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一、 核心差異：測試目標、載荷與環境大不同1、機械行業：追求結構強度與服役壽命 測試焦點： 機械產品（如工程機械、風電軸承、大型結構件）的核心在于承受巨大的靜、動態力學載荷。測試主要關注結構疲勞，即材料在循環應力下產生裂紋并擴展直至斷裂的過程。 載荷類型： 以高幅度、低頻率的力與力矩為主。

本案例基于一汽車轉向節結構，基于COMSOL軟件中的固體力學模塊和疲勞分析模塊對其進行了仿真計算，仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎合作交流！

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底盤和傳動系統的結構組成、運行工況都十分復雜，涉及多個學科，且典型工況通常會具有較強的非線性特征。底盤和傳動系統仿真以結構仿真為基礎，同時涉及其他物理場。在仿真時，通常會根據所關注的性能選擇不同的仿真方案和工具組合。例如在結構分析時，通常會使用非線性有限元軟件評估底盤件的剛度/強度；疲勞仿真預測關鍵部件的疲勞性能；多體動力學研究懸架特性及其對整車操穩、駕駛性的影響。

結構力學分析（靜力/動力/疲勞）、多體系統仿真（MBD）、鑄造/成型過程模擬是一個非常經典且覆蓋面廣的工業仿真問題，涵蓋了機械、材料和制造工程的核心領域。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。我將為您逐一解析這三大仿真領域。

1 結構強度剛度及疲勞仿真技術發展需求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· 多目標優化分析· 疲勞分析· 顯式動力學分析· 多體水動力學模塊

CAE技術在汽車行業的應用從最初的線彈性部件分析到汽車結構中大量的非線性問題分析，到現在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。小到螺栓預緊力分析，大到整車碰撞模擬和整車NVH（噪聲、振動和聲振粗糙度）分析，CAE分析都發揮了無可替代的優勢和作用。CAE分析范圍覆蓋了結構、流體力學、多體動力學、被動安全、工藝、整機合整車性能等方方面面。

結構膠廣泛應用結構膠連接作為一種新型連接技術，具有良好的異種材料連接性能，且有利于車身輕量化、提高車輛的碰撞性能和增加車身結構的剛度、強度和耐久性，同時結構膠連接技術也解決了傳統連接技術可能產生的應力集中和疲勞強度差等問題。目前，結構膠已廣泛應用于車身側圍、車頂、電池包支架等關鍵部位。

本教程包含了結構分析的相關知識要點，從網格劃分開始，到線性分析、非線性分析、疲勞分析等。前處理使用了ANSA(僅網格劃分)、HyperWorks(網格劃分、NASTRAN、ABQUS)、ABAQUS、nCode相關CAE分析軟件。其中針對汽車CAE結構開發中的分析要求進行了匯總整理，隨著時間推移其中一些分析方法有可能已更新，但還是有參考價值。

上海大眾汽車有限公司作為Simufact的資深客戶，已經熟練使用Simufact welding解決實際結構件的焊接變形問題，隨著仿真數據及仿真經驗的積累，針對不同結構和焊接工藝，已經具備一些仿真判斷標準。

在汽車行業，從最初的線彈性部件分析到汽車結構中大量的非線性問題分析，到現在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，有限元科技CAE應用項目幾乎可以涵蓋所有環節。今天和大家分享的是：汽車設計中的結構/材料優化分析。結構/材料優化優化設計包括尺寸優化、形狀優化、形貌優化和拓撲優化，而表現在汽車設計中則有輕量化、材料節能環保、提高動力性能等。

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在汽車電子芯片高可靠性要求下，Ansys 結構方案能緊扣 AEC-Q100、GMW3172 標準：芯片級通過溫度循環仿真焊球 / 引線疲勞，模組級模擬振動沖擊下焊點及連接器風險等。借助Ansys多維度結構可靠性方案，精準對齊標準測試工況，定位失效原因及快速預測壽命。Ansys可以助力客戶設計階段完成可靠性驗證，加速車規級別可靠性認證，為自動駕駛、動力控制模塊提供車規級結構保障。

在汽車結構仿真分析中，有一些特殊場景需要用到非線性有限元分析，對車身、底盤等結構件進行靜力學、動力學、振動等模擬，從而優化設計，確保結構安全性。本期海克斯康直播講堂請到了我們結構仿真高級工程師陳建中為我們簡要介紹汽車結構分析中需要采用非線性仿真的場景，以及如何提升這些非線性仿真的精度和效率，趕快報名吧！