結(jié)構(gòu)輕量化設計
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
結(jié)構(gòu)輕量化設計的視頻教程
航空航天行業(yè)增材制造的設計自由化、輕量化和供應鏈革命-西門子端到端增材制造
航空航天行業(yè)增材制造的設計自由化、輕量化和供應鏈革命-西門子端到端增材制造 適用人群：航空航天增材部門負責人、增材數(shù)據(jù)準備工程師、機械設計/仿真工程師、研發(fā)/科研人員等 航空航天行業(yè)增材制造的設計自由化、輕量化和供應鏈革命【已結(jié)束】 直播時間：2020-05-26 20:00 增材在很多專家眼里有潛力成為下一個工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)，改變?nèi)蚬I(yè)制造的版圖。
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基于Inspire的鐵道車輛設備附件安裝架輕量化設計
基于Inspire的鐵道車輛設備附件安裝架輕量化設計 適用人群：結(jié)構(gòu)優(yōu)化初學者 基于Inspire的鐵道車輛設備附件安裝架輕量化設計 【已結(jié)束】 直播時間：2021-01-19 19:30 Inspire是一個集結(jié)構(gòu)仿真&優(yōu)化、材料成型工藝仿真、工業(yè)設計、數(shù)學建模、系統(tǒng)建模等功能于一身的零基礎也能讓你快速學習掌握CAE技術(shù)的軟件工具包。
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結(jié)構(gòu)輕量化設計的實例教程
本課程基于ANSYS Workbench平臺，全面系統(tǒng)詳實的講解結(jié)構(gòu)靜力分析、模態(tài)分析、屈曲分析，動力學分析與基于優(yōu)化的輕量化設計過程，重點講解不同載荷和位移約束含義和工程應用，結(jié)合強度理論對計算結(jié)果的判斷和結(jié)構(gòu)的輕量化設置并通過實例強化軟件的使用和解決實際問題的能力。課程采用講解、實操、答疑的方式幫助學員解決實際遇到的問題。宏新環(huán)宇信息化咨詢中心（http://hxhycae.com）特舉辦“ANSYS工程結(jié)構(gòu)分析與輕量化優(yōu)化設計”專題培訓。具體內(nèi)容如下：
一、培訓目標：
（一）理解工程結(jié)構(gòu)有限元分析和輕量化設計優(yōu)化的原理；
（二）掌握工程結(jié)構(gòu)分析技巧和結(jié)構(gòu)安全評估的方法；
（三）掌握輕量化優(yōu)化分析技巧和結(jié)構(gòu)安全評估的方法。
二、時間地點：2017年04月21日-04月24日 北京 (第一天報到，授課3天)
三、主講專家：
寧老師，力學博士，17年的軟件工程應用經(jīng)驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學時程分析，轉(zhuǎn)子動力學分分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領域科研/工程問題。
展開 1.前言
本技術(shù)規(guī)范按照GB/T1.1-2010《標準化工作導則 第一部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》要求起草。本技術(shù)規(guī)范針對白車身輕量化設計要求，對普通乘用車白車身的輕量化設計方法進行了規(guī)范性的規(guī)定和說明，對普通乘用車白車身輕量化設計起引導作用，為不同車型的普通乘用車白車身的輕量化設計提供一種通用的方法，類似車型也可參照執(zhí)行。
2.要求
2.1 一般要求
2.1.1 基于正碰的白車身結(jié)構(gòu)輕量化設計
按照國家標準GB11551-2003《乘用車正面碰撞的乘員保護》，進行基于正面碰撞的白車身結(jié)構(gòu)輕量化設計時，只考慮白車身結(jié)構(gòu)的抗撞性評價指標如前端壓潰量、白車身吸能量、防火墻侵入梁和B柱加速度等，不考慮車內(nèi)假人的傷害指標。
2.1.2 基于側(cè)碰的白車身結(jié)構(gòu)輕量化設計
按照國家標準GB20071-2006《乘用車側(cè)面碰撞的乘員保護》，進行基于側(cè)面碰撞的白車身結(jié)構(gòu)輕量化設計時，只考慮白車身結(jié)構(gòu)的抗撞性評價指標如側(cè)面壓潰量、白車身吸能量、B柱加速度等，不考慮車內(nèi)假人的傷害指標。
2.1.3 基于偏置碰撞的白車身結(jié)構(gòu)輕量化設計
按照國家標準GB/T20913-2007《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護》，進行基于正面偏置碰撞的白車身結(jié)構(gòu)輕量化設計時，只考慮白車身結(jié)構(gòu)的抗撞性評價指標如前端壓潰量、白車身吸能量、防火墻侵入量和B柱加速度等，不考慮車內(nèi)假人的傷害指標。
3.設計方法
3.1 白車身有限元建模
3.1.1 網(wǎng)格劃分
輕量化設計時對白車身的網(wǎng)格劃分，主要用四邊形殼單元、三角形殼單元、焊點單元、剛性單元來模擬，單元的平均尺寸不超過5mm。
3.1.2 單元質(zhì)量控制
白車身有限元網(wǎng)格劃分時單元質(zhì)量控制標準如表5-1所示。
展開 結(jié)構(gòu)強度、剛度與輕量化優(yōu)化設計專題培訓
23個實例模型課程中人手一機操作指導
案例01：簡支梁結(jié)構(gòu)的有限元計算
案例02：自定義材料和材料庫的建立、調(diào)用演示實例
案例03：復雜模型的修改和簡化
案例04：利用運動副連接的活塞機構(gòu)計算
案例05：復雜裝配體的網(wǎng)格劃分技巧
案例06：懸臂結(jié)構(gòu)的靜力分析及后處理技巧
案例07：桁架結(jié)構(gòu)受力分析
案例08：套筒預緊力分析工程實例
案例09：應力集中分析
案例10：開孔方板受力分析
案例11：螺栓預緊連接結(jié)構(gòu)強度計算
案例12：鉗型零件的子模型計算方法
案例13：齒輪動力學計算
案例14：鋼架結(jié)構(gòu)線性屈曲分析工程實例
案例15：實體結(jié)構(gòu)的輕量化設計
案例16：柱體薄壁鋼結(jié)構(gòu)的非線性屈曲計算
案例17：機械支撐結(jié)構(gòu)模態(tài)計算
案例18：橡膠支撐預應力模態(tài)計算
案例19：懸臂支架結(jié)構(gòu)的三維優(yōu)化分析
案例20：懸臂結(jié)構(gòu)的制造約束優(yōu)化設計
案例21：工程機械的兩種瞬態(tài)動力學計算 （完全法和模態(tài)疊加法）
案例22：連桿結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設計
案例23：循環(huán)載荷作用下金屬材料的滯回曲線分析
課程差異化
1、專注CAE仿真計算，13年大量的工程案例積累
2、7000多學員反饋、提煉的精選內(nèi)容與實例，形成的版權(quán)課程體系
3、有自己的超算中心，有豐富的項目案例庫
主講專家
首席專家，力學博士，17年的軟件工程應用經(jīng)驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學時程分析，轉(zhuǎn)子動力學分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。
展開 一、23個實例模型課程中人手一機操作指導：
案例01：簡支梁結(jié)構(gòu)的有限元計算
案例02：自定義材料和材料庫的建立、調(diào)用演示實例
案例03：復雜模型的修改和簡化
案例04：利用運動副連接的活塞機構(gòu)計算
案例05：復雜裝配體的網(wǎng)格劃分技巧
案例06：懸臂結(jié)構(gòu)的靜力分析及后處理技巧
案例07：桁架結(jié)構(gòu)受力分析
案例08：套筒預緊力分析工程實例
案例09：應力集中分析
案例10：開孔方板受力分析
案例11：螺栓預緊連接結(jié)構(gòu)強度計算
案例12：鉗型零件的子模型計算方法
案例13：齒輪動力學計算
案例14：鋼架結(jié)構(gòu)線性屈曲分析工程實例
案例15：實體結(jié)構(gòu)的輕量化設計
案例16：柱體薄壁鋼結(jié)構(gòu)的非線性屈曲計算
案例17：機械支撐結(jié)構(gòu)模態(tài)計算
案例18：橡膠支撐預應力模態(tài)計算
案例19：懸臂支架結(jié)構(gòu)的三維優(yōu)化分析
案例20：懸臂結(jié)構(gòu)的制造約束優(yōu)化設計
案例21：工程機械的兩種瞬態(tài)動力學計算 （完全法和模態(tài)疊加法）
案例22：連桿結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設計
案例23：循環(huán)載荷作用下金屬材料的滯回曲線分析
二、課程差異化：
1、專注CAE仿真計算，13年大量的工程案例積累
2、7000多學員反饋、提煉的精選內(nèi)容與實例，形成版權(quán)課程體系
3、有自己的超算中心，有豐富的項目案例庫
三、主講專家：
首席專家，力學博士，17年的軟件工程應用經(jīng)驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學時程分析，轉(zhuǎn)子動力學分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領域科研/工程問題。
展開 具體過程詳見附件：
Inspire在懸臂架輕量化設計中的應用.doc
懸臂架是一種結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)高效的吊裝設備，在貨物裝卸中發(fā)揮著較大的作用。懸臂架的生產(chǎn)工藝簡單，又具有重量輕、工作靈活等特點，在一般的吊裝場所應用廣泛。懸臂架的主體結(jié)構(gòu)采用鋼板焊接而成，一般結(jié)構(gòu)形式如圖一所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學分析可知，這類結(jié)構(gòu)在外力作用下高應力區(qū)主要分布在結(jié)構(gòu)根部，在吊臂結(jié)構(gòu)其它區(qū)域應力較小，這樣的應力分布未能充分發(fā)揮所有材料的承載性能。如果對這類結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計，使應力分布趨于均勻化，便能充分發(fā)揮材料性能，節(jié)省成本。
本文利用簡單易用，功能強大的Inspire，采用分步漸進的優(yōu)化策略，先后利用拓撲優(yōu)化和尺寸優(yōu)化，對懸臂架進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。第一步拓撲優(yōu)化以剛度最大為優(yōu)化目標，第二步尺寸優(yōu)化，以性能為約束條件、質(zhì)量最輕為目標，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的輕量化設計，優(yōu)化方案減重23%。
懸臂架主體采用鋼板焊接成型，焊接方式為二氧化碳氣體保護焊。具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。主臂材質(zhì)為Q345，其余結(jié)構(gòu)材料為Q235。Inspire采用OptiStruct求解器，保證了求解效率和計算精度。
軟件提供了完整的優(yōu)化設計功能，利用該優(yōu)化技術(shù)，對懸臂架模型進行了拓撲優(yōu)化和尺寸優(yōu)化求解，最終解決了懸臂架輕量化設計的問題，并且效果顯著。
1、 懸臂架經(jīng)過優(yōu)化設計后，各項力學指標均滿足企業(yè)標準；
2、 懸臂架重量由73.5 Kg降到66 Kg，減重10%，實現(xiàn)了低成本地輕量化設計；
3、 該方法對其它類似結(jié)構(gòu)的輕量化設計具有實際的參考價值。
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結(jié)構(gòu)輕量化設計的最新內(nèi)容
輕量化結(jié)構(gòu)設計案例分析。
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優(yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)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(nèi)容簡介：
1.
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5/12 | Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設計解決方案及案例分析
主題簡介：1. Ansys Mechanical 拓撲優(yōu)化仿真解決方案；2. 輕量化結(jié)構(gòu)設計案例分析。
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5/13 | Ansys高校系列專題：方程式賽車的智能化仿真設計
主題簡介：1.
Ansys Mechanical 拓撲優(yōu)化仿真解決方案 </p><p>2.輕量化結(jié)構(gòu)設計案例分析</p><p><strong>掃碼立即報名</strong></p><p class="ql-align-center"><strong>(web: </strong><a href="https://s.jishulink.com/ITgmwV" rel="noopener noreferrer
緊湊型望遠鏡案例分析
簡介
緊湊型望遠鏡作為便攜觀測類光學核心設備，以反射鏡緊湊排布實現(xiàn)光路折疊與像差校正，在壓縮體積的同時保障望遠成像效果，是便攜觀測、安防偵察及消費級觀景設備的關(guān)鍵組件，其光學結(jié)構(gòu)的合理性直接決定成像分辨率、視場范圍與設備便攜性，需嚴格滿足輕量化與高成像的雙重設計標準。本項目基于 OAS 光學軟件，通過光機一體化建模、多維度像差校正與雜散光優(yōu)化，構(gòu)建高性能緊湊型望遠鏡光學方案
動態(tài)響應與快速切換
面對需要頻繁啟停或快速變載的工況，數(shù)字比例閥展現(xiàn)了驚人的動態(tài)響應速度，優(yōu)化的電磁驅(qū)動結(jié)構(gòu)和輕量化閥芯設計，使得閥門能在毫秒級時間內(nèi)完成從全關(guān)到全開的切換，且無過沖或振蕩現(xiàn)象，這一特性在注塑機鎖模控制、汽車制動系統(tǒng)測試等應用中表現(xiàn)尤為突出，有效提升了生產(chǎn)節(jié)拍和產(chǎn)品一致性。
4.
仿真+AI技術(shù)為快消包裝行業(yè)賦能提速、降本增效、推動可持續(xù)發(fā)展。
“
輕量化設計不僅關(guān)乎成本削減，更在于放大環(huán)保影響力。每減少一克材料，都能節(jié)省樹脂用量、減少廢棄物產(chǎn)生，且隨著貨架上數(shù)百萬件產(chǎn)品的規(guī)模化效應，成效將十分顯著。而 PhysicsAI 讓我們能夠以前所未有的速度實現(xiàn)這些成果。
—— Kinetic Vision 開發(fā)總監(jiān)
Shane
</p><p><br></p><p><br></p><p><strong>1 車架輕量化設計理論</strong></p><p><br></p><p><strong>優(yōu)化理論</strong></p><p><br></p><p>輕量化設計通常包含新型材料的開發(fā)和自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化這兩種路徑，本文則是通過第二種路徑來實現(xiàn)車架的輕量化設計。
<p><br></p><p><strong>仿真+AI技術(shù)為快消包裝行業(yè)賦能提速、降本增效、推動可持續(xù)發(fā)展。</strong></p><p><br></p><p><br></p><p>“</p><p class="ql-align-justify">輕量化設計不僅關(guān)乎成本削減，更在于放大環(huán)保影響力。每減少一克材料，都能節(jié)省樹脂用量、減少廢棄物產(chǎn)生，且隨著貨架上數(shù)百萬件產(chǎn)品的規(guī)模化效應，成效將十分顯著
1 車架輕量化設計理論
優(yōu)化理論
輕量化設計通常包含新型材料的開發(fā)和自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化這兩種路徑，本文則是通過第二種路徑來實現(xiàn)車架的輕量化設計。本文的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計指的是:基于 OptiStruct 內(nèi)置的可行方向法（MFD），對主體焊接總成的厚度、尺寸進行最佳組合設計的理論與方法。
