桁架結(jié)構(gòu)分析
關(guān)注創(chuàng)建者：327357310 創(chuàng)建時間：2016-09-04
桁架結(jié)構(gòu)分析的視頻教程
數(shù)據(jù)驅(qū)動計算力學(xué)桁架結(jié)構(gòu)分析程序
第一個視頻（免費）： 介紹數(shù)據(jù)驅(qū)動計算力學(xué)的核心思想、理論公式及算法流程，演示桁架結(jié)構(gòu)分析程序，并與有限元分析結(jié)果進行比較。 第二個視頻： 介紹核心求解模塊（Function），近200行python代碼，包含材料類、桁架單元類、矩陣裝配、單元字典、求解器類。求解器類又包含等效荷載，應(yīng)力應(yīng)變計算、距離最近點搜索算法。
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ABAQUS桁架結(jié)構(gòu)強度分析
通過一個桁架案例分析，教會讀者如何在ABAQUS中創(chuàng)建桁架模型，網(wǎng)格劃分，創(chuàng)建材料，載荷步，約束與載荷，然后輸入設(shè)置相關(guān)操作，輸入節(jié)點位移，單元位移與支反力
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桁架結(jié)構(gòu)分析的實例教程
桁架結(jié)構(gòu)靜力分析.docx
桁架是工程中常用的一種結(jié)構(gòu)，各構(gòu)件在同一平面內(nèi)的桁架稱為平面桁架。如圖7-3所示的平面桁架結(jié)構(gòu)由連接于A、B、C、D、E、F、G、H共8個節(jié)點的13根桿件構(gòu)成。在節(jié)點B、E和F上施加指定載荷，求桁架每根桿件上的軸力。
對于靜態(tài)平衡的桁架而言，它的各個節(jié)點也一定是平衡的，即在任何節(jié)點上水平方向或垂直方向受力之和都必須為零。因此，可以對每一個節(jié)點列出兩個獨立的平衡方程，從而可求出桿件的軸力。對于8個節(jié)點，可以列出16個方程，方程數(shù)多于待定的13個未知量。為使該桁架靜定，即為使問題存在唯一解，我們假定：節(jié)點A在水平和垂直方向上剛性固定，而節(jié)點H僅在垂直方向剛性固定。
展開 [ 摘要 ] 針對某企業(yè)多臺聯(lián)動 CNC 車床大跨距桁架機械手機身剛度及整機穩(wěn)定性問題，基于 ABAQUS 模態(tài) 分析理論，對大跨距桁架機械手橫梁不同橫截面進行分析，比較并判別最優(yōu)橫截面材料力學(xué)性能。通過對 桁架機械手橫梁不同橫截面的有限元分析，得出其自振頻率以及前 6 階振型圖。根據(jù)企業(yè)要求，優(yōu)化橫梁 結(jié)構(gòu)，使其在滿足高精度高剛度的要求下，機構(gòu)重量減輕，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，提高經(jīng)濟效益。
[ 關(guān)鍵詞 ] ABAQUS；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；模態(tài)分析；振動；桁架機械手
0 引言
桁架機械手是一種建立在直角 X，Y，Z 三 坐標系統(tǒng)基礎(chǔ)上 [1]，可以調(diào)整零件位置，或者實 現(xiàn)零件的軌跡運動等功能的全自動工業(yè)設(shè)備 [2]。大部分桁架機械手由直線運動模塊組成 [3-4]。本 文針對江西贛州某自動化加工鐘表企業(yè)，實現(xiàn)自 動抓取加工表殼功能，設(shè)計出一款適用于多臺 CNC 車床的大跨距桁架機械手。該系統(tǒng)能實現(xiàn)三 臺 CNC 車床并行工作，提高工件加工生產(chǎn)效率， 但由于其桁架機械手縱梁跨度較大，故需要對其 進行桁架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，并需要進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
本文大跨距桁架機械手主要由 X 軸橫梁組件、Y軸縱梁組件和支撐立柱等核心部件組成[5-6]。企業(yè)要求大跨距橫梁采用矩形橫截面，故對其橫 梁截面進行優(yōu)化，使其在滿足高精度高剛度的要 求下，機構(gòu)重量減輕，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，提高 經(jīng)濟效益。
裝有機械臂的組件需要在 X 軸橫梁上行走， 在此過程中，會對 X 軸橫梁產(chǎn)生一定載荷，在此載荷下，機身容易發(fā)生變形，需要對對 X 軸橫梁 進行模態(tài)分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，避免發(fā)生共振 [7-8]。
1 桁架機械手結(jié)構(gòu)
如圖 1 所示，X，Y，Z 三個方向的運動組件 為桁架機械手的核心組件，定義規(guī)則遵循笛卡爾 坐標系 [9-10]。
展開 引言：結(jié)構(gòu)靜力分析用于研究靜載荷作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。靜載荷可以是集中力、分布力、力矩、位移、溫度等，結(jié)構(gòu)在邊界條件及載荷作用下發(fā)生變形，產(chǎn)生位移、應(yīng)力、應(yīng)變等。
靜力分析可以研究結(jié)構(gòu)的剛度、強度是否滿足設(shè)計要求，幫助改進結(jié)構(gòu)的設(shè)計。靜力分析得到的節(jié)點的位移數(shù)據(jù)可以用于結(jié)構(gòu)剛度分析，應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)可以用于結(jié)構(gòu)強度分析。靜力分析可以分為線性靜力分析和非線性靜力分析。對于線性材料和線性結(jié)構(gòu)的靜力分析，通常分析結(jié)果與載荷之間是線性關(guān)系，可以通過分析某一載荷狀態(tài)來評估結(jié)構(gòu)的剛度和強度。對于非線性結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力等與載荷是非線性關(guān)系，通常要得到載荷增加過程中結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。
在iSolver的靜力分析中，載荷隨時間增量步變化，但在求解過程中不考慮時間、慣性等因素，得到結(jié)構(gòu)的位移－時間、應(yīng)力－時間等數(shù)據(jù)與物理時間無關(guān)，而此處的時間可以認為是一個中間量，通過這個中間量控制載荷增加，每一個載荷狀態(tài)都會得到結(jié)構(gòu)相應(yīng)的位移、應(yīng)力等。
靜力學(xué)分析的主要要求如下。
（1）采用線性結(jié)構(gòu)單元。（2）對于網(wǎng)格密度需要注意：應(yīng)力和應(yīng)變急劇變化的局域，通常也是用戶感興趣的區(qū)域，需要有比較密的網(wǎng)格。當考慮非線性效應(yīng)的時候，要用足夠的網(wǎng)格來得到非線性效應(yīng)。在靜力學(xué)分析中，分析步必須為一般靜力學(xué)分析步，即General:Static。（3）材料可以是線性或者非線性的，各向異性或者正交各向同性的，常數(shù)或者跟溫度相關(guān)的。
問題描述：
通過一個四根桁架結(jié)構(gòu)的求解過程來介紹使用進行桁架結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析過程，通過分析可以看出iSolver在基本分析過程中的優(yōu)越性。
展開 桁架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工程中，車站、港口、工礦等大中型建筑內(nèi)都會見到。此結(jié)構(gòu)具有跨度大、載荷小等特點。本文基于WELSIM仿真軟件，模擬了其在自身重力作用下的等效位移和變形。
1.實物模型
可以看到桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)用與各種場合，而桁架的設(shè)計，尤其是結(jié)構(gòu)的承受能力與穩(wěn)定能力是至關(guān)重要的。
桁架的形式也是多種多樣，每種經(jīng)典的桁架設(shè)計都有其自身的優(yōu)點。常見的桁架概念設(shè)計如下：
桁架的形式也是多種多樣，每種經(jīng)典的桁架設(shè)計都有其自身的優(yōu)點。常見的桁架概念設(shè)計如下：
2.有限元模型
我們將CAD軟件中設(shè)計好的桁架模型導(dǎo)入WELSIM軟件，并進行后續(xù)分析。
可以看到導(dǎo)入的桁架是個多體結(jié)構(gòu)，由于大多數(shù)的桁架結(jié)構(gòu)都是通過焊接或者鉚接而成，而且材料一般是一致的。我們將桁架梁整合起來，可以免去接觸的設(shè)置步驟，同時節(jié)約計算時間。WELSIM提供了將幾何體整合的功能，可以從工具欄或者菜單欄選擇“Union”。
結(jié)構(gòu)合并后，會得到一個幾何體。如圖所示。這里我們使用默認的結(jié)構(gòu)鋼材料。
3.網(wǎng)格劃分
WELSIM提供了自動網(wǎng)格劃分功能，只需簡單設(shè)置一下，便可迅速得到劃分好的單元與節(jié)點。這里我們設(shè)置使用Tet10單元，網(wǎng)格劃分結(jié)果如下，共有147811個節(jié)點，78081個四面體單元。
4.載荷與約束的施加
在這個結(jié)構(gòu)上我們將底部的兩端固定住，如圖所示。
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桁架結(jié)構(gòu)分析的最新內(nèi)容
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)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(shè)計的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優(yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析
講師：
<h3><strong>【版權(quán)聲明與技術(shù)存證】關(guān)于某型“巷道超前支架”結(jié)構(gòu)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(quán)撤回</strong></p><p>本文發(fā)布內(nèi)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(yè)學(xué)科背景高校相關(guān)研究團隊
超稀疏納米線柵——由周期介質(zhì)導(dǎo)線組成的光柵結(jié)構(gòu)，其截面比所使用的波長小得多——在很寬的波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出強烈的偏振依賴性。這些特性使它們成為光學(xué)系統(tǒng)的納米結(jié)構(gòu)偏振器的可行選擇，在光學(xué)系統(tǒng)中，緊湊的可積性和熱穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，該方法比傳統(tǒng)的基于雙折射晶體或多層系統(tǒng)的方法具有明顯的優(yōu)勢。
在本周的時事通訊中，我們對快速物理光學(xué)建模和設(shè)計軟件虛擬實驗室融合中的這種結(jié)構(gòu)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(fù)雜的蜂窩芯結(jié)構(gòu)，如何實現(xiàn)高效率、參數(shù)化的自動生成與強度分析？
3月25日（周三）晚20:00，【兵哥講力學(xué)】主講直播課正式開啟！
帶你深度拆解蜂窩結(jié)構(gòu)自動建模的核心邏輯，用 1 小時實現(xiàn)從
設(shè)計任務(wù)
對于許多光學(xué)應(yīng)用來說，抑制元件表面的反射是一個引人關(guān)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(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)受到自然界（如蛾眼）的啟發(fā)。這些結(jié)構(gòu)的特征尺寸處于亞波長領(lǐng)域，具有獨特的波長和角度依賴性質(zhì)。本文介紹了在VirtualLab Fusion中分析和設(shè)計確定性抗反射結(jié)構(gòu)的方法
1.1. 案例背景
鋼結(jié)構(gòu)焊接是現(xiàn)代工程中至關(guān)重要的一環(huán)，特別是在像鋼桁架梁這樣的結(jié)構(gòu)中，焊接質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)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(guān)注了焊接過程中溫度場和應(yīng)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(qū)的形成以及熱應(yīng)力的分布。
1.2.
摘要
對于許多光學(xué)應(yīng)用來說需要減少表面反射。控制表面反射的一種非常有效的方法是使用抗反射的納米或微米結(jié)構(gòu)，啟發(fā)來源于自然界（蛾眼）。這些具有亞波長范圍特征尺寸的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出關(guān)于波長和角度依賴性的獨特性質(zhì)。在本文中，介紹了VirtualLab Fusion中確定抗反射結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計。
設(shè)計任務(wù)
如何優(yōu)化抗反射蛾眼結(jié)構(gòu)的參數(shù)？最小化空氣
壓電材料（PZT）具有正逆壓電效應(yīng)，即當壓電材料受到機械變形時有產(chǎn)生電勢的能力；對它施加電壓時有改變壓電結(jié)構(gòu)形狀的能力。此外，PZT因其測量精度高、響應(yīng)速度快和性能穩(wěn)定等優(yōu)點在航空航天、精密測量、信息通訊和土木工程等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
一、PZT的本構(gòu)模型
根據(jù)Zhou等人的研究，壓電材料第一種形式的本構(gòu)方程為：
對于三維正交各向異性結(jié)構(gòu)，其剛度系數(shù)矩陣、壓電系數(shù)矩陣、介電系數(shù)矩陣如下所示
結(jié)構(gòu)力學(xué)分析（靜力/動力/疲勞）、多體系統(tǒng)仿真（MBD）、鑄造/成型過程模擬是一個非常經(jīng)典且覆蓋面廣的工業(yè)仿真問題，涵蓋了機械、材料和制造工程的核心領(lǐng)域。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，深入理解這些算法的計算特性，是為客戶提供精準、高效硬件配置方案的基礎(chǔ)。
我將為您逐一解析這三大仿真領(lǐng)域。
核心結(jié)論速覽表
10月10日，Ansys官方『Ansys連接件結(jié)構(gòu)失效仿真分析』研討會為您展開講解針對連接件結(jié)構(gòu)失效原因的分析及解決方案，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：10月10日（星期二），16：00-17：00
內(nèi)容簡介：
連接結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，直接關(guān)系著系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全和性能；連接件的失效原因很多，針對最主要和關(guān)鍵的失效模式，介紹Ansys相應(yīng)的解決方案
