剛度預測的案例
預測性能，耐久可靠 | 《ANSYS結構剛度及疲勞仿真解決方案》現(xiàn)已開放領取
1 結構強度剛度及疲勞仿真技術發(fā)展需求
2 Ansys結構強度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹
· CAE前后處理、幾何訪問、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化
· 網(wǎng)格劃分
· 載荷及邊界條件施加
· 結果顯示及處理
· 結構力學求解器功能
· 非線性分析功能
· 復合材料結構分析功能
· 耦合場分析功能
· 多目標優(yōu)化分析
· 疲勞分析
· 顯式動力學分析
· 多體水動力學模塊
3 Ansys nCode DesignLife 疲勞解決方案
· 疲勞仿真的重要性
· Ansys nCode DesignLife疲勞壽命仿真流程
· Ansys nCode DesignLife疲勞仿真功能
· Ansys nCode DesignLife優(yōu)勢與價值
· Ansys nCode DesignLife常見應用案例
· 焊縫疲勞分析
· 高溫疲勞
· 熱和力疲勞
· 多軸應力/應變疲勞
· 振動疲勞
· 復合材料疲勞
4 Ansys電池振動疲勞仿真案例
· 新能源動力電池包PSD隨機振動疲勞壽命計算
· 動力電池包振動疲勞分析及改進
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展開 Altair Multiscale Designer如何重塑先進材料研發(fā)范式
筆者曾參與某航空復合材料項目驗證，該平臺對碳纖維環(huán)氧復合材料層合板的剛度預測誤差控制在8%以內，遠超行業(yè)平均水平。
其次，高效建模流程與降階技術大幅降低研發(fā)成本。Multiscale Designer獨創(chuàng)的三步式建模流程（單胞模型定義→線性材料表征→非線性材料表征），配合豐富的虛擬實驗模板，僅需少量物理實驗數(shù)據(jù)即可完成高預測性材料模型的構建。更值得稱道的是其獨有的模型降階技術，通過一次單胞計算得到宏觀各向異性參數(shù)，后續(xù)宏觀仿真無需重復求解單胞，完美解決了傳統(tǒng)均勻化方法中精度與效率難以兼顧的痛點。根據(jù)筆者實測，采用該平臺進行短纖維注塑件材料建模，設計迭代周期可縮短40%以上，物理測試成本降低50%，這一優(yōu)勢在批量生產(chǎn)的汽車零部件研發(fā)中尤為顯著。
最后，全生態(tài)集成能力保障流程閉環(huán)。作為Altair HyperWorks生態(tài)的核心組成部分，Multiscale Designer可無縫對接Material Data Center材料數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)管理，同時兼容OptiStruct、Radioss等主流求解器，支持Abaqus、LS-DYNA等第三方工具接口，實現(xiàn)從材料建模到結構仿真、優(yōu)化設計的全流程貫通。這種開放的生態(tài)架構，避免了用戶陷入"數(shù)據(jù)孤島"和"工具碎片化"的困境，這也是筆者認為該產(chǎn)品最具行業(yè)價值的特性之一——優(yōu)秀的工業(yè)軟件不僅需要強大的單點功能，更需要融入企業(yè)現(xiàn)有研發(fā)體系的適配能力。
行業(yè)實證：三大典型案例見證價值落地
理論優(yōu)勢最終需要工程實踐驗證。筆者梳理了近年來Multiscale Designer在重點行業(yè)的標桿應用案例，其在航空航天、海洋工程、汽車制造領域的落地效果，充分印證了其技術價值與行業(yè)適配性。
案例一：航空航天——復合材料機翼盒段疲勞壽命精準預測。
展開 ?samcef composites復合材料的理論背景 sandwich
假設橫向剪切力為拋物線分布，則橫向剪切力修正因數(shù)由結構的材料和幾何屬性決定，這種方法提供了一種可靠的剛度和壓力預測，但不能準確體現(xiàn)在核和層之間連接部分的壓力峰值。
對于體單元，一般在設定了模型厚度情況下使用。盡管單元因受到橫向剪切力而變形，但仍然可以并且十分有必要在板面厚度方向疊加多個體單元，來恰當?shù)捏w現(xiàn)橫向剪切力的分布。
另外還可以利用體和膜單元組合，體和殼單元組合等形式實現(xiàn)。
在附件資料中也提供了如何選擇建模方法的建議。
I10_sandwich.pdf
行業(yè)熱點丨低空飛行eVTOL的關鍵技術與發(fā)展趨勢
</p><p><br></p><p>它主要功能是進行云圖實時預測，因為一般做仿真分析主要也就看云圖。PhysicsAI一個無參的AI工具，也就是不需要進行復雜的參數(shù)化，它基于的原理是幾何深度學習模型，基于幾何特征關聯(lián)結果數(shù)據(jù)。</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/x0yLiaf5fF6zFQr1fOR9pthUTU9k2SgNfVZU0FZerxYcmncwzLOUwlTFEWVYMULxmAJL2uePqy6Pg6ot25fMR6Q/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg"></p><p><br></p><p><strong>PhysicsAI 工作過程</strong></p><p><br></p><p>結合這個航空支架剛度預測案例來詳細說明PhysicsAI的工作過程。首先就是數(shù)據(jù)，例如已經(jīng)開展了很多種方案的支架設計，相對應對應的已經(jīng)拿到了很多仿真分析的結果，將這些歷史數(shù)據(jù)中的一部分創(chuàng)建數(shù)據(jù)集加載到PhysicsAI進行機器學習訓練，一部分用來進行PhysicsAI模型測試以驗證訓練得到的模型的準確性。預測結果的時候，只需要輸入新的支架設計方案，PhysicsAI基于新的設計預測結果并顯示云圖。</p><p><br></p><p>PhysicsAI學科中立且不需要定義設計變量，尤其適用于極其耗費計算和時間資源的仿真，基本上在輸入幾何或有限元模型的同時就能得到預測的仿真結果。</p><p><br></p><p>eVTOL作為航空器，其研發(fā)過程涉及到物理現(xiàn)象多且復雜，包括像流體這樣非常耗費計算資源的仿真，甚至還有目前還不能實現(xiàn)數(shù)值模擬的物理現(xiàn)象。建議行業(yè)用戶可以到physicsAI來找找思路，利用我們已經(jīng)有的一些歷史仿真數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)來實現(xiàn)產(chǎn)品性能的預測。
展開 
[案例]薄壁彎管在內壓和彎矩作用下的彈塑性坍塌分析
這是評估結構剛度和預測坍塌彎矩的關鍵結果。
結果對比： 將不同內部壓力下的張開、閉合彎矩曲線進行對比，觀察壓力對承載能力和坍塌行為的影響。
應力應變云圖： 查看在坍塌時刻，管道外表面的環(huán)向應變和軸向應變分布，觀察橢圓化變形的模式和應變集中區(qū)域。
坍塌彎矩預測： 從力矩-轉角曲線的峰值點確定坍塌彎矩，并與理論解或文獻中的實驗結果進行對比驗證。
關鍵要點總結
幾何非線性至關重要： 即使轉角不大，由于彎管截面橢圓化與整體彎曲的耦合，也必須打開NLGEOM選項。
彎管-直管相互作用： 直管段會約束彎管的自由橢圓化，從而影響其柔性和坍塌行為，建模時必須包含足夠長的直管段。
內部壓力的雙重作用： 壓力會產(chǎn)生環(huán)向拉應力，一方面可能延緩塑性屈服，另一方面又可能促進屈曲，需要綜合分析。
材料屬性的敏感性： 分析結果對輸入的材料應力-應變曲線非常敏感，微小的差異可能導致預測響應的顯著偏差。
S8R5單元ELBOW31B和B31的對比
追求精度，驗證機理：應使用S8R5或其他殼單元建立詳細的有限元模型。這是研究彎管復雜非線性行為（如彈塑性坍塌）最可靠的方法。
工程分析，平衡效率：對于包含彎頭的管道系統(tǒng)進行系統(tǒng)級分析時，推薦采用 混合建模：彎頭部分使用 ELBOW31B。它能以遠低于殼單元的成本，提供比標準梁單元合理得多的預測結果。直管段部分：使用 B31。在此區(qū)域，它的假設是合理的，且能最大程度節(jié)省計算資源。
重要提示：案例分析表明，直管段（B31）與彎管（ELBOW31B）之間的相互作用對坍塌載荷有顯著影響，不可忽略。因此，即使使用簡化單元，也應建立包含相鄰直管段的完整模型。
展開 大型模鍛液壓機活動橫梁整體工作性能有限元分析
通過分析發(fā)現(xiàn)橫梁的剛度不足，致使中梁之間有兩處開縫；強度較薄弱存在兩處，分布在拉桿的圓柱孔邊和穿孔缸附近的倒角處。針對中梁之間的開縫，提出兩種修正方案：一是在中梁中間孔和穿孔主缸周邊布置一定數(shù)量的加強筋板；二是改變中梁和墊板組間的高度，調整中梁的墊板組之間的相對剛度。分析結果表明，兩種方案對中梁的剛度都有不同的改善作用，布置加強筋后，中梁中心最大位移減小24.2%，相對撓度減小30.7％，開縫距離最大減小54.5％；墊板組的高度增加30.7%，中梁中心最大位移減小33.4％，相對撓度減小50.5％，開縫距離最大減小64.9％。分析結果對于大型壓機設計具有參考價值。
關鍵詞：活動橫梁；墊板組；強度；剛度
前言
液壓機活動橫梁在工作時承擔模鍛壓力，并將其傳遞給液壓機其他承載體，由此形成壓機的封閉力體系。活動橫梁作為鍛模的安裝面，承載后的彎曲變形和擠壓變形將影響模鍛精度，同時也影響壓機受載狀態(tài)，因此活動橫梁不僅要有足夠的強度，而且要具有很好的剛度。大型模鍛液壓機活動橫梁因為既要滿足主工作缸的布局要求，同時又要滿足一定的工作臺面要求，導致其結構龐大，無法完成整體制造，通常將其剖分成幾塊，通過拉桿拉緊形成整體。傳統(tǒng)的計算方法主要是基于經(jīng)驗設計，將橫梁簡化為材料力學范疇的簡支梁，然后按照材料力學的方法進行剛度、強度校核。這些方法設計的結構偏保守，無法對整個橫梁的強度和剛度做出預測，設計與實際相差甚遠[1，2]。有限元計算方法的出現(xiàn)，為結構設計提供了先進和科學的手段。程安寧將活動橫梁假設成交叉梁系，使用彈塑性有限元法對活動橫梁進行設計分析，取得了一定的效果[3]。秦東晨，祁建中等對Y322500B 四立柱液壓機的下橫梁進行結構優(yōu)化設計,研究其中的一些關鍵理論和技術,包括下橫梁的結構有限元分析、優(yōu)化方法選擇、敏度分析和結構重分析,得到了滿意的結果[4]。
展開 關于復合材料設計清單
7、原材料的選擇與復合材料性能：
1）原材料選擇原則
比強度、比剛度高的原則
材料與結構的使用環(huán)境相適應的原則
滿足結構特殊性要求的原則
滿足工藝性要求的原則
成本低、效益高的原則
2）纖維選擇
若結構要求有良好的透波、吸波性能，則可選取E或S玻璃纖維、開芙拉纖維、氧化鋁纖維等作為增強材料。
若結構要求有高的剛度，則可選用高模量碳纖維或硼纖維。
若結構要求有高的抗沖擊性能，則可選用玻璃纖維、開芙拉纖維。
若結構要求有很好的低溫工作性能，則可選用低溫下不脆化的碳纖維。
若結構要求尺寸不隨溫度變化，則可選用開芙拉纖維或碳纖維。它們的熱膨脹系數(shù)可以為負值，可設計成零膨脹系數(shù)的復合材料。
若結構要求既有較大強度又有較大剛度時，則可選用比強度和比剛度均較高的碳纖維或硼纖維。
3）樹脂的選擇
要求基體材料能在結構使用溫度范圍內正常工作。
要求基體材料具有一定的力學性能。
要求基體的斷裂伸長率大于或者接近纖維的斷裂伸長率，以確保充分發(fā)揮纖維的增強作用
要求基體材料具有滿足使用要求的物理、化學性能
要求具有一定的工藝性
8、單層性能的確定：（1單層樹脂含量的確定；（2剛度的預測；（3強度的預測。
9、結構設計：
1）復合材料結構一般采用按使用載荷設計、按設計載荷校核的方法。
2）按使用載荷設計時，采用使用載荷所對應的許用值稱為使用許用值，按設計載荷校核時，采用設計載荷所對應的許用值，稱為設計許用值。
3）復合材料失效準則只適用于復合材料的單層。在未規(guī)定使用某一失效準則時，一般采用蔡-胡失效準則，且正則化相互作用系數(shù)未規(guī)定時也采用-0.5。
展開 復合材料理論簡要介紹資源分享
假設橫向剪切力為拋物線分布，則橫向剪切力修正因數(shù)由結構的材料和幾何屬性決定，這種方法提供了一種可靠的剛度和壓力預測，但不能準確體現(xiàn)在核和層之間連接部分的壓力峰值。對于體單元，一般在設定了模型厚度情況下使用。盡管單元因受到橫向剪切力而變形，但仍然可以并且十分有必要在板面厚度方向疊加多個體單元，來恰當?shù)捏w現(xiàn)橫向剪切力的分布。
另外還可以利用體和膜單元組合，體和殼單元組合等形式實現(xiàn)，資料中也提供了如何選擇建模方法的建議。
Chapter10：共包含了15個練習方案，但只是簡單介紹，提供了練習的主要數(shù)據(jù)及參數(shù)。
下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1pK0LAqB
展開 復合材料與粘彈性力學
復合材料與粘彈性力學——高等工程力學系列規(guī)劃教材
作者：張少實，莊茁 編著
出版社：機械工業(yè)出版社
出版日期：2005-1-1
ISBN：7111153855
字數(shù)：240000
印次：1
版次：1
紙張：膠版紙
目錄
前言
主要符號表
第1章 復合材料概論
1.1 復合材料的定義與分類
1.2 復合材料的結構形式與制造方法
1.3 復合材料的特性分析方法
第2章 各向異性材料的彈性應力—應變關系
2.1 引言
2.2 各向異性材料的應力—應變關系
2.3 正交各向異性材料的應力—應變關系
2.4 橫觀各向同性材料與各向同性材料
2.5 正交各向異性材料彈性常數(shù)的物理意義
2.6 正交各向異性材料工程常數(shù)的取值范圍
2.7 單向板的應力—應變關系
2.8 廣義正交各向異性單向板的表現(xiàn)工程常數(shù)
2.9 結論與討論
2.10 習題
第3章 正交各向異性單向板的強度準則
3.1 復合材料的強度特性與強度準則概念
3.2 最大應力強度準則與最大應變強度準則
3.3 Tsai-Hill（蔡—希爾）強度準則
3.4 Tsai-Wu（蔡—吳）張量強度準則
3.6 結論與討論
3.7 習題
第4章 單向板剛度與強度的細觀力學分析
4.1 引言
4.2 用材料力學方法分析測度
4.3 用彈性力學能量原理分析剛度的上下限
4.4 用彈性力學精確解法分析剛度
4.5 用接觸時的彈性力學解法分析剛度
4.6 用半經(jīng)驗法預測剛度
4.7 單和板沿纖維方向的抗拉強度
4.8 單向板沿纖維方向的抗壓強度
4.9 單向板沿垂直纖維方面的抗拉、抗壓強度與面內抗剪強度
4.10 纖維—基體的界面
4.11 結論與討論
4.12 習題
第5章 層合板的剛度與強度分析
5.1 引言
5.2 層合板的標記
5.3 經(jīng)典層合板理論
5.4 單層板的剛度
5.5
展開 《復合材料與粘彈性力學》
目錄
前言
主要符號表
第1章 復合材料概論
1.1 復合材料的定義與分類
1.2 復合材料的結構形式與制造方法
1.3 復合材料的特性分析方法
第2章 各向異性材料的彈性應力—應變關系
2.1 引言
2.2 各向異性材料的應力—應變關系
2.3 正交各向異性材料的應力—應變關系
2.4 橫觀各向同性材料與各向同性材料
2.5 正交各向異性材料彈性常數(shù)的物理意義
2.6 正交各向異性材料工程常數(shù)的取值范圍
2.7 單向板的應力—應變關系
2.8 廣義正交各向異性單向板的表現(xiàn)工程常數(shù)
2.9 結論與討論
2.10 習題
第3章 正交各向異性單向板的強度準則
3.1 復合材料的強度特性與強度準則概念
3.2 最大應力強度準則與最大應變強度準則
3.3 Tsai-Hill（蔡—希爾）強度準則
3.4 Tsai-Wu（蔡—吳）張量強度準則
3.6 結論與討論
3.7 習題
第4章 單向板剛度與強度的細觀力學分析
4.1 引言
4.2 用材料力學方法分析測度
4.3 用彈性力學能量原理分析剛度的上下限
4.4 用彈性力學精確解法分析剛度
4.5 用接觸時的彈性力學解法分析剛度
4.6 用半經(jīng)驗法預測剛度
4.7 單和板沿纖維方向的抗拉強度
4.8 單向板沿纖維方向的抗壓強度
4.9 單向板沿垂直纖維方面的抗拉、抗壓強度與面內抗剪強度
4.10 纖維—基體的界面
4.11 結論與討論
4.12 習題
第5章 層合板的剛度與強度分析
5.1 引言
5.2 層合板的標記
5.3 經(jīng)典層合板理論
5.4 單層板的剛度
5.5 對稱層合板的剛度
5.6 反對稱層合板的剛度
5.7 層合板剛度的坐標變換
5.8 層合板剛度的實驗驗證
5.9 層合板的強席分析
5.10 層合板的層間應力與邊緣效應
5.11 結論與討論
5.12 習題
第6章 復合材料結構設計
……
第7章 復合材料力學的幾個專題
展開 新型鋼網(wǎng)鏤空心樓板試驗、模擬及理論研究 (數(shù)值模擬部分)
計算有限元模擬結果中材料損傷系數(shù)大于這兩者的部分的占比，作為失效部分，不考慮其剛度貢獻。在理論公式中，在各個荷載階段根據(jù)不同損傷程度對剛度進行折減，進而得到考慮材料損傷的荷載-位移曲線。從圖7中可知，各計算方法得到的荷載-位移曲線的總體趨勢與試驗結果吻合度良好。理論曲線與試驗曲線出現(xiàn)誤差的主要原因在于兩點：（1）試驗存在誤差。在荷載加載至4kPa以前，由于荷載較小，測點位移難以反映結構真實剛度，以至于試驗曲線與理論曲線出現(xiàn)一定誤差。（2）材料損傷導致的剛度折減。理論曲線若不考慮材料損傷導致的剛度折減，在荷載增大后，其理論值與試驗值誤差增大。在荷載達到14kN以前，理論公式對試件整體剛度的預測與試驗結果吻合度較高，在荷載超過14kN以后，其誤差越來越大。此外，表明不考慮底板混凝土的剛度貢獻是不合理的。在試驗荷載超過4kN以后，考慮材料損傷的理論計算值與試驗結果吻合度非常高。
圖7 不同假定下荷載-樓蓋板底跨中撓度曲線
7. 結論
（1）所建立的有限元模型的剛度及失效現(xiàn)象與試驗吻合良好，表明所采用的建模技術和簡化方法是合理的，其建模技術可推廣至其他同類研究的數(shù)值模擬當中。數(shù)值模擬結果表明，在14級荷載作用下，鋼筋仍未進入塑性狀態(tài)，樓蓋板和框架柱混凝土的拉裂及壓碎是試件剛度大幅下降的主要原因。而影響試件豎向剛度的關鍵因素是框架柱與樓蓋板相連區(qū)域的剛度及承載力。在14級荷載作用下，樓蓋板塑性區(qū)占比達74%，框架柱塑性區(qū)占比達41%，顯示混凝土材料得到了較為充分的利用。
（2）采用分析試件塑性發(fā)展歷程和應力應變分布情況的方法，可以快速確定優(yōu)化方向。通過優(yōu)化分析過程可知，提高混凝土標號對試件剛度的提高是有限的，但可減小混凝土受損程度。通過優(yōu)化鋼筋配置，可使試件造價降幅接近12%，而試件的剛度較原設計下降不大。
展開 
基于Vumat子程序的復合材料壓縮沖擊破壞預測
隨著大量專家學者投入研究，其剛度、強度的預測已有了較為完善的理論。利用這些理論，通過在子程序中構建本構方程，可實現(xiàn)在ABAQUS等有限元軟件中得到與實驗結果較為接近的仿真結果。同樣的，耐壓縮沖擊性能也是實際工程應用中經(jīng)常需要考慮的一個性能，但由于復合材料壓縮的破壞形式較為復雜，且對于壁板結構，壓縮過程中又涉及到了穩(wěn)定性問題，所以對其進行有效的預測具有較大的難度。
本期，我們就講講如何在ABAQUS中基于Vumat子程序來實現(xiàn)對復合材料在壓縮沖擊載荷作用下，有效地預測其破壞模式。
1. 方法概述—“兩步走”
對于本文案例類似的結構，其在壓縮沖擊載荷作用下的破壞模式預測大致可分為兩大步，即穩(wěn)定性分析和破壞模式預測。
1. 首先，我們需要建立一個屈曲分析步，引入擾動，在Model-edit keyword中添加相關關鍵字，并輸出節(jié)點位移文件。
2. 然后，復制模型，修改分析步類型及邊界條件，并在Vumat子程序中構建材料本構，引入失效準則，利用ABAQUS顯式運算的方法，不停迭代產(chǎn)生損傷后的剛度矩陣，直至結構發(fā)生破壞。同樣的，在此步驟中也需要對關鍵字進行編輯。
由于壓縮沖擊的破壞模式多種多樣，若需模擬某些特定的損傷模式，可在子程序中進行單元刪除的定義。
2. 案例
本文以碳纖維增強復合材料薄壁方管為例，利用Vumat子程序預測其在沿軸長方向的壓縮沖擊載荷作用下的破壞模式。
2.1 問題描述
試驗件由[0°/90°]的碳纖維布采用RTM工藝固化成型。
展開 設計仿真 | 海克斯康助力蘭蒂奇集團開發(fā)電動自行車高性能零部件
最后，利用Marc仿真，結合Digimat作為材料卡片求解器進行了耦合分析，以預測零件的性能，同時考慮了局部纖維取向和熔接線對材料剛度性能的影響。
“在完成靜態(tài)模擬后，應力結果可用于使用CAEfatigue 與Digimat聯(lián)合計算零件的壽命。疲勞材料描述首先在Digimat中通過有限的實驗應力-壽命數(shù)據(jù)進行校準。然后，它可以考慮纖維密度和取向以及施加的平均應力的影響，平均應力隨零件位置和載荷情況而變化。海克斯康業(yè)務支持經(jīng)理Marco Veltri博士說:“CAEfatigue可以復制在役和臺架測試條件，通過加載序列和重復次數(shù)定義疲勞事件，并計算零件的預期壽命。”
Veltri補充道:“蘭蒂奇集團實現(xiàn)了一個真正的多物理場過程；使用Marc, Digimat和CAEfatigue的深度聯(lián)合，在不同的力水平上重復對零部件虛擬加載，可以確保他們的設計成功。”
圖2. 結合Marc、Digimat和CAEfatigue的多物理過程。
02
Radistrong差異
與標準PA66相比，蘭蒂奇集團的Radistrong產(chǎn)品具有高強度和低濕度敏感性。“該部件是自行車車架的一部分，是一種結構部件，所以我們提出了一種基于聚酰胺66和玻璃纖維增強的特殊混合物，以確保設計能夠承受持續(xù)和強大的壓力。”
此外，我們的解決方案的機械性能-例如剛度和強度-受濕度吸收的影響較小。蘭蒂奇集團高性能聚合物的市場和技術服務CAE分析師Claudio Ghilardi說:“我們也非常關注美學效果：材料表面看起來很吸引人，抗紫外線穩(wěn)定，并且可以抵抗長期暴露在大氣中。”
蘭蒂奇集團讓其工程服務團隊負責整個項目。Digimat的早期部署和計算機輔助工程模擬(CAE)的使用，使公司能夠在成型階段預測材料的行為，以及產(chǎn)品在開發(fā)的早期階段的機械響應。
展開 案例分享 | Adams-Marc聯(lián)合仿真幫助三星獲得設計見解
墊圈被模擬成襯套元件，并且主剛度基于Marc分析計算得到（圖2）。
圖 2
Marc模型使用經(jīng)驗模型，獲得橡膠墊圈的
非線性材料屬性。
使用材料試驗結果可以計算出經(jīng)驗模型中的各種常數(shù)。
獲得非線性材料屬性的工作流程如圖所示（圖3）。
圖 3
材料數(shù)據(jù)通過簡單拉伸、平面拉伸等試驗來收集，如雙軸拉伸和剪切。
對收集到的數(shù)據(jù)進行處理，以提取表征非線性材料模型（如Mooney，Ogden等）所需的各種模型系數(shù)。
優(yōu)先考慮數(shù)據(jù)擬合，以獲得主要的應變和應變水平。
然后，特征化的材料模型在Marc中被用于運行各種分析類型，如圖4所示。
在Marc中執(zhí)行線性諧波分析，以確定墊圈的固有頻率，
并估算其振動量級。
非線性靜力分析可用于預測等效剛度和任何接觸。
從Marc模型計算得到的主剛度會輸入到一個剛性的Adams多體動力學模型中，該模型可以預測動態(tài)加速度/位移以及載荷向框架的傳遞。
除了計算洗衣機框架上的載荷， Adams-Marc聯(lián)合仿真還可以用來執(zhí)行瞬態(tài)動力學仿真，以評估變形、接觸和屈曲。
圖 4
Adams和Marc（v18.1）之間的耦合是使用MSC CoSim v1.6建立的。開發(fā)MSC CoSim，就是為了提供一個聯(lián)合仿真接口，以便在多物理框架內直接耦合不同的求解器/學科。Adams的.ADM和.ACF文件以及Marc的.DAT文件都被導入CoSim界面。
Adams分析條件包括500g的不平衡衣物載荷，用于觸發(fā)振動。電機的最大轉速設置為1300rpm。對兩種不同的墊圈幾何，評估了兩種Marc具體情況，帶和不帶側肋。
展開 案例 | Adams-Marc聯(lián)合仿真幫助三星獲得設計見解
墊圈被模擬成襯套元件，并且主剛度基于Marc分析計算得到。
Marc模型使用經(jīng)驗模型，獲得橡膠墊圈的非線性材料屬性。使用材料試驗結果可以計算出經(jīng)驗模型中的各種常數(shù)。獲得非線性材料屬性的工作流程如圖所示。
材料數(shù)據(jù)通過簡單拉伸、平面拉伸等試驗來收集，如雙軸拉伸和剪切。對收集到的數(shù)據(jù)進行處理，以提取表征非線性材料模型（如Mooney，Ogden等）所需的各種模型系數(shù)。優(yōu)先考慮數(shù)據(jù)擬合，以獲得主要的應變和應變水平。然后，特征化的材料模型在Marc中被用于運行各種分析類型。在Marc中執(zhí)行線性諧波分析，以確定墊圈的固有頻率，并估算其振動量級。非線性靜力分析可用于預測等效剛度和任何接觸。從Marc模型計算得到的主剛度會輸入到一個剛性的Adams多體動力學模型中，該模型可以預測動態(tài)加速度/位移以及載荷向框架的傳遞。除了計算洗衣機框架上的載荷，Adams-Marc聯(lián)合仿真還可以用來執(zhí)行瞬態(tài)動力學仿真，以評估變形、接觸和屈曲。
Adams和Marc（v18.1）之間的耦合是使用MSC CoSim v1.6建立的。開發(fā)MSC CoSim，就是為了提供一個聯(lián)合仿真接口，以便在多物理框架內直接耦合不同的求解器/學科。Adams的.ADM和.ACF文件以及Marc的.DAT文件都被導入CoSim界面。
Adams分析條件包括500g的不平衡衣物載荷，用于觸發(fā)振動。電機的最大轉速設置為1300rpm。對兩種不同的墊圈幾何，評估了兩種Marc具體情況，帶和不帶側肋。
從聯(lián)合仿真的結果可以看出，相比于襯套模型，滾筒的加速度/位移提高了，而框架前部受力減小了。
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