什么是結構分析？

更新時間：2024-08-13

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結構分析是對被分析結構施加荷載時發(fā)生變化的物理量進行計算，并根據(jù)計算結果進行評價和分析的一系列過程。

計算的物理量包括變形、內力（應力）、熱量和振動頻率。結構分析的目的是通過在實際創(chuàng)建您想要創(chuàng)建的結構之前預測結果來降低失敗風險。

您還可以獲得有關如何創(chuàng)建更好的結構的提示。結構分析還可以預測無法輕易測試的大型結構的結果。

結構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)等領域。

結構分析是現(xiàn)代汽車開發(fā) 。許多零件都采用結構分析來提高運動性能、確保安全、節(jié)省能源、降低成本。

在建筑和土木工程領域，結構分析用于設計各種建筑物的強度、抗震、抗風、防火等。在建筑領域，像機械零件那樣制作原型幾乎是不可能的。必須有效地使用結構分析。

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)驗創(chuàng)造出來的。如今，通過有效利用結構分析，可以傳承技能并創(chuàng)造更復雜的產(chǎn)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構分析。

結構分析工作按以下步驟進行：繪制分析目標、切割網(wǎng)格、建模、輸入物理量、分析和輸出。

使用CAD等軟件繪制分析目標。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構分析軟件兼容。

將分析目標分解為稱為網(wǎng)格的網(wǎng)格。必須小心，因為這種分解的準確性會影響計算的準確性和速度。

對分析對象進行建模。通常將每個網(wǎng)格的邊界表面視為彈簧。

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驗預先測量出來。

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雜聯(lián)立線性方程的顯式方法。

大多數(shù)結構分析軟件都可以可視化分析結果。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。

結構分析有多種類型。代表性的如下。

靜態(tài)分析計算向結構施加力時的變形量和應力。您可以獲得有關如何創(chuàng)建適合零件使用方式的形狀的提示。

特征值分析計算對象的特征值。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備框架的功能，因此我們進行特征值分析并確定形狀，以使特征值盡可能高。

傳熱分析計算熱量在物體中的分布情況。例如，通過計算加熱板的溫度分布，可以預測溫度均勻性，從而無需制造零件即可實現(xiàn)最佳設計。

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