什么是結(jié)構(gòu)分析？

結(jié)構(gòu)分析是對(duì)被分析結(jié)構(gòu)施加荷載時(shí)發(fā)生變化的物理量進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析的一系列過(guò)程。

計(jì)算的物理量包括變形、內(nèi)力（應(yīng)力）、熱量和振動(dòng)頻率。結(jié)構(gòu)分析的目的是通過(guò)在實(shí)際創(chuàng)建您想要?jiǎng)?chuàng)建的結(jié)構(gòu)之前預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)降低失敗風(fēng)險(xiǎn)。

您還可以獲得有關(guān)如何創(chuàng)建更好的結(jié)構(gòu)的提示。結(jié)構(gòu)分析還可以預(yù)測(cè)無(wú)法輕易測(cè)試的大型結(jié)構(gòu)的結(jié)果。

用于結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)分析通常用于汽車(chē)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)、建筑和土木工程、金屬加工生產(chǎn)研究以及橡膠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。

1、汽車(chē)

結(jié)構(gòu)分析是現(xiàn)代汽車(chē)開(kāi)發(fā)  。許多零件都采用結(jié)構(gòu)分析來(lái)提高運(yùn)動(dòng)性能、確保安全、節(jié)省能源、降低成本。

2.建筑/土木工程領(lǐng)域

在建筑和土木工程領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)分析用于設(shè)計(jì)各種建筑物的強(qiáng)度、抗震、抗風(fēng)、防火等。在建筑領(lǐng)域，像機(jī)械零件那樣制作原型幾乎是不可能的。必須有效地使用結(jié)構(gòu)分析。

3、金屬加工

金屬加工包括塑性加工和壓力加工。過(guò)去，高難度的產(chǎn)品都是通過(guò)老手的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造出來(lái)的。如今，通過(guò)有效利用結(jié)構(gòu)分析，可以傳承技能并創(chuàng)造更復(fù)雜的產(chǎn)品。

4、橡膠制品

橡膠制品在承受載荷時(shí)會(huì)發(fā)生顯著變形，變形還涉及與其他產(chǎn)品的接觸。非線(xiàn)性分析常用于結(jié)構(gòu)分析。

結(jié)構(gòu)分析原理

結(jié)構(gòu)分析工作按以下步驟進(jìn)行：繪制分析目標(biāo)、切割網(wǎng)格、建模、輸入物理量、分析和輸出。

1. 繪制測(cè)量目標(biāo)

使用CAD等軟件繪制分析目標(biāo)。主要使用3D CAD。如果您使用 CAD，我們建議檢查 CAD 文件格式是否與您使用的結(jié)構(gòu)分析軟件兼容。

2.剪網(wǎng)片

將分析目標(biāo)分解為稱(chēng)為網(wǎng)格的網(wǎng)格。必須小心，因?yàn)檫@種分解的準(zhǔn)確性會(huì)影響計(jì)算的準(zhǔn)確性和速度。

3. 建模

對(duì)分析對(duì)象進(jìn)行建模。通常將每個(gè)網(wǎng)格的邊界表面視為彈簧。

4. 輸入物理量

輸入分析對(duì)象的楊氏模量、比熱、膨脹系數(shù)、密度等。這個(gè)物理量必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)先測(cè)量出來(lái)。

5. 分析

有幾種類(lèi)型的分析。有基于胡克定律 f=kx 的靜態(tài)分析，以及基于牛頓運(yùn)動(dòng)方程 F=ma 的動(dòng)態(tài)分析。

動(dòng)態(tài)分析涉及時(shí)間概念，可分為相對(duì)簡(jiǎn)單的隱式方法和求解復(fù)雜聯(lián)立線(xiàn)性方程的顯式方法。

6. 輸出

大多數(shù)結(jié)構(gòu)分析軟件都可以可視化分析結(jié)果。通過(guò)可視化，您可以發(fā)現(xiàn)待分析對(duì)象的位移以及集中受力的位置。

結(jié)構(gòu)分析的類(lèi)型

結(jié)構(gòu)分析有多種類(lèi)型。代表性的如下。

1. 靜態(tài)分析

靜態(tài)分析計(jì)算向結(jié)構(gòu)施加力時(shí)的變形量和應(yīng)力。您可以獲得有關(guān)如何創(chuàng)建適合零件使用方式的形狀的提示。

2. 特征值分析

特征值分析計(jì)算對(duì)象的特征值。特征值是發(fā)生共振的頻率，特征值越高，發(fā)生共振的可能性越小。

由于振動(dòng)會(huì)影響精密設(shè)備框架的功能，因此我們進(jìn)行特征值分析并確定形狀，以使特征值盡可能高。

3.傳熱分析

傳熱分析計(jì)算熱量在物體中的分布情況。例如，通過(guò)計(jì)算加熱板的溫度分布，可以預(yù)測(cè)溫度均勻性，從而無(wú)需制造零件即可實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)。