针对新入职员工、有限元新手和结构设计/分析工程师数值仿真能力的体系化提升需求,中国电子标准协会展开ANSYS工程结构强度、刚度、非线性分析及结构优化工程应用基础培训,本次培训全面系统地讲解有限元分析计算的原理,ANSYS软件的功能和操作流程,网格划分及前处理的设置和分析技巧、工程结构的强度、刚度的分析流程,工程非线性结构的分析技巧、装配体结构零件连接分析技巧、大复杂结构分析技巧、结构拓扑优化等分析方法和常见工程热点和难点问题的处理措施,基于理论联系实际的培训思想,通过实例强化软件的使用帮助设计人员解决具体的工程结构力学问题。中国电子标准协会特举办“ANSYS 工程结构强度、刚度、非线性分析及结构优化工程应用高级培训”,课程具体内容如下:

一、培训目标
(一)、理解有限元分析计算的原理;
(二)、掌握ANSYS workbench软件的使用功能和操作流程;
(三)、掌握工程结构强度、刚度的分析方法和非线性分析技巧;
(四)、掌握工程结构优化设计(拓扑优化、尺寸优化)分析方法;
(五)、培养独立工程结构的力学分析能力。
三、课程亮点和创新点分析
(1) 在授课专家选择上,授课专家为从事多年CAE工程经验的博士学位专家授课,能够从仿真理论、项目工程经验等多维度进行详细和深度讲解;
(2) 在内容设计上,该课程基本涵盖了工程结构强度、刚度分析的应用各个方面,包括有限元计算基本原理、工程结构建模方法、强度和刚度分析技巧和评价标准,装配体结构的非线性分析方法和技巧,大自由度结构分析技巧,螺栓、弹簧及间隙/过盈等接触等装配体分析技巧,分项载荷组合设计方法分析,也涵盖了工程结构轻量化设计和优化设计等高级应用;
(3) 在授课方式上,课程培训采用理论和软件案例操作相结合的方法,全面细致地讲解工程结构强度和刚度分析等应用问题,让培训学员既掌握学科理论,又具备工程问题的解决能力,帮助科研院所、企业在工程结构应用上解决“鱼”和“渔”问题。
四、培训大纲
序号
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模块
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培训目标
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主要内容
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1
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Workbench简 介和材料工程数据
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理解常用结构计算材料模型
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1.有限元数值计算的原理
2.ANSYSWorkbench简介
3.材料工程数据
4. 自定义材料模型的添加和保存
5.结构有限元的主要研究问题6.材料的强度模型
7.workbench的功能模块
8.不同模块搭建及多场耦合分析
工程实例:自定义材料和材料库的建立、调用演示实例
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2
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结构分析前处理
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理解结构计算常用单元及掌握模型处理
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1.概述
2.点单元
3.线单元
4.平面单元
5.壳体单元
6.体单元
7.单元类型与求解精度关系
8.Design Modeler介绍
9.SCDM介绍
10.印记面的生成
11.参数化建模
12.概念建模
13.模型的修改
工程实例:工程薄壁结构的简化和分析
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3
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网格划分、载荷和约束类型边界条件、装配体分析
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掌握网格划分、载荷和约束类型边界条件的处理技巧
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1.网格划分
2.网格控制
3.网格质量检查
4.网格质量评估
5.运动副
6.载荷类型边界条件
7.支撑类型边界条件
8.装配体连接分析
9.集中质量的施加
10.计算结果的网格无关性
工程实例:复杂装配体的网格划分技巧
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4
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后处理与强度和刚度理论
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掌握结构计算结果的使用,从而评价结构的强度和刚度
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1.变形与刚度
2.应变
3.应力
4.应力工具与强度评估理论
5.计算误差评估
6. 自适应求解
7.探测器
8.评价结构有限元计算结果准确度的方法
9.将WB结果转换到ANSYS经典环境后处理
工程实例:悬臂结构的静力分析及后处理技巧
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5
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静力结构有限元计算
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掌握线性结构有限元的计算方法
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1.线弹性静力学计算理论
2.非线弹性静力学计算理论
3.线弹性静力学分析
4.非线弹性静力学分析
5接触计算
6.静力学分析技巧
7.刚体模型的使用
工程实例-循环载荷作用下金属材料的滞回曲线分析
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6
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接触非线性结构分析
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掌握接触非线性的计算流程和相关知识
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1.接触技术综述
2. 自动探测选项
3.使用接触工具
4.运动副
5.弹簧和梁
6.点焊
7工作表
8.间隙和过盈配合
6.工程实例-复杂装配体的接触分析
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7
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应力集中与应力奇异
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理解应力集中与应力奇异
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1.基本概念
2.应力集中的定义方法
3.应力集中的扩散
4.降低应力集中的方法
5.适当选择应力集中因素的位置
6.应力奇异产生的原因与消除方法
工程实例:双孔平板的自适应网格分析
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8
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装配大结构分析的子结构分析技术
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掌握复杂大型装配体子结构技术及使用方法
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1.子结构技术简介
2.子结构技术基本步骤
3.子模型切分边界的方法与注意事项
4.子结构网格无关性的评价标准
工程实例-大型装配体结构的子模型计算方法
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9
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装配大结构分析的超单元技术
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掌握复杂大型装配体超单元计算方法
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1.超单元技术简介
2.超单元技术的优缺点介绍
3.超单元的定义
4.超单元技术的分析流程
5.超单元技术的设置方法
6.超单元分析的结果后处理
工程实例-复杂装配体超单元技术分析
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10
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装配大结构刚柔耦合分析
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掌握复杂大型装配体刚柔耦合分析方法
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1.结构刚柔耦合分析简介
2.结构刚柔体的设置
3.结构刚柔体的连接
4.结构刚柔体的边界条件和载荷施加
5.结构刚柔体的分析设置
6.结构刚柔体的结果后处理
工程实例:利用运动副连接的活塞机构刚柔耦合计算
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屈曲分析
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掌握结构线性/非线性屈曲有限元计算方法
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1.线性屈曲分析计算理论
2.线性屈曲分析
3.非线性屈曲分析
4.屈曲载荷计算
5.非线性屈曲载荷计算
6.屈曲分析技巧
7.线性屈曲重力的影响
工程实例-钢架结构线性屈曲分析工程实例
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12
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模态分析
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掌握结构线性/非线性模态分析计算方法
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1.模态分析简介
2.模态计算理论
3.模态的计算方法
4.模态计算中接触设置
5.模态计算设置
6.预应力非线性模态分析
7.模态分析在静力学分析中的应用
工程实例-机械支撑结构模态计算
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工程结构间隙/过盈配合分析
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掌握工程间隙/过盈配合结构分析方法
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1.工程结构间隙/过盈配合计算的介绍
2.工程结构间隙/过盈配合计算的两种方法
3.工程结构间隙/过盈配合计算的结构计算设置
4.工程结构间隙/过盈配合计算的后处理
工程实例-过盈配合结构强度分析
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螺栓连接分析
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掌握工程结构螺栓连接分析分析方法
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1、螺栓连接分析简介
2、螺栓连接分析的几种建模技巧
3、螺栓建模的批处理分析设置
4、螺栓预紧力建模方法
5、螺栓预紧力的施加
6、螺栓预紧力的分析设置
7、螺栓预紧力分析的结果后处理
工程实例-法兰结构螺栓预紧的强度分析
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弹簧连接分析
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掌握工程结构螺栓连接分析分析方法
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1、结构弹簧分析简介
2、拉伸弹簧建模技巧
3、扭转弹簧建模技巧
4、线性弹簧和非线性弹簧分析
5、弹簧预紧分析
6、弹簧分析的后处理
7、弹簧分析的其他替代技术
工程实例-非线性弹簧预紧结构分析
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结构设计的载荷组合系数分析技术
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掌握工程结构设计载荷组合系数分析方法
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1.载荷组合系数设计方法简介
2.工程结构设计载荷组合系数分析的计算模块逐渐
3.载荷工况组合
4.工况系数设置
5.载荷组合系数分析的计算结果
工程实例-结构静载和动载同时作用下的分项系数组合工况分析
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结构拓扑优化设计
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掌握结构拓扑优化设计的基本步骤
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1.拓扑优化设计思想
2. 目标函数
3.约束函数
4.制造约束
5.拓扑优化工作流程
6优化区域和非优化区域定义
7.优化类型及优化结果查看
8.优化模型的输出优化验证
工程实例-悬臂支架结构的三维优化分析
工程实例-悬臂结构的制造约束优化设计
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1.老师将针对您提出的实际难题进行分析,在课堂中与您共同研讨与答疑,并给出建议指导思路,帮您解决工作中的技术难点(个别问题可课下请教老师)。
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