金屬支架強度模態分析的案例
基于optistruct支架諧響應（Lanczos模態法）強度分析 ￥35
基于optistruct支架諧響應強度分析。對激勵點施加隨頻率變化的加速度激勵，觀察整個支架在所考察頻段范圍內強度是否滿足設計要求。在Hyperview中進行后處理可觀察所考察頻段范圍內的變形及VonMises應力云圖。
應力分布動畫
分析模型
激勵頻率為200Hz時應力分布
模型文件及詳細操作步驟見附件，凡購買本案例的朋友針對本案例操作有問題可私信。
展開 金屬支架強度對比計算
作為一名 CAE 分析工程師，最讓我們頭疼的就是返修，每一次返修數模就意味著網格
文件的重畫，對于工業實際要求，網格質量一定要良好，避免應力集中的出現。借助大型服
務器的運算，仿真分析的實際計算的時間并沒有多少，其大部分時間全部用來前處理了。所
以，一旦返修就意味著前面的工作基本上是白費的了。現在我接觸到 Mesh Free 這個軟件，
號稱無需畫網格，但是對于計算機自己畫出網格的質量，我深表擔心，所以干脆來一個對比
計算，看一下 Mesh Free 的計算精確度。
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Mesh Free試用報告.pdf
蓄電池安裝支架強度分析 ￥1
1 分析目的
2 使用軟件說明
3 有限元模型建立
4 邊界條件
5 計算結果
5.1. 蓄電池壓板應力云圖
5.2. 蓄電池固定螺桿應力云圖
5.3. 蓄電池固定螺桿上螺母應力云圖
5.4. 蓄電池安裝板應力云圖
6 分析結論
1 分析目的
以國家汽車行業標準 QC/T518—2007 對螺栓預緊力標準為依據，對不同型號蓄電池安裝支架進行強度分析，得到蓄電池安裝支架在相同螺栓預緊力作用下的應力分布情況，來對比驗證其設計的合理性。
2 使用軟件說明
以 Abaqus/standard 進行隱式接觸分析。
3 有限元模型建立
根據設計部門提供的 CAD 數模建立有限元模型如圖下圖所示。蓄電池壓板、蓄電池安裝板、蓄電池固定螺桿及螺母均采用六面體單元離散，由于分析中不考慮蓄電池的變形和受力，故將其定義為剛體，這樣有利于節省計算時間。蓄電池固定螺桿中的螺母與蓄電池壓板處、螺桿與托板掛鉤處均定義接觸。
展開 【iSolver案例分享66】鋼結構支架強度分析
1、引言
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法和組件，精度與Abaqus精度一致。本文以鋼結構支架為例，在iSolver軟件中建立鋼結構支架模型，分析壓力載荷對支架影響，演示了iSolver建模與仿真分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
2、模型建立
鋼結構支架采用殼單元結構，矩形板長×寬為300mm×180mm，方管邊長為20mm，高度為100mm。 本文通過shell菜單欄中Rectangle選項，建立長×寬為300mm×180mm的板模型，如圖1所示。
圖1鋼結構支架矩形板建模操作
通過Element Edit 菜單欄中Extrude選項，將板模型中的網格邊線拉伸為面單元，拉伸高度為100mm，形成方管模型，如圖2所示。
圖2鋼結構支架方管建模操作
鋼結構支架劃分網格后，模型如圖3所示。
圖3鋼結構支架模型圖
3、賦予材料截面屬性
材料使用Q235鋼，材料屬性如圖4所示。截面屬性如圖5所示，殼單元厚度為1.5mm。
展開 
基于ABAQUS和Isight的液壓支架底座強度分析與優化
摘 要：為了降低某液壓支架底座工作時的最大應力，提高其安全性，使用ABAQUS軟件對3種工況下的底座進行強度分析，找出底座的薄弱點。對底座重新進行參數化建模，使用Isight軟件聯合Catia和ABAQUS對底座進行優化分析。優化后，液壓支架底座在3種工況下最大應力值有顯著降低，且整體重量下降9.7%.對液壓支架底座的分析與優化，降低了底座的最大應力，提高了其安全性；同時實現了底座的輕量化，提高了其經濟性。
關鍵詞：液壓支架;底座;ABAQUS;Isight;安全性;輕量化;
液壓支架是廣泛應用的煤礦機械，在煤炭開采過程中，不僅提高了礦井的安全性，也提高了煤炭的開采效率。液壓支架主要由底座、連桿機構、掩護梁、頂梁及控制元件組成，底座是液壓支架的關鍵部件[1]. 李海寧等[2] 僅研究了某液壓支架底座的強度，并未進行優化。萬麗榮等[3]研究了沖擊載荷作用下液壓支架關鍵零件及底座的受力及強度。田立勇等[4]研究了各工況下液壓支架底座的強度及不同板厚對底座強度的影響，并簡單進行優化。以上對底座的研究主要集中在強度分析方面，優化方面的研究比較少。底座的安全性和輕量化在傳統設計中往往不能兼顧。基于前人的研究，本文使用ABAQUS軟件和Isight軟件對某液壓支架底座進行強度及優化分析，在提高底座安全性的同時，實現底座的輕量化。
1 某液壓支架底座強度分析
液壓支架底座在井下受力較為復雜，為了分析底座的強度，提取底座的3種典型工況進行分析。
1) 工況1:支架底座兩端受扭轉載荷。
2) 工況2:支架底座左側受偏載荷。
3) 工況3:支架底座右側受偏載荷。
1.1 簡化模型
為了提高強度分析的效率，在分析前對底座進行簡化。
底座主體結構由鋼板焊接而成，鋼板間的焊縫強度視為與鋼板相同。去掉對強度影響不大的孔、倒角等結構。
展開 ANSYS workbench金屬支架六西格瑪分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習金屬支架的三維模型處理
2、學習金屬支架六西格瑪分析步的建立
3、學習金屬支架六西格瑪分析的載荷施加
4、學習金屬支架六西格瑪載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 金屬支架六西格瑪分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
基于SimSolid的修井機支架模態分析及靜力學分析對比
基于Simsolid的修井機支架模態分析及靜力學分析對比.pdf
石油修井機已成為石油鉆井行業的標準產品，在油田修井作業中應用非常廣泛，修井機機架是修井機的主要受力部件，具有承重大，薄壁，焊接件等特點，實際工作中易發生強度破壞、失穩等問題。針對某型修井機支架設計模型，進行靜力學強度校核及模態分析。模型如圖1.1.1所示。
圖1.1.1 修井機支架設計模型
分別采用ANSYS Workbench及SimSolid軟件進行模態分析，保證約束及載荷相同的情況下，對比模態分析的前六階頻率及振型。
分別采用ANSYS Workbench，ANSYS APDL及SimSolid軟件進行靜力學分析，重點關注支架的位移及應力分布，進行強度校核。
展開 淺談懸置支架的模態分析
模態分析是動力學分析中最為基礎的分析，結構的振動特性決定了結構對于其他各種動力載荷的響應情況。所以一般情況下再進行其他動力學分析之前，首先進行模態分析。在汽車零部件設計過程中，使用模態分析可以提前避免共振。并根據零件模態頻率與其自身剛度的關系，大致估算零件的剛度。
前文中我們已經詳細的討論了汽車懸置系統在整車NVH性能中重要作用，本文中就不再贅述。作為懸置總成的總要組成部分——懸置支架，一般我們需要討論支架的模態、動剛度及強度三方面的性能指標。本文主要介紹一下對懸置支架模態分析的必要性。
模態分析其實就是支架的振動分析。所謂振動就是指物體在平衡位置附近的做往復運動或者抽象為某物理量相對于某一定值上下波動的運動。支架的振動可以分為自由振動與強迫振動。自由振動是指支架沒有外力載荷的情況下發生的振動，只由慣性力、彈性力與阻尼引起的，并且按照支架結構的固有頻率的振動。固有頻率是支架架構的動力特性，不受外力載荷的影響。相對而言，強迫振動就是在外力作用下發生的振動，此時支架結構的振動頻率與載荷頻率相同。由于自由振動可以反映出支架結構的動態特性。若外力載荷的頻率與支架的固有頻率相同或者相近就會引起共振，振動幅度加大。共振后的振動和噪聲會引起支架架構的早期破壞。
振動關系圖
在自由振動中，沒有外力載荷的激勵，只有支架結構內部的慣性力、彈性力與阻尼力。若忽略懸置支架的阻尼效應，那么在沒有阻尼力的作用下，支架的振動就不會衰減，也就意味著支架的慣性力與其自身的彈性力達到了平衡狀態。
展開 副水箱支架模態分析與結構優化
針對某車型發動機怠速過程中副水箱抖動問題，運用HyperWorks軟件分析副水箱支架模態，以一階頻率大于30Hz為目標，對副水箱支架進行結構優化，改進后頻率提高了21.2Hz，超過目標值，支架減重0.141kg，振動問題有明顯改善。
胡小文_副水箱支架模態分析與結構優化.pdf
汽車副車架擺臂固定支架強度CAE仿真分析
4.分析結果與結論：
副車架擺臂固定支架應力分布如圖3至圖5所示：
圖3：顛簸工況應力云圖
圖4：制動工況應力云圖
圖5：轉彎工況應力云圖
原設計方案中，副車架擺臂固定支架的材料選擇SAPH370,該材料的屈服強度為261.7MPa。由應力結果可知在顛簸工況下，副車架擺臂固定支架的應力超過261.7MPa，存在破壞風險，故建議選用強度更高的SAPH370440。
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【操作篇】基于ABAQUS軟件的懸置支架模態分析的實操指南——Step By Step ￥20
模態分析是動力學分析中最為基礎的分析，結構的振動特性決定了結構對于其他各種動力載荷的響應情況。所以一般情況下再進行其他動力學分析之前，首先進行模態分析。在汽車零部件設計過程中，使用模態分析可以提前避免共振。并根據零件模態頻率與其自身剛度的關系，大致估算零件的剛度。
模態分析中主要有一下四個步驟：
1. 建模。
一般需要分析的零件我們都在專業的三維設計軟件完成，并借助HyperMesh等輔助軟件完成對零件的有限元化處理。故此處的建模為指定模型的密度。再模態分析的理論介紹時我們已經重點說明了質量在模態分析的重要性，所以在此步驟中一定要定義模型的密度屬性。另外模態分析中只能使用線性單元和線性單元，對于非線性的性質在計算過程中會被忽略掉。
2. 設置模態分析的相應參數。
模態分析需在Linear Perturbation下的Frequency 分析步下完成。一般只需要設置需要計算的模態階數，其他默認即可
3. 施加約束條件。
根據我們需要計算的模態頻率，可以對模型施加相應的約束條件。若我們關心模型的自由模態，此處直接跳過；如果我們需要計算模型的對地約束模態，那我們直接對螺栓固定處直接施加六方向完全約束即可；如果需要仿真模型的實際裝配后的模態，則需要根據實際情況施加相應的約束條件。
4. 運行求解、結果處理。
設置完成之后就可以運行求解，借助ABAQUS軟件的后處理部分查看云圖，讀取相應的模態頻率與模態振型。
下面我們以某一懸置支架的模態分析為例簡述懸置支架的模態分析過程。
展開 
貨車前橋的強度與模態分析（abaqus模型） ￥50
貨車前橋的強度與模態分析（abaqus模型）
外后視鏡分析報告（模態、強度） ￥5
外后視鏡分析報告（模態、強度）
材料參數
工況邊界條件
評價標準
基于SimSolid的扶手模態和靜強度分析
1、 目的
使用simsolid軟件對扶手進行模態和靜強度分析，并從操作方法、計算結果方面與傳統有限元分析進行對比。
2、 Simsolid軟件分析扶手模態和靜強度
1）導入幾何
將三維模型導入到simsolid中。
2）定義材料
按照零部件需要定義材質，可使用材料庫里面的已定義的，也可以自定義。扶手由2種材料組成，分別自定義并賦予相應部件。
3）定義連接關系
按照零部件之間的相互關系定義連接。
4）模態計算
計算前9階自由模態。
5）靜強度計算
扶手上下兩端固定，中間承受集中載荷。
6）查看結果
扶手上下兩端固定，中間承受集中載荷。
3、 Simsolid與傳統方法對比
1）分析方法對比
通常使用Hyperworks軟件做前后處理，ANSYS軟件做求解分析。simsolid剛剛使用，對于功能不是很熟悉，以下僅從本案例用到的功能上對比兩種方法。
2）結果對比
（1）模態
分別提取了前9階模態，其中前6階是剛體模態，其余3階的頻率和振型對比如下表所示。振型一致，但頻率略有區別。
（2）靜強度
使用simsolid軟件計算了集中載荷下扶手的應力分布，計算時調整計算設置，將計算精度設置為high，勾選setting選項等，并與傳統有限元分析的結果進行對比。兩種方法得出的變形、應力分布趨勢一致，simsolid計算結果略大一點。但如果使用默認計算設置，計算結果差別較大。
4、 總結
通過使用simsolid對扶手模態和靜強度的分析，簡單總結一下使用感受：
1）上手簡單、分析快捷，省略了傳統有限元方法中較為繁瑣的建模時間。
2）對于復雜大模型的連接定義、載荷定位、計算結果的查看等方面還不是很便利。
展開 后橋的強度與模態分析（hm文件） ￥50
后橋的強度與模態分析（hm文件）
