體模型縮減為普通計算機可以駕馭的子結構分析模型。
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術-2個工程案例 ￥99.99
機翼骨架結構幾何模型
在這個機翼骨架分析的案例中，幾何結構包括主梁和翼梁，我們將重復出現的前部翼梁、中部翼梁作為兩個子結構，創建兩個獨立的Model，分別用Step中的Substructure generation為它們創建子結構分析步，并選擇與主梁連接區域的單元節點為保留自由度的節點。
運行子結構分析，將生成的*.sim文件作為Part導入整體分析模型中，通過陣列組裝成為原始結構。
把子結構的保留節點與主梁綁定，劃分主梁網格，檢查縮聚后的整體模型Mesh信息顯示：本來（陣列之后）總數應該是六十多萬個常規單元，變為一萬多個常規單元+幾十個超級單元。
通過子結構創建機翼骨架的整體模型
定義整體模型的邊界條件，創建任務，運算之后，每一個陣列出來的子結構都會對應一個結果文件，打開這些*.odb文件時勾選Append to layers，就能通過圖層疊加的方式將整體模型的計算結果顯示出來。
后處理圖層疊加顯示
顯示機翼骨架整體應力和局部翼梁應力
顯示機翼骨架整體位移和局部翼梁位移
通過這個案例的學習，能夠初步掌握子結構分析的思路，在日常工作中，適當的情況下，我們可以利用子結構技術（可以是多重多級的）將復雜、龐大的整體模型縮減為普通計算機可以駕馭的子結構分析模型。
02、子模型
鋼架分析模型
如果已經完成了一個結構分析，想要用更精細化的模型來研究該結構的局部響應，那么我們可以使用子模型分析技術來完成這個想法。
展開 注意事項：
1.ABAQUS子結構調用時需要用到子結構結果文件包括：
子結構庫文件.sup；子結構數據庫文件 .sim ；分析數據庫文件mdl和 .stt；部件文件.prt。引用時要保證這些文件都在相應的文件夾下才可以正確運行。通過關鍵字引用：*ELEMENT, TYPE=Z0001, ELSET=P295;SUBSTRUCTURE_PROPERTY, FILE=substructure；
2.子結構分析生成的結果文件一般都比較大，在基于殘余結構模型進行優化分析時需要調用這些結果。因此在選擇優化軟件時需要考慮文件引用管理，如本文中使用Isight就是可以設置文件位置，即在優化時不需要生成子文件夾，即不需要進行子結構分析結果文件的拷貝復制操作，進一步減少了I/O時間。
總結：ABAQUS子結構法（超單元法）在進行多學科優化，輕量化優化分析中具有明顯的優勢，可以大大提升計算效率。
后續還會介紹LS-DYNA子結構法在碰撞優化分析中的應用。
展開 1.問題描述
原始分析是靜態載荷案例。車身通過*BOUNDARY, TYPE=FIXED，固定阻尼器裝配位置處的所有自由度。模型中施加了一個集中力，代表千斤頂施加的力。
2.創建子結構
DECK模板下Abaqus模塊中，可以方便快捷的設置子結構，確定子結構邊界面。
通過移動旋轉可以修改子結構的邊界面。
3.輸出子結構
在ANSA中存在子結構分析時，自動提示用戶輸出這個子結構。在相關區域設置需要輸出的子結構。
用戶分析模塊的文件名定義為basic_struct.inp。ANSA自動創建兩個分析模型：
l 用戶模型為basic_struct.inp
l 生成模型為basic_struct_substructure.inp
ANSA中創建Abaqus子結構.pdf
展開 摘要：本文綜述了以北京航空制造工程研究所為技術依托單位的BQCIMS工程的整體結構分析技術，包括：工程背景與需求，基于ANSYS/APDL平臺的結構模型參數化技術，整體結構的子結構分析與自動化分析流程。最后，整體結構分析在汽車起重機與礦用重型汽車設計中的成功應用，證明了這種技術的實用性。
1 工程背景與需求
以北京航空制造工程研究所為技術依托單位的北京起重機器廠CIMS 工程(簡稱BQCIMS工程)，是國家863CIMS工程資助的北京市信息技術推廣示范項目之一。其中，汽車起重機與礦用重型汽車設計中的工程分析是該項目的核心創新技術與提高企業市場快速反映能力的重要手段。北京航空制造工程研究所推廣應用航空結構設計中的先進分析技術與方法[1]，以國際上先進的工程分析平臺—ANSYS系統[2]為基礎，與北京起重機器廠的工程師們緊密合作，利用ANSYS/APDL語言進行二次開發，建立了適應汽車起重機[3]與礦用重型汽車[4]設計的整體結構工程分析方法。
汽車起重機與礦用重型汽車，作為一類“大力神”產品，具有其特殊的作業環境，要求良好的力學性能，包括剛度、應力水平、變形、抗干擾性能等。對于工程設計人員來說，零件、結構件及整機的力學性能如何？會不會因強度不夠造成破壞事故？這些都是他們必須關心和回答的問題。
對于結構件設計來說，一般地說，它是零部件的組合設計。汽車起重機的主要承力結構件是吊臂、轉臺、車架。礦用重型汽車的主要承力骨架是整體車架，它又是許多結構件的組合，包括支撐架、前車架、中車架、尾架及若干子構件。結構件有限元分析是產品設計的基礎性分析。最基本的分析是進行線性應力分析；對于有些結構件，例如吊臂與車架，還要進行穩定性分析，研究結構件失穩(屈曲)的條件。
對于整體結構設計來說，整體分析是工程師面臨的最直接、最重要的問題。
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概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結構影響。本文檔使用 Ansys 材料設計器展示四種不同類型的微觀結構及其對應的宏觀尺度材料性能：隨機單向纖維結構、體心立方顆粒結構、金剛石晶格結構和編織結構。
目標
理解微觀結構與宏觀尺度材料性能之間的關系
步驟
案例1：隨機單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創建一個“材料設計器”組件。檢查單位。
2.
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
<h3><strong>【版權聲明與技術存證】關于某型“巷道超前支架”結構有限元分析報告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權撤回</strong></p><p>本文發布內容為本人針對某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。</p><p><strong>合作背景說明：</strong> > 合作方：<strong>西安某礦業學科背景高校相關研究團隊
超稀疏納米線柵——由周期介質導線組成的光柵結構，其截面比所使用的波長小得多——在很寬的波長范圍內表現出強烈的偏振依賴性。這些特性使它們成為光學系統的納米結構偏振器的可行選擇，在光學系統中，緊湊的可積性和熱穩定性是至關重要的，該方法比傳統的基于雙折射晶體或多層系統的方法具有明顯的優勢。
在本周的時事通訊中，我們對快速物理光學建模和設計軟件虛擬實驗室融合中的這種結構進行了詳細的分析，使用了文獻[J
還在為了成百上千個蜂窩單元手動建模？
建模 2 小時，改稿 5 分鐘？Python 腳本報錯無從下手？
對于復雜的蜂窩芯結構，如何實現高效率、參數化的自動生成與強度分析？
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嚴格分析和設計抗反射蛾眼結構3個月前
設計任務
對于許多光學應用來說，抑制元件表面的反射是一個引人關注的問題。一種非常有趣的控制表面反射的方法是使用抗反射納米和微米結構，這些結構受到自然界（如蛾眼）的啟發。這些結構的特征尺寸處于亞波長領域，具有獨特的波長和角度依賴性質。本文介紹了在VirtualLab Fusion中分析和設計確定性抗反射結構的方法
1.1. 案例背景
鋼結構焊接是現代工程中至關重要的一環，特別是在像鋼桁架梁這樣的結構中，焊接質量直接影響結構的整體穩定性和承載能力。本案例通過LS-DYNA對鋼桁架梁的焊接過程進行了仿真分析，重點關注了焊接過程中溫度場和應力場的變化。通過這個案例，我們深入探討了焊接順序、熱影響區的形成以及熱應力的分布。
1.2.
摘要
對于許多光學應用來說需要減少表面反射?？刂票砻娣瓷涞囊环N非常有效的方法是使用抗反射的納米或微米結構，啟發來源于自然界（蛾眼）。這些具有亞波長范圍特征尺寸的結構表現出關于波長和角度依賴性的獨特性質。在本文中，介紹了VirtualLab Fusion中確定抗反射結構的分析和設計。
設計任務
如何優化抗反射蛾眼結構的參數？最小化空氣
壓電材料（PZT）具有正逆壓電效應，即當壓電材料受到機械變形時有產生電勢的能力；對它施加電壓時有改變壓電結構形狀的能力。此外，PZT因其測量精度高、響應速度快和性能穩定等優點在航空航天、精密測量、信息通訊和土木工程等領域發揮著重要作用。
一、PZT的本構模型
根據Zhou等人的研究，壓電材料第一種形式的本構方程為：
對于三維正交各向異性結構，其剛度系數矩陣、壓電系數矩陣、介電系數矩陣如下所示
深度學習對力學性能或固化過程建模
斷裂力學算法（XFEM, CZM）
裂紋擴展與層間脫粘
XFEM擴展有限元、Cohesive Zone Method粘結層算法
并行/高性能計算算法
大規模復合材料結構仿真
MPI/OpenMP、GPU并行求解器、子結構并行分析
