剛強度分析的案例
汽車下擺臂剛強度分析仿真APP
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</div><p>汽車下擺臂剛強度分析APP針對汽車下擺臂建立分析模型，預測下擺臂在工作狀態下考慮不同載荷（側向力、垂向力、制動力）作用下的變形和受力情況；本APP支持調整擺臂下板的厚度、擺臂材料參數以及載荷，用于評估不同設計方案對下擺臂的剛強度的影響。根據不同車型的性能和設計需求，可以開發上擺臂、下擺臂剛強度分析APP，考察不同的擺臂材料、上/下板厚度等對其剛強度的影響。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202501/attachment/cf64b4b0236d4ebcb5b60dd9c3c25e55.png" style="text-align: center">
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展開 基于SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
基于SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
sandwich.zip
1 引言
蜂窩板是由蜂窩芯和兩塊蒙皮復合而成。蜂窩芯有正六邊形、正方形、矩形等不同的形式。蜂窩板具有輕質、抗壓、減震、阻燃、保溫等一系列優點，因此被廣泛用于軍工、航天等行業。
2 傳統有限元蜂窩板仿真難點
傳統有限元針對蜂窩板仿真一般有兩種處理方式：
1. 抽中面，簡化成殼網格
該方式的難點在于抽中面，20*20六面體單包蜂窩板抽中面，中面嚴重破損。
2. 直接創建實體網格，四面體或者六面體
六面體單胞避免狹窄，使用實體網格網格數量將無法估量。
常規的做法是創建一個單包，然后陣列成整塊蜂窩板，但是這樣做同樣工作量巨大。
3 SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
3.1模型導入
600*600*60mm正六面體單胞夾芯蜂窩板。
3.2添加材料
鋁制蜂窩板，添加默認鋁材料。
3.3載荷與約束
添加一個靜態分析。底部全約束，頂部施加1000N載荷(合100Kg)。
3.4精度控制
3.5仿真結果
4 結論
這次SimSolid試用對鋁制蜂窩板進行了仿真分析，從模型導入到獲得結果不足5分鐘，效率非常高。傳統仿真針對蜂窩板仿真沒有理想的處理方式，可以使用SimSolid進行該類仿真。
展開 《汽車結構剛強度及疲勞分析》專業教材
本教程包含了結構分析的相關知識要點，從網格劃分開始，到線性分析、非線性分析、疲勞分析等。前處理使用了ANSA(僅網格劃分)、HyperWorks(網格劃分、NASTRAN、ABQUS)、ABAQUS、nCode相關CAE分析軟件。其中針對汽車CAE結構開發中的分析要求進行了匯總整理，隨著時間推移其中一些分析方法有可能已更新，但還是有參考價值。雖然使用HyperWorks中的ABAQUS能夠解決汽車結構分析的很多問題，但是直接使用ABAQUSCAE能夠更明確其中的原理，建議在HyperMesh完成前處理，在ABAQUSCAE中完成分析模型搭建。僅僅完成分析是不夠的，同時需要具備堅實的理論基礎和試驗經驗。本教程的首要目的是積累學習過程中的知識點，方便于后續查閱，其次幫助自己梳理知識架構，能夠對整體進行把控，最后是讓自己養成一個習慣。以上也是每個人學習過程中都要經歷的過程，單純看看或者是隨手記一下，均有可能會遺忘、丟失。所以系統的歸納是必須的。本教程能夠讓剛入門的工程師快速進入到結構分析工作中，雖然試驗是必要的，但是對于CAE從業人員來說，快速掌握CAE分析技術、技巧也是頭等大事。
大概的目錄請見下文，了解內容詳情和詳細目錄請加VX。注：無法開發票，介意者就不要考慮了；因為無法開發票要求便宜點的，也不要考慮了；我是學生要求便宜點的，也不要考慮了，我被坑了幾次了。畢竟積累這些知識是需要大量的時間的，所以也請尊重知識付費。
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展開 剛強度靜力學分析理論
如何將有限元理論和軟件界面操作，理論和工程中的相關參數的區別與聯系理解清楚可以觀看相關介紹課程，課程鏈接為：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15358
你不知道的CAE小常識（六）
你不知道的CAE小常識（六）
Ansys復合材料結構分析總結
分析篇
下面就我對碳纖維增強復合材料壓力容器分析過程中所做的工作，從復合材料材料參數轉化、復合材料強度準則、結構剛強度分析幾方面寫些我的心得，與大家共同探討。
1． 復合材料材料參數的轉化
單向纖維增強復合材料（也稱單向板）是指纖維按照同一方向平行排列的復合材料，是構成層合板和殼的基本元素，可認為是一種正交各向異性材料，也是一種橫觀各向同性材料（存在一個各向同性面），在進行有限元計算時，必須知道復合材料的彈性特性參數，并由彈性特性參數來計算正交各向異性材料的9個參數（在ANSYS程序中定義材料時所需3個彈性模量、3個泊松系數和3個剪切模量），單向復合材料特性的計算有許多種方法，主要的方法有Halpin-Tai的彈性力學方法，這種方法根據彈性理論將復雜的纖維與樹脂間的關系用一組方程來表示，通過求解方程組，解得彈性參數，我們使用的9個彈性參數的計算是通過單向復合材料的剛度矩陣轉化得到。
2． 復合材料強度準則
復合材料結構的受力及應力應變情況非常復雜，并要考慮各種應力應變的耦合和相互影響，復合材料強度破壞準則基于結構的宏觀破壞，一般來說復合材料的二次蔡-吳強度破壞準則較為精確。有興趣的朋友可以參考科學出版社出版的蔡為侖先生的《復合材料設計》這一本書。
3． 復合材料結構剛強度分析
一般說來，復合材料結構總是受到空間力的作用，其應力分布是三維的，因此，復合材料結構的剛強度分析一般不宜采用復合材料的板殼理論（這種理論僅考慮板殼面內的應力和橫向剪切應力，而忽略法向應力），同時，對于簡單的結構（如板、殼），可以得到彈性力學的一般解，而對于大多數結構來說，則必須用數值的方法計算，三維有限元分析是最常用的方法。
展開 Ansys復合材料結構分析總結（分析篇）
復合材料強度準則
復合材料結構的受力及應力應變情況非常復雜，并要考慮各種應力應變的耦合和相互影響，復合材料強度破壞準則基于結構的宏觀破壞，一般來說復合材料的二次蔡-吳強度破壞準則較為精確。有興趣的朋友可以參考科學出版社出版的蔡為侖先生的《復合材料設計》這一本書。
3． 復合材料結構剛強度分析
一般說來，復合材料結構總是受到空間力的作用，其應力分布是三維的，因此，復合材料結構的剛強度分析一般不宜采用復合材料的板殼理論（這種理論僅考慮板殼面內的應力和橫向剪切應力，而忽略法向應力），同時，對于簡單的結構（如板、殼），可以得到彈性力學的一般解，而對于大多數結構來說，則必須用數值的方法計算，三維有限元分析是最常用的方法。采用ANSYS程序對復合材料進行剛強度分析的步驟如下：
（1） 建立結構的幾何模型
由于復合材料分析單元一般都是六面體單元，因此，在建立幾何時要特別考慮到網格劃分的方便。
（2） 建立材料模型
根據復合材料材料參數建立單向復合材料材料模型，我所采用的是碳纖維增強復合材料，有兩種建立方法。
a. 若選擇單元為各向異性單元，則根據單向復合材料的剛度矩陣或柔度矩陣建立各向異性材料模型；
b. 若選擇層合單元，則可以建立相關的材料模型，如單向復合材料則可以建立正交各向異性材料模型
（3） 選擇單元類型并設置相關屬性
根據結構特征和計算要求，選擇不同的單元類型并設置單元屬性（各種單元的選擇依據請參考概述篇或ANSYS幫助文件）
（4） 網格劃分
在建立的幾何實體上進行網格劃分，對于復合材料，選擇六面體三維實體單元，定義單元屬性，分別指定不同的材料屬性，并保證材料坐標一致，運用有限元網格生成器進行網格劃分。
（5） 定義邊界條件
根據實際情況定義邊界條件。
展開 ANSYS知識普及12——如何分析復合材料（3）（ANSYS專家編輯，非原創，歡迎轉摘）
復合材料強度準則
復合材料結構的受力及應力應變情況非常復雜，并要考慮各種應力應變的耦合和相互影響，復合材料強度破壞準則基于結構的宏觀破壞，一般來說復合材料的二次蔡-吳強度破壞準則較為精確。有興趣的朋友可以參考科學出版社出版的蔡為侖先生的《復合材料設計》這一本書。
3． 復合材料結構剛強度分析
一般說來，復合材料結構總是受到空間力的作用，其應力分布是三維的，因此，復合材料結構的剛強度分析一般不宜采用復合材料的板殼理論（這種理論僅考慮板殼面內的應力和橫向剪切應力，而忽略法向應力），同時，對于簡單的結構（如板、殼），可以得到彈性力學的一般解，而對于大多數結構來說，則必須用數值的方法計算，三維有限元分析是最常用的方法。采用ANSYS程序對復合材料進行剛強度分析的步驟如下：
（1） 建立結構的幾何模型
由于復合材料分析單元一般都是六面體單元，因此，在建立幾何時要特別考慮到網格劃分的方便。
（2） 建立材料模型
根據復合材料材料參數建立單向復合材料材料模型，我所采用的是碳纖維增強復合材料，有兩種建立方法。
a. 若選擇單元為各向異性單元，則根據單向復合材料的剛度矩陣或柔度矩陣建立各向異性材料模型；
b. 若選擇層合單元，則可以建立相關的材料模型，如單向復合材料則可以建立正交各向異性材料模型
（3） 選擇單元類型并設置相關屬性
根據結構特征和計算要求，選擇不同的單元類型并設置單元屬性（各種單元的選擇依據請參考概述篇或ANSYS幫助文件）
（4） 網格劃分
在建立的幾何實體上進行網格劃分，對于復合材料，選擇六面體三維實體單元，定義單元屬性，分別指定不同的材料屬性，并保證材料坐標一致，運用有限元網格生成器進行網格劃分。
（5） 定義邊界條件
根據實際情況定義邊界條件。
展開 CAE在汽車開發中到底用在了哪些地方？
簡單來說強度好就是不能壞。
剛度和強度可能完全是同一個模型，只是我們關注的點不一樣而已。很多時候，工程師是兩個點（宏觀變形量，微觀應力）都關注的，因此，剛度強度也就不區分了，干脆合到一起，叫剛強度了。
剛強度分析最常見的樣子，就是給某個零件或者某個總成加一個力，看它有多大變形。如下：
簡單的模型可以只分析單獨一個零件，復雜起來可以分析整車模型，各有各的約束，各有各的加載，因此，汽車界的剛強度分析領域，簡直無法細說。分門別類的羅列出來要你算的話，嚇暈都不為過。
簡單感受下：
2.2 NVH分析
什么是NVH分析？
汽車在外載荷（路面激勵、發動機的怠速和工作轉速的激勵）的作用下發生振動，用有限元分析的方法識別汽車結構的模態參數（振型、頻率和阻尼），對汽車結構的振動噪聲和舒適性（NVH，Noise、Vibration，Harshness）進行分析。
專業術語有點多，你看不懂，我不怪你。但不妨礙你理解以下使用場景。
展開 輪轂結構仿真CAE解決方案
1輪轂結構仿真需求分析
a.輪轂強度/剛度分析
通過輪轂結構的剛強度分析，可以獲得該輪轂在某工況載荷作用下，其強度/剛度是否能達到設計的性能要求。在輪轂結構分析中會涉及非線性問題分析包含非線性接觸問題分析。
b.輪轂疲勞分析
在輪轂強度分析的基礎上，將結果輸入到疲勞分析軟件中，并在其中定義疲勞載荷譜，材料疲勞特性等數據，進行疲勞計算，獲得彎曲/徑向工況疲勞壽命。
c.輪轂顯示動力學分析
主要模擬輪轂沖擊、碰撞等瞬間發生的物理現象。通過輪轂沖擊的CAE仿真分析可以預測產品的抗沖擊性能是否滿足設計要求。
d.輪轂優化分析
輪轂產品的結構中不僅存在強度與剛度不足問題，也會存在剛度與強度過量問題，即某些局部結構不必要地使用了過大的尺寸數據而導致材料浪費，重量增加，對成本、運輸和安裝都不利。
2輪轂結構仿真CAE解決方案
a.輪轂剛強度分析
通過ansys mechanical可以有效模擬輪轂彎曲工況強度的分析，預測結構易于損壞的關鍵部位。
b.輪轂疲勞分析
原輪轂根部最大等效應力為126.6MP；疲勞壽命系數為1.8，不能滿足設計要求；改進結構后輪轂根部最大等效應力為64.3MP； 疲勞壽命系數滿足設計要求。
c.輪轂顯式動力學分析
通過ANSYS STR強大的顯式動力學分析功能可以快速模擬輪轂的臺架沖擊試驗，從而預測產品的抗沖擊性能是否滿足設計要求。
d.輪轂優化設計分析
來源：安世亞太
展開 Mesh Free-眼鏡剛強度校核計算，附Abaqus計算結果對比
采用Mesh Free對某品牌眼鏡整體剛度、強度進行校核，如下圖所示，Mesh Free支持在不用做幾何清理的前提下進行計算分析，導入模型部件可以包含細節特征，比如螺釘上的倒角。
眼鏡定義了5種線彈性材料：鏡架主體采用鈦合金；眼鏡片采用樹脂；螺釘等連接件采用鋼；鼻托和鏡片扎線采用兩種不同的尼龍材料。
眼鏡腿一只固定，另一只向上掰，加力1N，模擬分析此種工況下眼鏡整體結構的剛度、強度。
Mesh Free所有接觸面定義為完全剛性連接，Abaqus作同樣處理，不考慮非線性因素，對比二者的線性計算結果。
Mesh Free給出的眼鏡最大變形為23.92mm，Abaqus的結果為23.46mm。
Mesh Free給出的眼鏡最大應力為303.4MPa，Abaqus的結果為308.3MPa。
談談Mesh Free使用感受：
雖然我常用ABQ，但是不得不說，對于包含細節幾何特征的復雜裝配結構建模分析，Mesh Free真的要比Abaqus高效的多。
據我了解Mesh Free的非線性也在大力的開發之中，目前已經支持經典塑性材料非線性、邊界條件非線性也可以設置滑動和一般的摩擦接觸。
對不熟悉常規有限元操作的結構設計人員來說，不用幾何清理、不用劃網格是極好的體驗。
關鍵是Mesh Free的結果也確實很準，目前的CAE無非是追求更準的基礎上算的更快，這兩點Mesh Free無疑是滿足的。
Mesh Free
Abaqus
展開 一動態游樂設備的剛柔耦合校核計算（多圖）
分享一個幾年前做的某游樂設備的校核計算書，包括多體動力仿真和各零部件在風載荷及正常運行時的結構剛強度分析，其中有一些剛柔耦合的分析。其中用到了ANSYS、CATIA、ADMAS等軟件，技術含量不高，旨在給做類似設備分析的鄰友提供一些參考。
Ls-dyna作軋制過程的剛塑性分析和彈塑性分析
剛塑性有限元和彈塑性有限元分析方法不同，Ls-dyna作軋制過程的剛塑性分析和彈塑性分析時，怎么設置才能分別作剛塑性分析和彈塑性分析，還是與所選擇的模型有關？Ls-dyna中只有彈塑性材料模型，沒有剛塑性材料模型？
初用Ls-dyna作軋制分析，若提問有誤敬請諒解、指正，謝謝。
招聘一名固體力學博士
任職內容：
1.負責產品的固體仿真分析并輸出方案、指導設計，包含產品包裝運輸性能分析、零部件剛強度分析、熱固耦合分析、機構運動分析等；
2.負責仿真技術平臺的完善，包含新仿真技能拓展，仿真技術成熟度提升等；
3.緊跟固體力學技術發展趨勢，負責產品關鍵零部件創新設計；
4.協調推動仿真技術自動化、智能化、高效化、精準化體系建設。
任職要求
1、博士/碩士2年以上/仿真分析研究相關工作經驗；
2、具備扎實的力學理論基礎，熟悉固體力學相關仿真技術，掌握ANSYS/Abaqus/Hyperwroks/Ls-dyna等主流軟件中的一種或以上；具備一定的技術研究項目經驗和能力，具有基本的3D結構設計能力；有機構運動仿真項目經驗者優先；
3、工作務實，責任心強，具有良好的溝通能力和團隊合作力。
薪資博士35w起
聯系電話 17777-84-24-84
簡歷投遞郵箱：nuaazjb@163.com
郵件請注明投遞崗位。
展開 剛構橋0號塊局部分析
剛構橋0號塊局部分析
1：計算內容及目的
V型斜腿剛構橋的0號塊在橋梁結構中起著連接著邊跨和V型斜腿的重要作用，該部位空間力學行為相當復雜，有必要對其進行空間實體分析。考慮到施工過程和運營過程中的最不利狀態，本次計算主要針對兩個工況進行分析。工況一、施工過程中最大懸臂狀態。工況二、運營過程中0號塊的最不利狀態。下圖為0號塊在分析模型中的位置。
2：計算模型及邊界條件、荷載模擬
采用大型通用有限元軟件ANSYS 12.0對剛構橋0號塊進行分析，混凝土主梁及斜腿采用10節點的四面體實體單元SOLID92進行模擬，預應力筋采用線單元link8模擬。考慮圣維南原理，本次計算模擬長度從橋墩中心至一側主梁5號塊段，共有單元232869個，節點447296個。節段三維有限元模型見下圖：
邊界條件：V型斜腿底部采用全部固結約束模擬其與橋墩的連接，對稱中心線處的主梁端部采用沿橋軸線方向的對稱約束。外荷載模擬，根據整體模型計算結果，在5號端部施加內力荷載。工況一最大懸臂狀態：彎矩Mx=-37266KN*m，剪力Fy=-3666KN，軸力Fz=-99345KN（坐標軸方向見圖1和圖2）；工況二運營過程中最不利狀態：彎矩Mx=-85464KN*m，剪力Fy=-7565KN，軸力Fz=-103864KN。 預應力荷載模擬：根據預應力材料的膨脹系數和彈性模量，采用降溫等效模擬預應力張拉。
3：計算結果
為了方便查看應力結果，本計算報告主要按俯視圖視角和等軸視角來顯示計算結果。由于結構對稱，在等軸視角時取0號塊橫橋向的一半剖面示意。
展開 連續剛構橋梁的空間仿真分析（討論）
進入20世紀90年代以來，預應力砼連續梁橋和連續剛構在我國發展迅速，形勢喜人。但是隨著橋跨的增大，連續剛構橋在使用過程中的問題也凸顯出來，其中之一就是隨著使用年限的增加，隨著使用年限的增加，跨中持續下撓并伴隨有大量裂縫的產生，許多大跨度的橋梁都有類似的現象發生，這會使橋梁運營期內出現不良線形而引起乘客的不舒適感，甚至危及行車安全。
原因有很多方面，我們現在主要從軟件的設計方面找原因。大家知道，橋梁在設計的過程中，大都采用平面分析發，其實這并不能完全符合橋梁實際的受力狀態，那么我們怎樣防止或減少連續剛構這些病害的發生呢？這就需要我們按實際受力狀態對橋梁進行分析，即本文前面提到的空間仿真分析。
大家可以把做過的甚至是收集到的命令流或者方法、問題貼出來，大家共同探討。
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