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結(jié)構(gòu)分析是對被分析結(jié)構(gòu)施加荷載時發(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)行評價和分析的一系列過程。
計(jì)算的物理量包括變形、內(nèi)力（應(yīng)力）、熱量和振動頻率。結(jié)構(gòu)分析的目的是通過在實(shí)際創(chuàng)建您想要創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)之前預(yù)測結(jié)果來降低失敗風(fēng)險。
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)測無法輕易測試的大型結(jié)構(gòu)的結(jié)果。
用于結(jié)構(gòu)分析
結(jié)構(gòu)分析通常用于汽車開發(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)品開發(fā)等領(lǐng)域。
1、汽車
結(jié)構(gòu)分析是現(xiàn)代汽車開發(fā) 。許多零件都采用結(jié)構(gòu)分析來提高運(yùn)動性能、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。過去，高難度的產(chǎn)品都是通過老手的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造出來的。如今，通過有效利用結(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會發(fā)生顯著變形，變形還涉及與其他產(chǎn)品的接觸。非線性分析常用于結(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)分解為稱為網(wǎng)格的網(wǎng)格。必須小心，因?yàn)檫@種分解的準(zhǔn)確性會影響計(jì)算的準(zhǔn)確性和速度。
3. 建模
對分析對象進(jìn)行建模。通常將每個網(wǎng)格的邊界表面視為彈簧。
4. 輸入物理量
輸入分析對象的楊氏模量、比熱、膨脹系數(shù)、密度等。這個物理量必須通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先測量出來。
5. 分析
有幾種類型的分析。有基于胡克定律 f=kx 的靜態(tài)分析，以及基于牛頓運(yùn)動方程 F=ma 的動態(tài)分析。
動態(tài)分析涉及時間概念，可分為相對簡單的隱式方法和求解復(fù)雜聯(lián)立線性方程的顯式方法。
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。通過可視化，您可以發(fā)現(xiàn)待分析對象的位移以及集中受力的位置。
結(jié)構(gòu)分析的類型
結(jié)構(gòu)分析有多種類型。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。
由于振動會影響精密設(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，通過計(jì)算加熱板的溫度分布，可以預(yù)測溫度均勻性，從而無需制造零件即可實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)。
