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2.2 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析 將上述多體動(dòng)力學(xué)分析獲得的最大載荷加載到絲杠和車架上，在HyperMesh中建立結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析模型，通過(guò)OptiStruct求解計(jì)算，得到絲杠及與其連接的車架位置應(yīng)力水平超過(guò)1000MPa，具體如下圖3、圖4所示，其發(fā)生破壞的可能性極大。

大綱纖維排向?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有顯著影響，史丹利百得團(tuán)隊(duì)在研究一款添加30%碳纖維之PA66制成的錘釘產(chǎn)品，其外殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否足以通過(guò)測(cè)試。要評(píng)估纖維排向之于產(chǎn)品機(jī)械性質(zhì)的影響不是一件容易的事情，因此史丹利百得團(tuán)隊(duì)透過(guò)整合模流及結(jié)構(gòu)分析仿真工具，獲得關(guān)鍵分析數(shù)據(jù)，以利執(zhí)行精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)分析，確保產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

通過(guò)有限元分析，水利工作者可以獲得壩體的應(yīng)力場(chǎng)，并預(yù)判壩體的位移和破壞面，為排查水利風(fēng)險(xiǎn)提供決策支持。 對(duì)于非均質(zhì)的土石壩，常采用強(qiáng)度折減法進(jìn)行非線性穩(wěn)定性分析。

一、案例背景轉(zhuǎn)輪高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生離心力，不僅影響轉(zhuǎn)輪自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還關(guān)系到整機(jī)穩(wěn)定性。因此設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行靜力學(xué)分析，確保其強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，同時(shí)還要進(jìn)行模態(tài)分析，算出固有頻率，避免發(fā)生共振。本案例需要的輸入文件和參數(shù)信息如下表：圖1 幾何模型二、導(dǎo)入幾何a. 啟動(dòng)AIFEM 2024R1；b.

第 k 個(gè)廣義坐標(biāo)上分配到的動(dòng)能占系統(tǒng)總動(dòng)能的百分比 ２ 計(jì)算電機(jī)懸置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù) 原車電機(jī)采用四點(diǎn)懸置，每個(gè)懸置的結(jié)構(gòu)和剛度相同，左右對(duì)稱，橡膠懸置安裝角度相對(duì)于整車傾斜３０°，電機(jī)相對(duì)于整車坐標(biāo)系繞 y 軸向后傾斜 ５°。如圖 １ 所示。

在車輛NVH、強(qiáng)度、剛度和疲勞分析中有大量應(yīng)用，針對(duì)懸置系統(tǒng)開發(fā)，支持： 1）模態(tài)分析，支持模態(tài)振型計(jì)算，針對(duì)特定頻率模態(tài)動(dòng)能6個(gè)方向分解輸出，基于：BUSH單元名義剛度是通過(guò)PBUSH的字域“K”定義； 2）頻響分析，與支持名義剛度（PBUSH – K,B/GE屬性，模態(tài)法中模態(tài)頻率計(jì)算）、頻變剛度（PBUSHT- K、B），線性阻尼或頻變阻尼特性分析，針對(duì)液壓懸置系統(tǒng)建議頻變阻尼特性

在車輛NVH、強(qiáng)度、剛度和疲勞分析中有大量應(yīng)用，針對(duì)懸置系統(tǒng)開發(fā)，支持： 1）模態(tài)分析，支持模態(tài)振型計(jì)算，針對(duì)特定頻率模態(tài)動(dòng)能6個(gè)方向分解輸出，基于：BUSH單元名義剛度是通過(guò)PBUSH的字域“K”定義； 2）頻響分析，與支持名義剛度（PBUSH – K,B/GE屬性，模態(tài)法中模態(tài)頻率計(jì)算）、頻變剛度（PBUSHT- K、B），線性阻尼或頻變阻尼特性分析，針對(duì)液壓懸置系統(tǒng)建議頻變阻尼特性

在車輛NVH、強(qiáng)度、剛度和疲勞分析中有大量應(yīng)用，針對(duì)懸置系統(tǒng)開發(fā)，支持： 1）模態(tài)分析，支持模態(tài)振型計(jì)算，針對(duì)特定頻率模態(tài)動(dòng)能6個(gè)方向分解輸出，基于：BUSH單元名義剛度是通過(guò)PBUSH的字域“K”定義； 2）頻響分析，與支持名義剛度（PBUSH – K,B/GE屬性，模態(tài)法中模態(tài)頻率計(jì)算）、頻變剛度（PBUSHT- K、B），線性阻尼或頻變阻尼特性分析，針對(duì)液壓懸置系統(tǒng)建議頻變阻尼特性

圖7 固體屬性六、分析設(shè)定a. 點(diǎn)擊加號(hào)新增一個(gè)分析，我們做的是靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析，子分析步選靜力，點(diǎn)擊繼續(xù)；圖8 新增分析b. 設(shè)置子分析步，勾選“線性攝動(dòng)”，意思是認(rèn)為葉片的形變量不大，是線性的彈性變形，仿真中采用線性靜力學(xué)算法。確定。圖9 子分析步設(shè)置七、邊界條件設(shè)置a.

②懸置支架系統(tǒng)建模：懸置支座一般為鑄鋁件，通常使用連續(xù)體建模，為保證計(jì)算精度需精細(xì)的網(wǎng)格（尤其是高梯度區(qū)域），常用二階四面體單元。懸置支架一般為鈑金結(jié)構(gòu)，常使用殼單元進(jìn)行模擬，網(wǎng)格密度需足夠捕捉動(dòng)態(tài)變形和應(yīng)力集中。

從隔振角度而言，希望懸置越軟越好，以此將振動(dòng)隔離到最小；而從支承和限位的角度來(lái)講，由于布置空間和結(jié)構(gòu)的限制，希望懸置越硬越好。所以在懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就要平衡好兩者的關(guān)系，在盡可能隔振的基礎(chǔ)上，也要保證支撐和限位的功能。

測(cè)試數(shù)據(jù)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁力波分析相吻合，整車蠕行起步階段24階噪聲和振動(dòng)是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)激勵(lì)引起的。圖4 某驅(qū)動(dòng)電機(jī)力波分析表采用LMS信號(hào)分析系統(tǒng)在整車上對(duì)動(dòng)力總成傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行錘擊法模態(tài)測(cè)試，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體及減速器上各點(diǎn)分析懸置主動(dòng)側(cè)頻響，激勵(lì)減速器前端存在74Hz的明顯峰值如圖5所示，表現(xiàn)為動(dòng)力總成繞右后懸置連線旋轉(zhuǎn)的剛體模態(tài)如圖6所示。

利用有限元自動(dòng)分析系統(tǒng)，先后經(jīng)過(guò)7次優(yōu)化改進(jìn)后發(fā)現(xiàn)，懸置支架背面的加強(qiáng)筋對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析結(jié)果影響最大，故通過(guò)改變?cè)撐恢玫?em>結(jié)構(gòu)來(lái)使強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，如圖23所示。 表7 極限工況下懸置支架載荷 圖23 懸置支架的優(yōu)化部位 圖24所示為最終優(yōu)化方案的應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變圖。