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登錄結構件強度耐久性分析的案例
行業應用方案 | 結構耐久性(疲勞)分析
疲勞損傷是指在波動載荷下裂紋的萌生和/或擴展,在多次加載后,構件失去了強度,似乎很“累”,因此得名“疲勞”。疲勞裂紋是由局部區域的循環塑性變形引起的,疲勞失效往往發生在應力水平不足以導致單次使用便失效的場景。
現實世界中幾乎所有的結構部件都要承受某種類型的重復或變化的載荷,疲勞過程中難以檢測到損傷演化,同時,損傷累積往往是不可恢復的,可能在沒有任何征兆的情況下導致災難性故障。研究表明,80%-90%的結構失效具有疲勞機制,每年因為疲勞失效導致的經濟損失高達數萬億美元。
仿真是開展耐久性設計和優化最經濟、最有效的手段,設計師可以根據預期的壽命對產品設計進行優化。大幅地減少試驗次數,提升品牌形象,降低故障率和返修成本。
Ansys解決方案
Ansys提供完備的耐久性分析解決方案,從CAD 到疲勞分析結果無縫分析流程。從前處理(幾何清理和網格劃分)的SCDM,到結構分析求解器Mechanical和LS-Dyna,流體求解器Fluent,高級疲勞求解器nCode DesignLife,以及實現參數化、流程自動化的WorkBench平臺,再到實現優化設計的optiSLang等等。整個耐久性分析可以完全整合到Ansys Workbench的工作流中。
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疲勞損傷是指在波動載荷下裂紋的萌生和/或擴展,在多次加載后,構件失去了強度,似乎很“累”,因此得名“疲勞”。疲勞裂紋是由局部區域的循環塑性變形引起的,疲勞失效往往發生在應力水平不足以導致單次使用便失效的場景。
現實世界中幾乎所有的結構部件都要承受某種類型的重復或變化的載荷,疲勞過程中難以檢測到損傷演化,同時,損傷累積往往是不可恢復的,可能在沒有任何征兆的情況下導致災難性故障。研究表明,80%-90%的結構失效具有疲勞機制,每年因為疲勞失效導致的經濟損失高達數萬億美元。
仿真是開展耐久性設計和優化最經濟、最有效的手段,設計師可以根據預期的壽命對產品設計進行優化。大幅地減少試驗次數,提升品牌形象,降低故障率和返修成本。
Ansys解決方案
Ansys提供完備的耐久性分析解決方案,從CAD 到疲勞分析結果無縫分析流程。從前處理(幾何清理和網格劃分)的SCDM,到結構分析求解器Mechanical和LS-Dyna,流體求解器Fluent,高級疲勞求解器nCode DesignLife,以及實現參數化、流程自動化的WorkBench平臺,再到實現優化設計的optiSLang等等。整個耐久性分析可以完全整合到Ansys Workbench的工作流中。
展開 汽車底盤件結構耐久自動分析系統研究
王超[2]在研究現有操作方法的基礎上開發了前門下垂剛度、自由模態等自動分析系統,在某微型車上進行了校核;蘇占龍等[3]設計了一套完全流程自動化的鈑金件抗凹性分析前處理平臺,將分析效率提高了92.8%;丁濤等[4]編寫了客車側翻分析的自動化流程工具,通過對比6名員工的手動操作時間,證明使用流程自動化方法可將分析時間減少62.23%~73.38%;張世友[5]開發了懸架零部件的CAE自動分析系統,涉及幾何清理、模態分析和強度分析等,使工作效率大為提高。吳小杰等[6]開發了半艙托架模態的CAE自動化分析工具,并對該工具的可行性和實用性進行了驗證。
本文針對汽車底盤件的結構耐久性能,通過開發算法和編寫代碼的方式,建立了能快速完成載荷分解和有限元分析各操作步驟的流程自動化系統,實現工作效率和結果一致性的顯著提升。通過某車型動力總成懸置支架的優化問題,對該系統的有效性進行了驗證。
1 流程自動化系統總體框架
底盤件的結構耐久仿真分析涵蓋了剛度、強度和疲勞耐久分析,整個工作流程如圖1所示。可以看出,無論是剛、強度分析還是疲勞分析,都涉及載荷分解、材料特性獲取、CAE模型準備、求解計算和后處理這5個關鍵步驟,其中的載荷數據、材料屬性和幾何模型是仿真分析的三要素[7]。
圖1所示的結構耐久分析流程可以劃分為載荷分解和有限元分析兩部分工作。載荷分解是整個分析流程的起點,為后續工作提供了必要的輸入。
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疲勞損傷是指在波動載荷下裂紋的萌生和/或擴展,在多次加載后,構件失去了強度,似乎很“累”,因此得名“疲勞”。疲勞裂紋是由局部區域的循環塑性變形引起的,疲勞失效往往發生在應力水平不足以導致單次使用便失效的場景。
現實世界中幾乎所有的結構部件都要承受某種類型的重復或變化的載荷,疲勞過程中難以檢測到損傷演化,同時,損傷累積往往是不可恢復的,可能在沒有任何征兆的情況下導致災難性故障。研究表明,80%-90%的結構失效具有疲勞機制,每年因為疲勞失效導致的經濟損失高達數萬億美元。
仿真是開展耐久性設計和優化最經濟、最有效的手段,設計師可以根據預期的壽命對產品設計進行優化。大幅地減少試驗次數,提升品牌形象,降低故障率和返修成本。
Ansys解決方案
Ansys提供完備的耐久性分析解決方案,從CAD 到疲勞分析結果無縫分析流程。從前處理(幾何清理和網格劃分)的SCDM,到結構分析求解器Mechanical和LS-Dyna,流體求解器Fluent,高級疲勞求解器nCode DesignLife,以及實現參數化、流程自動化的WorkBench平臺,再到實現優化設計的optiSLang等等。整個耐久性分析可以完全整合到Ansys Workbench的工作流中。
展開 
底盤結構件強度分析 ¥5
1 任務來源
2 分析目的
3 前懸模型分析
3.1 模型簡化
3.2 前懸模型簡介
4 前懸分析工況介紹
4.1 最大鉛垂力工況(1.75 倍靜載)
4.2 最大制動工況
4.3 最大側向力工況
5 前懸分析結果
6 后懸分析模型化
6.2 后橋模型簡介.
7 后懸分析工況介紹.
7.1 最大鉛垂力工況(1.75 倍靜載)
7.2 最大制動力工況
7.3 最大側向力工況
8 后懸分析結果
9 結論
1 任務來源
根據 QQ 車型設計開發協議書及相關輸出要求,QQ 車型要求對其前后懸架進行強度分析。
2 分析目的
QQ 的前后懸架多為借用,且 QQ 現在已經加重,需要對前后懸架在新設計的 QQ 上的強度進行計算,分析其強度條件是否滿足。
3 前懸模型分析
3.1 模型簡化
QQ 車前懸是麥弗遜式懸架,根據各部件之間的聯接關系對模型進行相應的簡化。簡化后的前懸模型由以下幾個部件組成,分別是:左右減震器外筒、轉向節、下擺臂、轉向橫拉桿,縱向推力桿,減震器安裝支架等。在 ABAQUS 中建立有限元仿真模型。
3.2 前懸模型簡介
由于前懸中的部分部件形狀較為復雜,比如轉向節、縱梁推力桿等,對于六面體分網有一定難度。為保證項目進度,且又不失仿真結果的精確性,對這些部件采用了比較密集的四面體網格劃分,且在 ABAQUS 中,賦予 C3D10M 二次四面體修正單元。該類型單元可以用于接觸等分析類型,且精度較高。其他部件采用六面體分網,賦予 C3D8I 非協調六面體單元。該類型單元同樣具有較高的仿真精度,同時不存在沙漏現象。各部件之間的聯接關系按照實際情況,同時也參考了 ADAMS 中麥弗遜懸架各部件間的運動學關系。
展開 結構剛度,強度,穩定性計算與非線性分析
結構強度、剛度、穩定性計算與非線性分析.pdf
復合材料結構強度和穩定性分析及計算流程
自己備份一如圖
五金沖壓工藝中的沖裁件結構工藝性分析
一般情況下對沖裁件工藝影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工敢性就能滿足材料省、工序少、械具結構簡單、加工容易、壽命長、操作安全方便、產品質量穩定等要求。
沖裁件的結構工藝性
1. 幾何形狀 沖裁件形狀應盡可能設計得簡單對稱和符合材料合理排樣。工件用條料兩端裁切圓弧形時,圓弧的半徑應超過料寬的一半,以免因送料偏移而產生臺肩。
2. 最小圓角半徑: 沖裁件的轉角處應有一定的圓角,其最小圓角半徑允許值下表,
如果是少廢料、無廢料排樣沖裁,或者采用鑲拼模具時可不要求沖裁件有圓角。圓角大大減小了應力集中,有效地消除了沖模開裂現象。
3. 沖裁件上的懸臂和凹槽:如果沖裁件上有懸臂和凹槽,其尺寸如下表:
4. 沖裁件的最小尺寸: 沖裁件上孔的尺寸受到凸模強度和剛度的限制,不能太小,沖孔的最小尺寸見下表
5. 最小孔邊距、孔間距: 當沖孔邊緣與工件外形的邊緣平行時,其距離不應小于材料厚度的1.5倍;當沖孔邊緣與工件外形的邊緣不平行時,其距離不應小于材料厚度,如下圖(a)所示。
6.成形件上的孔邊距:在彎曲件或拉深件上沖孔時,孔邊與直壁之間應保持一定的間距,以免沖孔時凸模折斷,如下圖(b)所示
本文由滄州惠豐汽車配件有限公司提供
展開 MSC/PATRAN、DYTRAN軟件在機電產品結構件抗沖擊強度仿真分析中的應用
應用MSC/PATRAN有限元前后處理軟件和MSC.DYTRAN瞬態非線性有限元分析軟件, 在沖擊載荷情況下對繼電器及電子組件外殼進行有限元建模與強度分析,了解該結構件動態響應 過程,研究其應力分布,驗證及優化結構設計
MSC/PATRAN、DYTRAN軟件在機電產品結構件抗沖擊強度仿真分析中的應用.pdf
【CAE案例】基于結構有限元和強度折減法的非均質土石壩穩定性分析
通過有限元分析,水利工作者可以獲得壩體的應力場,并預判壩體的位移和破壞面,為排查水利風險提供決策支持。
對于非均質的土石壩,常采用強度折減法進行非線性穩定性分析。
3月26-28日 線上+西安 | Workbench結構強度、剛度計算、穩定性分析與優化設計
課程背景
為了讓廣大分析人員學習和掌握Ansys強大的建模和仿真分析技術,弄清Ansys workbench和APDL的計算原理和操作技巧,宏新環宇信息化咨詢中心特舉辦《Ansys Workbench結構強度、剛度計算、穩定性分析與優化設計》培訓。通過大量的理論和實例講解,使得學員可以在較短時間內掌握Ansys workbench的建模網格劃分與計算后處理技巧,結構強度與剛度評價技術、子模型技術、各種非線性(材料、幾何、接觸、屈曲非線性及多重非線性)計算方法與結構穩定性評價技術和結構動力計算與動強度評估技巧,掌握Ansys workbench破解應力奇異與應力集中問題、網格奇異與網格再生問題、計算不收斂問題、計算結果評價問題等關鍵數值計算疑難問題的技巧,并為大型復雜實際工程的計算仿真提供有效、可靠的數值解決方案和技術支撐。
展開 
【8月29日-9月1日 北京】Ansys workbench結構強度、剛度、穩定性計算與非線性分析
“Ansys workbench結構強度、剛度、穩定性計算與非線性分析”高級培訓
一、課程背景:
ANSYS軟件因其領先的“虛擬樣機”理念和技術、強大的功能和便捷的操作,迅速發展成為CAE領域中使用范圍最廣、應用行業最多的數值仿真工具,占據了全球該CAE分析領域的大部分市場份額,被廣泛應用于航天、航空、汽車、兵器、船舶、電子、工程設備、重型機械、交通、土建及水利工程等行業,眾多國際化大型公司、企業均采用ANSYS軟件作為其產品設計研發過程中力學性能仿真的平臺。
為了讓廣大分析人員學習和掌握Ansys workbench強大的建模和仿真分析技術,弄清Ansys workbench的計算原理和操作技巧,特舉辦《結構強度、剛度、穩定性計算與非線性分析》培訓。
通過大量的理論和實例講解,使得學員可以在較短時間內掌握Ansys workbench的建模網格劃分與計算后處理技巧,結構強度與剛度評價技術、子模型技術、非線性計算方法與結構穩定性評價技術和結構動力計算與動強度評估技巧,掌握Ansys workbench破解應力奇異與應力集中問題、網格奇異與網格再生問題、計算不收斂問題、計算結果評價問題等關鍵數值計算疑難問題的技巧,并為大型復雜實際工程的計算仿真提供有效、可靠的數值解決方案和技術支撐。
二、增值服務:
1、贈送定制U盤一個;
2、同一單位2人報名享受9折優惠;同一單位3人以上(含)報名享受8.5折優惠;
3、課程結束后贈送10套學習資料;
4、參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導(郵件、微信、電話),作為培訓講授的補充。
展開 【7月25-28日 北京】壓力容器靜動強度評定、疲勞斷裂計算、熱應力高溫蠕變分析、結構優化與可靠性
Ansys workbench具有強大的建模和仿真分析技術,并且操作簡單,易于掌握。為了讓廣大分析人員更好地掌握壓力容器的設計與計算技巧,弄清Ansys workbench壓力容器計算原理和操作技巧,特舉辦《壓力容器靜動強度評定、疲勞與斷裂計算、熱應力與高溫蠕變分析、結構優化與可靠性設計》高級培訓。
本專題基于Ansys workbench平臺,立足ASME規范,同時兼顧GB-150和JB-4732壓力容器設計規范,通過大量的理論和工程實例講解,使學員在較短時間內掌握Ansys workbench的使用方法;掌握壓力容器強度、疲勞、斷裂、熱應力和高溫蠕變的Ansys workbench計算原理與計算技巧,弄清壓力容器結構動力學響應、優化設計與可靠性計算原理并掌握其計算技巧。本專題可為壓力容器的計算仿真提供有效、可靠和全面的數值解決方案和技術支撐。詳情請參見“內容大綱”。
二、時間地點
時間:2019年7月25日-7月28日(第一天報到,授課3天)
地點:北京
三、主講專家
該課程講師,副教授,博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業,擅長工程數值分析,14年仿真分析經驗;仿真領域涉及結構靜、動力計算,結構疲勞、損傷與斷裂,計算流體力學,流固耦合及多物理場耦合數值模擬,轉子及多體動力學,工程傳熱與熱應力計算,爆炸與沖擊力學,Ansys二次開發等。發表學術論文20余篇,其中SCI、EI收錄論文13篇,申請發明專利2項。培訓70多場次,學員上千人。
四、內容大綱
五、報名費用
標準費用:3980元/人,食宿可統一安排,費用自理。
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