课程背景
各企、事业单位:
Ansys workbench具有强大的建模和仿真分析技术,并且操作简单,易于掌握。为了让广大分析人员更好地掌握焊接、螺栓连接结构与过盈装配结构的设计与计算技巧,弄清Ansys workbench焊接、螺栓连接结构与过盈装配结构计算原理和操作技巧,河北雄安宏新环宇信息科技有限公司特举办“焊接、螺栓连接结构与过盈装配结构有限元仿真与工程应用”培训。
本专题基于Ansys workbench平台,通过大量的理论和工程实例讲解,使学员在较短时间内掌握Ansys workbench的使用方法;掌握焊接、螺栓连接结构与过盈装配结构强度、疲劳、热应力和蠕变的Ansys workbench计算原理与计算技巧;弄清焊接、螺栓连接结构与过盈装配结构动力学响应、优化设计与模态计算原理并掌握其计算技巧。本专题可为焊接、螺栓连接结构与过盈装配结构的计算仿真提供有效、可靠和全面的数值解决方案和技术支撑。
时间和地点
2024年3月29日-3月31日
北京/同步直播 (28号发放课程资料,29日-31日上课)
(课后可免费在线观看同步教学视频)
主讲老师
该课程讲师,副教授,博士毕业于哈尔滨工业大学工程力学专业,18年仿真分析经验;拥有较好的工程力学、固体力学和流体力学基础,精通Ansys、FLUENT、CFX和XFLOW等工程仿真软件,能够运用ABAQUS、Marc进行结构分析;精通Fortran语言,具有采用Fortran编制大型程序的经历;熟悉C/C++语言,有C/C++语言程序开发的成功经验。能够采用Fortran、C/C++语言及MATLAB对现有大型商业软件(Ansys、FLUENT、Marc、CFX等)进行扩展开发。精通MATLAB软件,能够利用MATLAB独立完成简单的工程可视化开发,精通Ansys等有限元软件与MATLAB数值分析软件的联合仿真技术。发表学术论文20余篇,其中SCI、EI收录论文13篇,申请发明专利2项。培训150多场次,学员上千人。
收费标准
A类:4680元/人,含培训费、资料费、视频费等。住宿可统一安排,费用自理。
B类:参加培训的学员,可选择在A类基础上申报《高级CAE仿真工程师》职业能力水平等级证书;费用1600元/人,该证书可作为本行业专业岗位职业能力考核的证明,也是岗位聘用、任职、定级和晋升的重要依据。证书全国通用,联网查询,无须年检。
课程大纲
模块
主要内容
一、螺栓、焊接连接结构与过盈装配结构的几何模型创建方法
1、螺栓连接结构的建模方法
1.1真实建模
1.2无螺栓等效载荷法
1.3螺栓耦合模拟法
1.4螺栓混合建模法
1.5考虑螺纹细节参数的螺栓连接结构建模方法
1.5.1螺栓常用几何参数
1.5.2模型要求
1.5.3螺纹的创建方法
2、焊接连接结构的建模方法
2.1点焊结构建模方法
2.1.1梁-壳单元法
2.1.2实体单元法
2.2焊缝连接结构的建模方法
3、过盈装配结构的建模方法
工程范例-1:螺栓连接结构建模实例
工程范例-2:点焊结构建模实例
工程范例-3:焊缝连接结构建模实例
工程范例-4:过盈装配结构的建模实例
二、螺栓、焊接连接结构与过盈装配结构分析基础(1)——非线性有限元方法
1、材料本构模型
2、结构材料非线性
2.1屈服准则
2.2流动准则
3、几何非线性
4、非线性有限元控制方程
5、非线性有限元控制方程求解方法
6、载荷步/子步/平衡迭代步
7、收敛准则
8、ANSYS WB非线性计算设置技巧
工程实例-1:螺栓连接钢结构梁柱构件的热弹塑性分析
工程实例-2:点焊结构弹塑性分析
三、螺栓、焊接连接结构与过盈装配结构分析基础(2)——接触处理方法
1、概述
2、接触面与目标面
3、接触作用模式
4、接触算法
5、对称与非对称接触
6、修剪接触
7、接触探测
8、穿透容差和弹性滑移容差
9、约束类型
10、接触刚度
11、时间步控制
12、球形域
13、接触界面处理
14、接触面和目标面几何修正
15、初始接触状态调整
16、计算后接触状态的评估
17、摩擦接触
18、虚拟螺纹生成方法
19、接触关键设置总结
工程范例-1:螺栓预紧钢管的非线性接触分析
工程范例-2:过盈配合轮轴有限元计算
四、过盈配合结构
有限元计算
1、过盈配合工艺
2、过盈配合计算公式
3、基于有限元方法过盈配合计算原理
4、过盈配合计算中主要参数及其关系
工程实例-1:结构冷装配过盈配合模拟
工程实例-2:结构热装配过盈配合模拟
工程实例-3:工程压入法过盈装配模拟
五、螺栓连接结构
建模方法与有限元
分析技巧
1、概述
2、螺栓预紧载荷
3、螺栓预紧单元
4、螺栓预紧力的施加方法
5、螺栓预紧力施加注意事项
6、螺栓后处理工具——Bolt Tool
工程实例-1:法兰螺栓连接结构采用梁单元模拟螺栓进行结构分析的方法
工程实例-2:法兰螺栓连接结构采用实体单元模拟螺栓进行结构分析的方法
工程实例-3:法兰螺栓连接结构采用joint施加螺栓预紧载荷的分析方法
工程实例-4:法兰考虑螺纹细节的螺栓连接结构有限元计算
六、螺栓连接结构
应力集中和应力
奇异的处理方法
1、概述
2、应力集中和应力奇异的概念
3、应力集中的产生原因
4、应力奇异问题的产生原因
5、螺栓连接结构应力集中的处理方法
6、螺栓连接结构应力奇异的破解方法
工程实例-1:螺栓法兰连接管道的应力奇异分析与处理方法
七、基于VDI 2230标准的螺栓连接结构强度校核与安全性评价方法
1、概述
2、VDI 2230标准螺栓设计思想
3、基于VDI 2230标准的螺栓强度与安全性分析方法
4、基于VDI 2230标准的螺栓强度与安全性分析流程
工程实例-1:基于VDI 2230标准和有限元的动车组车钩联接螺栓强度分析
八、螺栓连接结构的
垫片密封性能分析
1、衬垫基本知识
2、垫片材料模型-Gasket模型
3、垫片几何模型的网格划分方法
4、Gasket材料属性
5、基于国标GT150的垫片密封性能评价方法
6、基于EN13445标准的垫片密封性能评价方法
工程实例-1:PN2.5/DN300法兰连接结构预紧与操作工况密封性能有限元评价
九、焊接温度场
有限元计算
1、常见焊接工艺的技术参数
2、焊接传热基本定律
2.1热传导
2.2热对流
2.3热辐射
3、非线性瞬态温度场传热的有限元分析
4、焊接传热计算的材料参数
5、焊接传热的边界条件及其原理
6、焊接传热模拟的网格设置要求
7、焊接瞬态温度场计算的时间步长设置要求
8、单元生死技术
9、移动热源+单元生死技术模拟分层焊接
工程实例-1:多道焊缝钢板焊接温度场模拟
工程实例-2:基于移动热源+单元生死技术的对接接头分层焊接过程温度场模拟
十、螺栓与焊接连接
结构热应力计算
1、概述
2、结构材料本构模型
3、结构材料非线性
4、非线性瞬态结构响应的热弹塑性有限元分析
5、热应力计算的材料参数
6、热应力计算的边界条件
7、热应力计算的网格设置要求
8、热接触设置原理与方法
9、瞬态热应力响应计算的时间步长设置要求
10、焊接残余应力分析与计算
11、焊接残余应变分析与计算
工程实例-1:桥梁钢箱梁U肋焊接过程热应力与焊后残余应力计算
工程实例-2:螺栓连接钢结构梁柱构件的火灾分析
十一、螺栓、焊接连接结构与过盈装配结构模态分析
1、模态分析简介
2、模态计算理论
3、固有频率与模态振型
4、参与系数,有效质量
5、模态提取方法
6、模态计算中接触设置
7、模态计算设置
8、有应力结构的模态分析方法
9、非线性模态及其求解方法(线性摄动法)
工程实例-1:考虑螺栓预紧力的旗杆模态分析
工程实例-2:焊接门型框架结构的模态分析
工程实例-3:过盈配合转子的模态与临界转速分析
十二、螺栓、焊接连接结构动力响应计算
1、概述
2、基于瞬态动力学方法的动力响应计算
3、基于响应谱的动力响应计算
工程实例-1:考虑螺栓预紧力的旗杆动力响应计算
工程实例-2:焊接门型框架结构的瞬态动力响应计算
十三、焊接结构与螺栓杆的疲劳裂纹扩展寿命计算
1、概述
2、ΔK-da/dN 曲线定义
3、疲劳裂纹扩展寿命预测模型
4、计算步骤
5、应力强度因子计算方法
6、疲劳裂纹扩展寿命分析流程
工程实例-1:钢板T型焊接接头的焊缝裂纹扩展寿命计算
工程实例-2:螺栓杆疲劳裂纹扩展寿命计算
十四、附录
单元增强技术
已完成项目及内训
1、航天科技某所Ansys workbench结构及Ansys Maxwell电磁仿真定制培训;
2、电科集团某所COMSOL Multiphysics多物理场耦合定制培训;
3、中国航天科工某所Hypermesh定制培训;
4、中国核电某所电磁-热-流-固耦合多物理场耦合模拟定制培训;
5、江苏某企业NFC天线电感值和磁场分布仿真分析;
6、北京某仪器研究所结构间隙配合和螺纹预紧的静力分析仿真报告;
7、Adams传动系统多体动力学仿真分析......