CAE力學分析的案例
【CAE案例】基于結構仿真的斷裂力學分析
圖10 XFEM含缺陷模型建模
（3）損傷模型
在結構仿真軟件中可以通過定義Rousselier，GTN模型，設置各項材料參數，從而設置斷裂分析的不同損傷模型。
圖11 損傷模型
（4）內聚力模型（CZM）
結構仿真軟件提供了內聚力模型CZM的斷裂分析選項。
圖12 內聚力模型
（5）斷裂的操作符
結構仿真軟件提供了CALC_G命令，可以計算斷裂的能量釋放率G。
圖13 斷裂能量釋放率G
（6）概率性計算
結構仿真軟件提供了POST_ELEM(WEIBULL)命令，可以計算斷裂的概率性問題。
圖14 概率性
（7）脆性斷裂：
結構仿真軟件提供了CALC_GP命令，可以計算脆性斷裂的能量釋放率。
圖15 脆性斷裂
03 結論
通過在基于結構仿真的SALOME_MECA平臺中進行缺陷模型的斷裂分析，得到的斷裂分析結果對部件的現實生產應用起到積極的指導意義。
格物云CAE
一款國產可控云端仿真平臺，結構、流體、水動力仿真軟件場景化模塊化，支持多格式網格導入(.med、.inp、.cdb、.cgns等)和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。平臺支持云端CAE仿真生成工業APP，構建完全交互式仿真社區，快速實現行業通用經驗軟件化。
一鍵登錄，開啟仿真！
https://cae365.yuansuan.com
更多資訊可登錄格物CAE官方網站
https://cae.yuansuan.cn/
或關注微信公眾號【遠算云仿真】
遠算在bilibili、頭條、知乎、技術鄰定期發布課程視頻等內容
敬請關注
展開 CAE工程師必學：斷裂力學的一些知識點 附斷裂力學中的數值計算方法及工程應用下載
斷裂力學是近幾十年才發展起來了的一門新興學科，主要研究承載體由于含有一條主裂紋發生擴展（包括靜載及疲勞載荷下的擴展）而產生失效的條件。斷裂力學應用于各種復雜結構的分析，并從裂紋起裂、擴展到失穩過程都在其分析范圍內。由于它與材料或結構的安全問題直接相關，因此它雖然起步晚，但實驗與理論均發展迅速，并在工程上得到了廣泛應用。斷裂力學研究的方法是：從彈性力學方程或彈塑性力學方程出發，把裂紋作為一種邊界條件，考察裂紋頂端的應力場、應變場和位移場，設法建立這些場與控制斷裂的物理參量的關系和裂紋尖端附近的局部斷裂條件。
國內外相關研究現狀
目前，斷裂力學總的研究趨勢是：從線彈性到彈塑性；從靜態斷裂到動態斷裂；從宏觀微觀分離到宏觀與微觀結合；從確定性方法到概率統計性方法。所以就斷裂力學本身而言，根據研究的具體內容和范圍，它又被分為宏觀斷裂力學（工程斷裂力學）和微觀斷裂力學（屬金屬物理范疇）。宏觀斷裂力學又可分為彈性斷裂力學（它包括線性彈性斷裂力學和非線性彈性斷裂力學）和彈塑性斷裂力學（包括小范圍屈服斷裂力學和大范圍屈服斷裂力學及全面屈服斷裂力學）。工程斷裂力學還包括疲勞斷裂、蠕變斷裂、腐蝕斷裂、腐蝕疲勞斷裂及蠕變疲勞斷裂等工程中重要方面。如今在斷裂力學研究方法中，又引入可靠性理論，稱為概率斷裂力學，使斷裂力學的研究內容更加豐富，也使斷裂力學的理論得到進一步的發展和完善，并在工程實際中發揮出越來越大的指導作用。
1.
展開 力學趣談：斷裂力學是破解結構低應力破壞的金鑰匙（轉載自正脈CAE技術平臺）
陳篪－中國斷裂力學的先行者
陳篪1948年畢業于清華大學物理系，1950年去蘇聯進修，1954年參加中國共產黨。1958年夏，陳篪調到冶金部鋼鐵研究院，從事高溫合金研究工作。1965年，揭開鎳高溫強度和范性的秘密，寫成《鎳三鋁的蠕變及持久性能》論文，為強化鎳基高溫合金提供了理論基礎。1971年，他呈報《萬言書》“請戰”，第二年便得到了國務院總理周恩來的指示，從此他領導與組織研究了中、低強度鋼的斷裂分析和斷裂韌性測試工作,是我國斷裂力學研究的開拓者和創始人之一。
在他帶領一個試驗小組開始研究斷裂力學的時候，尚在文化大革命期間，必須頂著所謂“反右傾回潮”的政治風浪。然而，他義無反顧，先后進行了40多項的專題研究，寫了80多篇學術論文，奠定了中國斷裂力學發展的基礎。
1975年，陳篪罹患甲狀腺癌，仍忍著病痛，堅持連續3個月的工作，終于找到解析法分析裂紋擴展的規律，親自執筆撰寫了兩篇論文，并親自整理出版《金屬斷裂研究文集》一書。1978年，陳篪在全國科學大會上被選為主席團成員，同年病故，年僅51歲。
陳篪先生是個有成就的科學家，他勇于在“文革”動亂年代，將斷裂力學引入中國，可謂功不可沒。另一方面，他艱苦樸素，衣著簡樸，近乎不修邊幅，過著清貧的生活。
這位被譽為“鋼鐵科學家”的力學家的情懷將永留人間。
四. 淺談線彈性斷裂力學與彈塑性斷裂力學
由于不同材料的斷裂性能差異很大，斷裂過程也有很大區別。適用于這兩類材料的斷裂力學理論也有很大不同。簡言之，對于線彈性材料而言，在斷裂試驗的加載過程中，載荷與加載點的位移曲線基本呈線性性質（直線狀態）。這時裂紋頂點附近塑性變形區域極小，稱為小塑性變形斷裂。
對于此類斷裂行為，線彈性斷裂力學適用。
展開 熱崗招聘 | 力學CAE工程師
公司針對不同領域的人才，提供"管理類"、"專家類"、"技能類"職業發展通道，實施公平、公正、公開的選拔和評估機制，為員工同時授予精神激勵和物質激勵，以充分開發公司人力資源、實現人力資本不斷增值，促進提升員工自身和企業的核心競爭力
力學CAE工程師
工作職責：
1.負責產品的結構強度分析；
2.對產品結構等提出優化意見；
3.相關力學性能的實驗工作。
4.對仿真模型和參數的優化；
5.對新的仿真方法的研究；
職位要求：
1，本科及以上學歷
2，機械設計制造及其自動化，機械工程，力學等相關專業；有研發經驗優先。
3，有三年以上相關工作經驗
4，熟練相關的仿真軟件，例如Nastran，應用相關軟件進行產品的模態、隨機振動、頻率響應、疲勞等分析。
5，有良好英語溝通能力
6，熟練使用Word、Excel、PPT等辦公軟件
7，有良好的表達能力和較強的溝通協作能力，具有高度的責任心及敬業精神
8，能吃苦耐勞。
如果各位小伙伴正在尋找新機會，不要錯過哦！
簡歷投遞郵箱：zhibingl@hascovision.com
展開 
力學是什么？CAE是什么？
最常被對比的和CAD有什么區別，這個其實很好理解，CAD稱為輔助繪圖，理解設計原理是工程師的事情，而CAE不僅要工程師理解，工程師也要讓計算機理解，因此復雜的CAE分析需要具備一定的計算機編程能力。
真正的力學家是不需要CAE軟件的
我希望你明白，力學家的價值從來都是由自己的推導和分析體現，而非由他的操作CAE軟件的能力體現。
上周跟朋友吃飯，他說他去相親的一些對象，總是一聽到他是做力學的，就哭哭啼啼要分手了。他跟我說，“可你不一樣，你會一直提醒我，要我遠離舒適區，要我不能安于現狀，要我有危機意識，你好像特別看重力學家的獨立。”
人都是需要獨立的。我欣賞的力學家，在收學生的時候一定是講祖國的航天，一定不要提和工業界的接軌和差池，好讓學生可以真正的放下擔憂，好好的推導和演算。但是，若一個力學家真想成為他理想中的樣子，仍是要不屈服于這個娛樂至死的庸俗時代，仍是要不妥協于這個物欲橫流的主流社會。仍是要永遠年輕，永遠熱淚盈眶。仍是要時時刻刻對美好滿懷期待，對未來充滿渴望，對經典心懷敬畏。
展開 大話CAE | （五）材料力學的困惑（1）
計算機輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）是以專業計算機軟件為工具，對工程中復雜產品的物理特性（如結構強度，剛度，穩定性，動力響應，三維多體接觸，彈塑性，熱傳導，電磁場，流場的速度和壓力等）進行分析計算及優化設計的一種近似數值分析方法。近些年以來，該技術在機械，汽車，航空，航天，電子產品，土木等領域得到了廣泛的應用。
要了解該技術，我們可以從材料力學的局限性談起。材料力學主要以單根桿件為基礎，研究其強度，剛度，穩定性問題。對于理想桿件發生的四種基本變形和組合變形，可以使用材料力學的研究成果來對其進行設計和校核。但實際工程結構是千變萬化的，對于一個實際桿件結構，用材料力學的計算方法來計算，會遇到很多挑戰，下面舉例說明。
如下圖所示的懸臂梁，在中間施加一個豎直向下的集中力P，要考察該梁的強度問題。使用材料力學的方法解決該問題是容易的。可以首先繪制出內力圖，然后得到危險截面，接著在危險截面上找到危險點，根據該危險點的應力不要超過允許應力，就可以進行強度設計。
然而實際的結構總是比上圖要復雜一些。在實際結構中，為了加強剛性，通常會增加支撐，如下圖。直觀的看，此時結構的剛性顯然會提高，但是它給求解帶來了麻煩。因為此梁左邊是固定端，有3個約束力的未知數，右邊有1個約束力的未知數，這樣一共是4個約束力的未知數，但是根據理論力學，該梁只能列出3個獨立的平衡方程，所以是不能求出所有的未知反力的。
不能求出所有的未知反力，這導致無法求內力。因為內力是用截面法，對某一段列平衡方程得到的。外力不知道，內力就沒有辦法得到。不能得到內力，則不知道危險截面，從而不知道危險應力是多少，進行強度計算就成為空中樓閣。
上述問題在材料力學里面稱為超靜定問題。為了解決上述困境，材料力學使用了所謂的力法。力法的基本思路如下。
展開 CAE工程師需要掌握力學知識到何種程度？
CAE工程師需要掌握力學知識到何種程度？
關于“CAE工程師是需要掌握力學知識到何種程度”的話題，似乎已經被討論了無數遍了。而就在近日，技術鄰對此發起了互動討論，頓時便吸引了上百個會員參與討論，眾說紛紜，場面好不熱鬧。
有人說“力學知識很重要，其掌握的深淺決定了你的CAE高低”，有人說“CAE工程師應當側重于工作經驗，力學知識只需掌握基礎便足矣”，也有其他不同看法“CAE工程師掌握力學知識的程度對于不同的行業是不同的”。
公說公有理婆說婆有理，每個人觀點不盡相同，下面便對部分精華觀點進行編輯整理：
Wenge拋出個人觀點：
Wenge
“力學知識的掌握程度決定了CAE的高度，欲想成為資深的CAE工程師必須在擁有豐富的工程經驗外，對力學知識掌握透徹。一名優秀的CAE工程師，或者說一名合格的CAE工程人員，力學知識的掌握程度絕對決定你在業內的高度。”
無獨有偶，藍牙對此亦是持贊同意見，他/她認為：
藍牙
“從CAE扮演的行業分工來看，其精確定位就是一個工具，力學問題才是重點，CAE方法服務于基于力學知識的結構受力判斷。而CAE最理性的的發展趨勢當然是操作越便捷，人為干預越少越好，最好點個鍵就出結果！什么力學、彈性、塑性都不要有，最好網格也不需要，CAD模型出來了，就有結果多好！
但是，這種期望我估計未來幾十年都不可能實現，數學建模、材料選擇、連接、接觸、結果分析，每一步都可能涉及到力學知識；模型規模需要控制，求解時間需要壓縮，精度要有保證，結果要經得起實驗校核，這些也要用到力學相關知識。借助力學知識我們可以抽繁就簡，可以讓不可能變成可能，同時重點還能得到突出；
即使到了未來，CAE分析直接用CAD了，走大眾路線了，全部都后臺了。
展開 討論/CAE工程是需要掌握力學知識到何種程度？
甭管你是剛入CAE的坑，還是CAE界的老司機，工程界的執牛耳。
下面這個問題肯定困惑著你或者曾經困惑過你：
對于CAE從業者來說，到底力學是什么份量？
對于初學者來說，沒有力學知識到底有什么影響？
歡迎形形色色的你們
加入本期討論（sibi）。
CAE工程是需要掌握力學知識到何種程度？
觀點1、力學很重要，決定你的CAE高度；
觀點2、工程經驗更重要，力學知識只需掌握基礎的就行
觀點3、搞那么復雜干嘛，我只想安靜的當一名軟件操作員；
觀點4、你們繼續，我只是吃瓜群眾。
評論中寫出你的觀點并展開。每個觀點中的亮點回復可獲得小禮品。
CAE聯盟紀念杯、CAE書籍任選。
禮物發送時間：10月21日
展開 直播使用模型[不懂CAE設計力學性能更好的結構]
鏈接：https://pan.baidu.com/s/10RfBQ0DGZMKGJ69j83vJKg 密碼：pyaa
犀金龜：抄什么樣的家伙，就打什么樣的架（CAE力學仿真）
但是麥卡洛用一種叫有限元分析（finite element analysis , FEA）的技術做到了類似的事情。有限元分析是一種數碼碰撞測試，通過掃描物體建立一個三維立體虛擬模型，然后在這個物體上施加你所需的力。工程師們用這個技術模擬車輛和障礙物之間的碰撞。生物學家用它來模擬捕食者的顎和獵物之間的咬合沖擊。麥卡洛則用這個技術來模擬甲蟲之間的格斗。如果一種犀金龜用另一種犀金龜的戰斗方式與對手格斗會發生什么？通過這項技術，她能在電腦中觀察到結果。
結果是……角表現得很差。例如，如果你用一個扭曲力來對付雙叉犀金龜，它能很好地抵抗這個力——虛擬模型呈藍綠色，說明角受到的機械應力較小。但是要是用這個力對付其他兩個種類的甲蟲，虛擬模型會呈亮紅色甚至白色。在現實中，角可能就斷裂了。通過這三個例子，麥卡洛發現這些犀金龜實際使用角的方式，正是最不容易讓角斷裂或者彎曲的方式。
犀金龜角在按典型風格戰斗時更強韌。A到I分別代表運用有限元模型分析得到的雙叉犀金龜（A-C）、長戟大兜蟲（D-F）、長臂豎犀金龜（G-I）的角在承受垂直力（A/D/G）、水平力（B/E/H）和扭力（C/F/I）下的馮米斯應力分布及最大壓力值。灰框圈出為每種犀金龜典型戰斗方式下的情況。越暖色表示角受到的馮米斯應力越大，即角斷裂的可能性越大。圖片來源：McCullough et al.
一些研究顯示，有角的哺乳動物的格斗方式也和它們的頭部結構相適應：彎角的綿羊互相撞擊，短角的瞪羚互相刺戳，長角的大羚羊互相角力。不過這些研究都沒有深入地驗證這些情況下角是否都發揮了它最大的作用，又是否和其他技術相適應。麥卡洛用她的虛擬碰撞測試來解決這些問題。“測試的結果很直觀，也是支持這個假說的第一手的直接證據。這些結果說明我們也許能使用有限元分析技術來對動物的武器多樣性進行研究。”麥卡洛說。
展開 
廣東某摩托車企業招聘CAE仿真工程師，碩士，力學專業，5年+，待遇優厚，歡迎推薦或自薦。
廣東某摩托車企業招聘CAE仿真工程師，碩士，力學專業，5年+，待遇優厚，歡迎推薦或自薦。
復合材料力學介紹 | （4）單層板宏觀力學分析
最后
本文介紹了單層板宏觀力學分析中的應力-應變關系，也就是剛度的描述，下文將簡要介紹下單層板宏觀力學分析中的強度理論。
作者：數聯結構
精選：王華軍
編輯：劉義美
愛仿真 關注仿真科技控視頻號！
cae論壇精華帖：CAE有限元分析介紹
CAE指工程設計中的計算機輔助工程CAE(Computer Aided Engineering)，指用計算機輔助求解分析復雜工程和產品的結構力學性能，以及優化結構性能等。而CAE軟件可作靜態結構分析，動態分析；研究線性、非線性問題；分析結構（固體）、流體、電磁等。
CAE(Computer Aided Engineering）是用計算機輔助求解復雜工程和產品結構強度、剛度、屈曲穩定性、動力響應、熱傳導、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結構性能的優化設計等問題的一種近似數值分析方法。CAE從60年代初在工程上開始應用到今天，已經歷了50多年的發展歷史，其理論和算法都經歷了從蓬勃發展到日趨成熟的過程，現已成為工程和產品結構分析中(如航空、航天、機械、土木結構等領域）必不可少的數值計算工具，同時也是分析連續力學各類問題的一種重要手段。
隨著計算機技術的普及和不斷提高，CAE系統的功能和計算精度都有很大提高，各種基于產品數字建模的CAE系統應運而生，并已成為結構分析和結構優化的重要工具，同時也是計算機輔助4C系統（CAD/CAE/CAPP/CAM）的重要環節。CAE系統的核心思想是結構的離散化，即將實際結構離散為有限數目的規則單元組合體，實際結構的物理性能可以通過對離散體進行分析，得出滿足工程精度的近似結果來替代對實際結構的分析，這樣可以解決很多實際工程需要解決而理論分析又無法解決的復雜問題。
其基本過程是將一個形狀復雜的連續體的求解區域分解為有限的形狀簡單的子區域，即將一個連續體簡化為由有限個單元組合的等效組合體；通過將連續體離散化，把求解連續體的場變量（應力、位移、壓力和溫度等）問題簡化為求解有限的單元節點上的場變量值。此時得到的基本方程是一個代數方程組，而不是原來描述真實連續體場變量的微分方程組。
展開 瀝青路面粘彈性力學分析基礎研究 附粘彈性力學楊挺青下載
3 小結
瀝青路面粘彈性力學分析的主要力學參數之一為動態模量，動態模量可以有多種方法測試得到，SPT簡單性能試驗機測得的結果較為精確，可以根據不同的研究問題選擇不同的模型進行描述，使得瀝青路面粘彈性力學分析結果更加準確。
下載地址：粘彈性力學楊挺青
