（原创）高空飞翔计算报告（160多页，模态，屈曲，瞬态）

wahaha9mei

历时两个多月的辛勤劳动，完成了高空飞翔的计算，可算得上我迄今为止，用ansys计算的最为庞大的报告，涵盖了高空飞翔主体与局部分析，螺栓联接、销轴联接，焊缝的分析，疲劳校核。座椅组件的分析，卷扬起升组件的分析，止逆装置的瞬态冲击分析，整体的模态分析和屈曲分析，风载和地震载荷分析。还有钢丝绳、锚链的验算，防倾覆和防侧滑计算；电机，减速器，制动器，轴承，回转支承的校核验算。

整体分析，用的板壳单元和梁单元，并用弹簧单元做钢丝绳；局部构建用实体单元，构建焊缝，接触部位勾画六面体网格。也算近年来的一次集大成的一次考验。由于具体参数设计企业隐私，隐藏掉了与产品有关的参数，但公式予以保留，不影响大家的阅读，望批评指正！分压缩为16卷

wahaha9mei

kingjinjing 发表于 2014-1-20 20:02
说句不好听的话。。。。
不能仅凭几篇论文来做为自己的建模法则。。。
知网上的论文水平参差不齐。。。

讨论才有进步，才能相互学习，所以很感谢你的执着！
焊缝的处理的确很难，因为有许多未知的因素。但仿真是对已知条件的仿真，不能因为有未知的因素，就认为没有意义。焊缝与焊接材料，过程，质量，气孔夹杂，工人水平都有关系，但焊缝的高度是有规定的，焊接的质量是可以检测的。
建模过程中，可以不考虑焊缝，前提是不要轻易用焊缝部位的应力去对结构进行评价，直角部位的应力是奇异应力，这样的结果本质上是错误的（虽然有时候和真实应力很接近）。
记得参加过行业内的一次会议，一位前辈说过，即便是刀尖也有厚度的，如果要分析刀尖部位的应力，这个地方的厚度就要精细化的构建出来。
全局和局部是相对的，我这个报告里面，首先就是利用梁壳单元，构建设备整体，从整体去把握设备的状况，然后在具体到每个部位，每个连接。
局部通不过评价，并不意味着设备不合格，通过增加焊缝高度，增加筋板，隔板，改变局部筋板的尺寸，就可以降低应力集中。
不去理会焊缝设备也不会立刻出问题，整体去把握，说明产品整体选用合适，比如板厚，型钢梁，我提供的论文中的保温托圈的例子，也是产品用了三年后，才出现焊接部位的裂纹。现在设备连接部位，基本都有筋板，这就相当于一个二次保险，即使没有理会焊缝，也是筋板先出现问题，这样再例行检查时能够发现。通过补焊就能避免。
，

fishgo

一句话..必须强烈顶之...！！！！@！

wahaha9mei

kingjinjing 发表于 2014-1-19 11:12
网格划分的话。。。仅仅是为了好看的话。。。我更愿意倾向高阶4面体的精度。。。

现阶段。。。据我所知 ...

不是仅仅为了好看，每个分析，都经过不同的网格划分方法和不同的网格密度，多次计算，在结果相对稳定下取得的，在结果稳定的前提下，优选六面体为主的网格，对接触部位，通过剖分，构造全六面体网格，如销轴，滑轮连接部位，六面体网格在接触分析的收敛性方面，还是有一定的优越性。
焊缝的评价的确很难，焊接过程，焊接材料，等影响因素，都难以把握，由于焊接技术的进步，焊接部位的强度往往高于本体的强度，因此工程应有中，常不考虑焊缝的影响，也就是不构造焊缝，仅对主体结构进行分析，如本计算中，利用梁壳单元对整体的分析。从整体把握结构是否合理。
但在局部分析中，连接部位存在应力集中，用直角创建的部件连接方式，存在应力奇异（网格加密，应力值增大），应力奇异是在理论中存在的现象，如果用此时的应力值去评价，无疑使错误的（但限于建模的难度，另外奇异应力往往是非保守的，因此在一些教材和培训资料中，直接用直角部位，或板壳T型连接部位应力去评价结构，也说的过去）。
如何分析连接部位的准确应力，也就是如何避免奇异应力的出现（化工设备中，对应力奇异部位，用应力线性化，分类去评价），在于精细化的建模，构造与现实结构相同的模型（ansys及其他类似CAE软件 的子模型分析，正是为了解决整体粗略分析，细节部位精细化分析），因此评价连接部位的应力，构造焊缝圆角，是相对精确的方法。这种分析方法不忽悠，随着CAE软件建模功能的增强，精细化的建模会不断的被提起。
论文：《外接不连续支撑圈对压力容器疲劳寿命的影响》 是一个原设计通过，而局部焊缝引起应力集中，导致出现疲劳裂纹的例子，通过构造局部焊缝结构进行仿真计算，验证疲劳裂纹出现的原因。

088_关于角焊缝建模问题的探讨_百度文库http://wenku.baidu.com/link?url=Mr6_tb3osI8LTg1hmS9LWKnJdCWx8xBcWeVOmrtRitOsN9TPrpd7lxRBx1W1tYgUxK7i0GRttOFbQ4XtuDXE7hmVFkItIgq9zDmeHVphGU7

基于有限元的角焊缝建模的探讨_百度文库http://wenku.baidu.com/view/202c6a35eefdc8d376ee320c.html

kingjinjing

wahaha9mei 发表于 2014-1-19 09:17
是的，细小部位，四面体网格的计算结果，相对快捷可靠，六面体为主的网格，主要针对块状体，模型的结果是 ...

网格划分的话。。。仅仅是为了好看的话。。。我更愿意倾向高阶4面体的精度。。。

现阶段。。。据我所知。。。

焊缝及螺栓的仿真确实存在很大困难。。。干扰因素很多。。并且缺乏相应准确的理论支承。。
在实际工程应用中是否应对焊缝及螺栓处这样较精确的仿真值得商榷。。
本人愚见。。。这样的仿真意义并不大。。
这里难免有“忽悠”外行人的嫌疑。。。

当然。。每个工程师都有自己考虑的重点。。。每个人的思路及做事准则都不一样。。。
对于实际工程问题。。。没有严格的对错。。。条条大路通罗马。。。
实践会予以证明。。。

说话欠妥。。请见谅。。。

wahaha9mei

324400662 发表于 2014-1-20 19:23
首先谢谢楼主奉献！学习了！
再次，我赞成楼主关于HEX DOMINATE的说法，实际应用中我也经常这样干，虽然它 ...

1,原打算用，可对设备的位移没有评价指标，评价是从应力，刚度，稳定性等几个方面，有些设备有相应的标准，比如桥式起重机。
2，谐响应分析是个相对值，说明在某个频率下引起位移，或者应力最大。
3，瞬态相应，位移有实际的意义，但和静态不同，瞬态受到惯性和阻尼的影响，或者说，载荷最大的时刻，位移未必最大。因为有惯性和阻尼。

kingjinjing

wahaha9mei 发表于 2014-1-19 13:05
不是仅仅为了好看，每个分析，都经过不同的网格划分方法和不同的网格密度，多次计算，在结果相对稳定下取 ...

说句不好听的话。。。。
不能仅凭几篇论文来做为自己的建模法则。。。
知网上的论文水平参差不齐。。。
并且很多处理方式都是不妥的。。。甚至根本就是错误的。。。(并不是说你提供的论文有瑕疵。。)

在焊缝的处理上。。。如前面所说。。。
业内还木有一个统一的准确的处理方式来模拟焊缝。。
这里面因素太多。。。有时焊工的心情也对焊接质量造成很大影响。。。
这方面的确很难评估。。。

可能我们所关注的地方不一样。。。
冒昧而言。。。
你可能只关心结构的应力评价。。应力校核等一些内容。。。
我更关心的是结构怎样改进。。。即我们所说的怎么来优化现有结构。。。
我可能更关注全局。。。你可能更注重细节。。。（这个可能是我们各自的弱点？）

上面也说了。。。每个人的做事准则不同。。。
当然所关注的地方也不同。。这样既造成了处理方法的不同。。。

如有冒犯也请海涵。。。不对的地方也请不吝赐教。。。。

324400662

首先谢谢楼主奉献！学习了！
再次，我赞成楼主关于HEX DOMINATE的说法，实际应用中我也经常这样干，虽然它内部偏斜的厉害，但计算结果准确度很高
最后，说下我的问题：
1.楼主通篇没有一个图片是total deformation 或directional deformation ，为何没有？是用不着吗？
这个total deformation 或directional deformation到底什么意义？用来判断刚度吗？
2.在动力学分析中，谐响应或瞬态响应等，total deformation 或directional deformation有是什么意义？
在模态分析中total deformation 值为相对值（这个没错吧），那其他的动力学分析是不是也是相对值？（其他动力学是以模态为基础）
请回复，先感谢！

royzhang

好资料。再次感谢楼主的无私分享！

royzhang

先感谢楼主的资料。楼主对13楼的回复更显示了楼主在计算力学方面的深厚功底，废话不说了，一句话，无条件顶！

wahaha9mei

kingjinjing 发表于 2014-1-18 23:24
一些焊缝及螺栓的建模有待商榷。。。
从表面上看。。。LZ网格划分采用的是HEX DOMINATE。。。
该方法表面上 ...

是的，细小部位，四面体网格的计算结果，相对快捷可靠，六面体为主的网格，主要针对块状体，模型的结果是通过不同的网格计算后得到的，最后取六面体为主的网格，是在结果相差不大，六面体网格美观的，情况下取的，如果差异大，优选四面体网格结果，如塔架底部用四面体网格。
焊缝存在焊接残余应力，难以准确模拟，焊缝的结果难以精确，采用构造焊缝结构，降低抗拉强度评价，也是常采用的近似评价，此种焊缝评价方法，也有相应的论文和标准。
游乐设备的螺栓，多数是定位作用，螺栓连接后，连接部位再次进行焊接，螺栓承载小，螺栓以绑定接触（模拟焊接，但销轴部位按照摩擦接触去模拟）进行仿真计算，主要的承载螺栓（连接螺栓，地脚螺栓），在后面的其他类型分析中手算完成。

xidian104

解压缩提示缺少分卷。请核对。

kevin666210

春节有事作了

K_K

版主的东西要拜读，可是缺少分卷。

yaodajian

解压缩提示缺少分卷。请提供，谢谢！

tony123321

千呼万唤始出来，楼主缺卷。。。

honlia432

楼主没传完啊

wahaha9mei

xidian104 发表于 2014-1-18 01:44
解压缩提示缺少分卷。请核对。

一共16卷，一天传不完，分两天传完，现在已全部发布，可下载！

honlia432

谢谢楼主！真是不错的东东，很有借鉴意义！

lioushui336

谢谢，下载学习中！

kingjinjing

一些焊缝及螺栓的建模有待商榷。。。
从表面上看。。。LZ网格划分采用的是HEX DOMINATE。。。
该方法表面上看效果非常好。。。其局部（可能是关键部位）网格质量较差。。。

BUT。。。any way。。。感谢LZ提供学习资料。。。