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结构损伤与断裂力学分析CAE软件发展现状
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作者 任天宇 韩非 +3 位作者 张玲 孙云厚 梅勇 张鏖 《计算力学学报》 北大核心 2025年第5期699-713,736,共16页
损伤与断裂是导致结构失效的主要原因,对工程安全有着重大影响,其中裂纹扩展问题也是目前亟需解决的基础性科学难题。本文介绍了能够模拟损伤与断裂的相关理论基础如断裂力学模型、损伤演化模型,以及数值计算方法如有限元法、边界元法... 损伤与断裂是导致结构失效的主要原因,对工程安全有着重大影响,其中裂纹扩展问题也是目前亟需解决的基础性科学难题。本文介绍了能够模拟损伤与断裂的相关理论基础如断裂力学模型、损伤演化模型,以及数值计算方法如有限元法、边界元法和近场动力学理论等。在此基础上,对常用的结构损伤与断裂分析CAE软件进行了综述,包括通用有限元程序如ABAQUS自带的损伤与断裂分析模块,以及专用的断裂分析软件、损伤容限工具和疲劳寿命分析工具等。讨论了部分自主的CAE软件的发展现状。最后,分析了用于损伤与断裂模拟的CAE软件面临的一些挑战,并展望了国产CAE软件未来的发展方向。 展开更多
关键词 结构损伤 断裂分析 cae软件 裂纹扩展 有限元 近场动力学
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基于CAE辅助成型技术的车用刹车仪表灯罩成型工艺优化
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作者 樊玲 谢治军 《塑料科技》 北大核心 2025年第5期152-157,共6页
采用CAE技术,借助UG 12.0软件建立刹车仪表灯罩的三维模型,并利用Moldflow软件进行注塑成型工艺的模拟仿真和优化。采用Design Expert 10.0软件设计30组实验组合,模拟不同工艺参数下的制件体积收缩情况。响应面方差分析R^(2)达到0.9607... 采用CAE技术,借助UG 12.0软件建立刹车仪表灯罩的三维模型,并利用Moldflow软件进行注塑成型工艺的模拟仿真和优化。采用Design Expert 10.0软件设计30组实验组合,模拟不同工艺参数下的制件体积收缩情况。响应面方差分析R^(2)达到0.9607,表明模型具有良好的预测能力。最佳工艺参数组合为模具温度76℃、注射压力104 MPa、熔体温度211℃冷却时间31 s,在此条件下制件体积收缩率达到最小化。模拟验证显示,实际体积收缩率较初始值降低68.84%,模型预测值与实际值误差小于3%,验证了优化结果的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 刹车器仪表灯罩 cae技术 响应面法 MOLDFLOW 体积收缩率
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基于边界元法的CAE软件开发
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作者 任永真 刘思凡 +1 位作者 李子昊 程长征 《科技创新与应用》 2025年第5期54-57,共4页
该文基于Python和Qt框架研发一款具有前后处理模块的二维边界元法CAE软件,为用户打造一个直观的可视化操作界面,通过该界面可实现几何模型构建、单元结点信息获取、边界条件加载和材料属性施加等前处理功能,以及显示位移、应力云图的后... 该文基于Python和Qt框架研发一款具有前后处理模块的二维边界元法CAE软件,为用户打造一个直观的可视化操作界面,通过该界面可实现几何模型构建、单元结点信息获取、边界条件加载和材料属性施加等前处理功能,以及显示位移、应力云图的后处理功能,可直观展现边界元法计算结构获得的物理参量。最后以含切口薄板结构受力分析为例,利用所开发的软件进行计算,展现所开发软件的功效。 展开更多
关键词 边界元法 可视化 软件开发 PYTHON cae软件
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参数化CAD/CAE集成的直齿轮接触应力分析
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作者 张荣闯 于建智 赵玉倩 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期236-241,共6页
针对传统齿轮接触性能CAD/CAE集成中的模型转换精度损失和重复建模的问题,提出了基于NX平台的参数化CAD/CAE集成的直齿轮接触应力分析方法;首先,在CAD建模中,结合直齿轮几何参数与渐开线齿廓、过渡曲线的数学模型,实现直齿轮的参数化设... 针对传统齿轮接触性能CAD/CAE集成中的模型转换精度损失和重复建模的问题,提出了基于NX平台的参数化CAD/CAE集成的直齿轮接触应力分析方法;首先,在CAD建模中,结合直齿轮几何参数与渐开线齿廓、过渡曲线的数学模型,实现直齿轮的参数化设计和自动装配;其次,在CAE仿真中,以三齿齿轮装配CAD几何模型作为输入,构造齿轮接触应力有限元计算过程,重点探讨了直齿轮网格划分、材料属性定义、接触属性定义以及载荷施加等前处理实施过程;然后,描述了基于NX二次开发的直齿轮CAD/CAE集成系统开发流程;最后,齿轮接触应力仿真结果与理论计算进行比较,具有良好的一致性,验证了所开发程序的准确性与有效性。研究为齿轮CAD/CAE集成设计与分析提供了一个高效便捷的仿真途径。 展开更多
关键词 参数化 直齿轮 CAD/cae 接触应力 有限元 NX二次开发
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基于CAE技术的优化方法及其应用 被引量:10
5
作者 杨宗明 马哲树 王健雄 《机械设计与制造》 2004年第4期5-6,共2页
讨论了基于CAE技术的优化方法及其工程实现方法。基于ANSYS的CAE分析对悬臂梁的截面形状进行优化的实例表明,基于CAE技术的优化方法能更加细致地对工程问题进行分析优化,可以同时得到优化方案以及与之对应的物理场分析结果。
关键词 ANSYS 优化方法 cae 悬臂梁 有限元
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基于CAE分析和熵值法的轿车前保险杠注塑工艺多响应优化 被引量:11
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作者 吴俊超 邵海军 +1 位作者 陈爱霞 张鹏飞 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期74-83,共10页
利用UG和Moldflow 2023,建立轿车前保险杠塑料模具的CAE分析模型,优化了阀浇口的打开时间,解决了产品上熔接线过多、过长的问题和应力痕问题。针对优化目标较多的情况,采用熵值法建立综合优化目标,通过正交试验分析出综合优化目标的合... 利用UG和Moldflow 2023,建立轿车前保险杠塑料模具的CAE分析模型,优化了阀浇口的打开时间,解决了产品上熔接线过多、过长的问题和应力痕问题。针对优化目标较多的情况,采用熵值法建立综合优化目标,通过正交试验分析出综合优化目标的合理取值,以及在综合优化目标合理取值下各个注塑工艺参数的合理取值。经过工艺参数改进,在不变更模具设计和模具制造的情况下,产品合格率得到了有效提高,从65.35%提高到85.87%。采用Moldflow 2023,在阀浇口功能、DOE功能、田口方法的帮助下结合数据分析软件Minitab,能够快速地解决针对多响应、有交互作用多因子的取值问题。该方法能有效解决多优化目标且因子有交互作用的注塑工艺参数选取问题,节约试模成本。 展开更多
关键词 多响应 cae分析 熵值法 轿车前保险杠 阀浇口 因子
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ANSYS软件中优化技术在CAE中的应用 被引量:8
7
作者 李旗号 张春来 +1 位作者 谢峰 刘吉鹏 《制造业自动化》 2003年第9期23-26,30,共5页
讨论了工程分析中两大基本工具——有限元法与优化技术相结合用于实际问题的解决,并结合具体实例,讨论了优化目标、状态变量等优化参数的选择及显函数方程的建立,为工程设计提供了科学的依据。结果表明,合理的结构设计可以提高设计的安... 讨论了工程分析中两大基本工具——有限元法与优化技术相结合用于实际问题的解决,并结合具体实例,讨论了优化目标、状态变量等优化参数的选择及显函数方程的建立,为工程设计提供了科学的依据。结果表明,合理的结构设计可以提高设计的安全性,对以下两例的优化可以节省材料,有利于提高设计产品的安全性及经济性。本文还结合优化设计实例,介绍了CAE方法中优化设计的概念、方法等。 展开更多
关键词 优化设计 有限元分析 最小二乘法 cae ANSYS软件
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铸造CAE系统的网格剖分技术 被引量:5
8
作者 刘晶峰 李洪友 方建成 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第3期327-330,共4页
基于有限差分法和标准模板库(STL),研究铸造计算机辅助工程(CAE)系统中的网格剖分关键技术,具体包括STL实体截面轮廓快速生成、容错处理,以及截面网格信息的快速提取等技术.由于实现了容错处理技术,对于既定的铸件/铸型系统,其对应的ST... 基于有限差分法和标准模板库(STL),研究铸造计算机辅助工程(CAE)系统中的网格剖分关键技术,具体包括STL实体截面轮廓快速生成、容错处理,以及截面网格信息的快速提取等技术.由于实现了容错处理技术,对于既定的铸件/铸型系统,其对应的STL数据文件即使存在一定的错误也可以顺利实施网格剖分,这就充分保证网格剖分的安全性和稳定性.特别地,由于采用了较为简单的数据结构及简洁的算法,所以确保网格剖分程序的高效率运行.最后,利用上述网格剖分技术成功实现三维铸件/铸型系统的网格剖分. 展开更多
关键词 网格剖分 截面轮廓 容错处理 铸造cae 有限差分法
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基于Matlab的CAE软件实现方法 被引量:2
9
作者 卫军朝 张广鹏 +1 位作者 方英武 黄玉美 《制造业自动化》 2004年第6期51-53,共3页
基于Matlab环境,以一个边界元法程序设计为例,介绍一种CAE软件的前置处理、解析计算及后置处理程序实现的方法和编程技巧,为更好地应用Matlab软件包及开发CAE软件提供了一种方法。
关键词 软件开发 cae 边界元法 MATLAB 仿真
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基于独立覆盖流形法的CAD与CAE融合研究 被引量:8
10
作者 苏海东 陈积瞻 +1 位作者 颉志强 祁勇峰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第12期133-139,154,共8页
采用前期笔者提出的独立覆盖流形法,尝试CAD和CAE融合的新途径。以二维结构的线弹性静力分析为例,实现从CAD到CAE的无缝连接,以及CAE的完全自动化分析。在基于前期CAD几何的流形法研究基础上,给出NURBS曲线(CAD中的通用图形标准)与直线... 采用前期笔者提出的独立覆盖流形法,尝试CAD和CAE融合的新途径。以二维结构的线弹性静力分析为例,实现从CAD到CAE的无缝连接,以及CAE的完全自动化分析。在基于前期CAD几何的流形法研究基础上,给出NURBS曲线(CAD中的通用图形标准)与直线的切割算法,实现CAD几何模型在CAE建模和网格细化中的保形性;通过Auto CAD的DXF图形格式,将CAD中的结构形状、荷载及约束信息直接输出到CAE;基于矩形独立覆盖的自适应分析技术,实现结构静力分析的自动化计算;自动生成有限元网格用于计算结果后处理的图形输出。综合以上研究,用一个二维结构静力分析算例演示了从CAD几何建模和输出,到CAE的自动前处理、自动分析、自动后处理的完整过程,所有的人工操作仅限于CAD中,而CAE分析过程无需人工参与,就可以获得满足设定精度的计算结果。 展开更多
关键词 CAD和cae融合 数值流形方法 独立覆盖 自适应分析 NURBS DXF
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基于UG/Open的边界面法CAE模型边界条件可视化算法 被引量:1
11
作者 李源 张见明 +2 位作者 毛文涛 王世勋 千红涛 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第9期2830-2833,2842,共5页
针对边界面法分析模型前处理过程中边界条件的加载,提出了一种基于UG/Open的可视化算法。算法首先利用UG系统中几何模型的边界表征数据,在参数空间生成背景网格并计算显示点的坐标,然后再映射到三维空间进行图形显示,映射后能够保证几... 针对边界面法分析模型前处理过程中边界条件的加载,提出了一种基于UG/Open的可视化算法。算法首先利用UG系统中几何模型的边界表征数据,在参数空间生成背景网格并计算显示点的坐标,然后再映射到三维空间进行图形显示,映射后能够保证几何信息的准确性。该算法不仅实现了与UG系统的无缝连接、载荷和位移约束条件的自动显示,而且有利于实现CAD和CAE模型的一体化。 展开更多
关键词 边界面法 cae模型 边界条件 可视化 UG二次开发
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塑料成型加工实用技术讲座(第十讲)——注塑中的CAE技术(Ⅰ):原理 被引量:3
12
作者 李海梅 高峰 申长雨 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2003年第12期55-59,共5页
注塑CAE技术对提高塑料制品质量有重要意义。从CAE工程化、普及化的角度,介绍了注塑模CAE技术的意义、特点、原理,比较了CAE与CAD、CAM等技术的差异,阐明了CAE技术应用的难点,以及如何正确理解CAE技术中的数值模拟理论。
关键词 塑料 成型加工 注塑模 计算机辅助 数值模拟
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基于CAE的驱动桥壳设计方法探讨 被引量:7
13
作者 郑燕萍 王瑜 宋怀兰 《汽车技术》 北大核心 2007年第6期26-29,共4页
为解决某些驱动桥壳虽然满足传统设计要求、但在台架试验中不符合行业标准的问题,在对驱动桥壳研究的基础上,提出了基于CAE的驱动桥壳设计方法。通过实例验证,所提出的以桥壳台架试验要求为校核标准并包括结构参数优化的桥壳设计计算方... 为解决某些驱动桥壳虽然满足传统设计要求、但在台架试验中不符合行业标准的问题,在对驱动桥壳研究的基础上,提出了基于CAE的驱动桥壳设计方法。通过实例验证,所提出的以桥壳台架试验要求为校核标准并包括结构参数优化的桥壳设计计算方法是可信的。 展开更多
关键词 驱动桥壳体 设计方法 cae
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基于CAE的《环境影响评价》实验课教学实践体会 被引量:7
14
作者 张刚 王宁 《实验室科学》 2009年第4期51-53,共3页
以《环境影响评价》实验课"大气环境质量影响预测"的CAE实践为例,试图探究基于CAE的实用教学模式。
关键词 环境影响评价 实验课教学 计算机辅助实验(cae) 案例教学法
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大型CAE软件ANSYS及强度试验对比研究 被引量:4
15
作者 王学文 杨兆建 段雷 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第10期212-215,共4页
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场设计计算于一体的大型CAE软件,经过30多年的发展,取得了辉煌的成绩,并形成很多独有功能;ANSYS使用环境友好,功能强大,后处理技术完善;ANSYS在各类工程领域均有应用,可进行结构分析、非线性分... ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场设计计算于一体的大型CAE软件,经过30多年的发展,取得了辉煌的成绩,并形成很多独有功能;ANSYS使用环境友好,功能强大,后处理技术完善;ANSYS在各类工程领域均有应用,可进行结构分析、非线性分析、热分析、电磁场分析、电场分析、流体流动分析、耦合场分析等;设计制造了一个组合梁,分别对其进行了ANSYS静力学强度数值模拟和电测法应力试验,对结果进行了对比分析,试验结果表明:ANSYS功能强大,分析数据安全可靠,可放心用于工程设计与计算。 展开更多
关键词 cae ANSYS 有限元 强度试验 电测法
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基于COSMOS的液压缸CAE方法 被引量:2
16
作者 安向东 梁铭 安宏伟 《机床与液压》 北大核心 2009年第12期195-197,共3页
在Solidworks环境下建立了三维零件与装配体模型,以COSMOS对液压缸进行有限元网格划分、载荷分析、应力、应变分析及安全分析,并进行干涉检查与运动仿真。解决了液压缸传统设计中存在的问题,优化设计了产品,提高了设计精度。
关键词 COSMOS 液压缸 有限元 运动仿真 cae方法
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车辆变速箱CAD/CAE系统的开发与研究 被引量:2
17
作者 马幼鸣 王爱俊 陈大融 《制造业自动化》 2000年第1期33-36,共4页
介绍了车辆变速箱 CAD/CAE系统 ,讨论了专用机械 CAD/CAE系统的开发方法与原则。利用面向对象技术所开发的这一系统 ,在工程数据库的支持下 ,不仅便于使用、维护、修改、扩充 ,而且具有良好的可靠性。
关键词 CAD/CAM系统 有限元 参数化 汽车 变速箱
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三维CAD及CAE技术在高速离心机设计中的应用 被引量:4
18
作者 陈玮 《医疗卫生装备》 CAS 2010年第9期107-108,共2页
采用三维CAD及CAE技术构建转子和轴的三维模型,通过有限元法算出转子应力分布情况,分析转子高速旋转过程中的强度裕度和破裂转速;对轴进行模态分析,确定其直径和长度。参照分析结果设计出来的零部件,在实际试机过程中取得了较好的一致... 采用三维CAD及CAE技术构建转子和轴的三维模型,通过有限元法算出转子应力分布情况,分析转子高速旋转过程中的强度裕度和破裂转速;对轴进行模态分析,确定其直径和长度。参照分析结果设计出来的零部件,在实际试机过程中取得了较好的一致性。这一技术方法在设计工作中对提升产品性能、提高设计效率等方面具有很强的实用性。 展开更多
关键词 CAD/cae 有限元法 模态分析 转子
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CAE分析方法在确定机器设备成新率上的应用 被引量:4
19
作者 陈华 《中国制造业信息化(学术版)》 2008年第6期66-68,75,共4页
提出了通过工程实验测量技术和计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)方法评估机器设备的现实技术状态,并进而确定机器设备成新率的方法。同时采用有限元疲劳分析法对某柴油机的技术状态进行了评估,并确定了其用于资产评估的... 提出了通过工程实验测量技术和计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)方法评估机器设备的现实技术状态,并进而确定机器设备成新率的方法。同时采用有限元疲劳分析法对某柴油机的技术状态进行了评估,并确定了其用于资产评估的成新率。实例研究的过程和结果表明,该方法较易实现。此外由于所得成新率结果更加准确,使得资产评估的结果具有更好的公正性和公开性。 展开更多
关键词 成新率 机器设备 cae方法
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CAE塑料注射成型模具设计方法的应用研究 被引量:10
20
作者 刘国良 王侃 +1 位作者 赵明 龚雯 《新技术新工艺》 2009年第10期73-79,共7页
以塑料电器壳体为例论述了基于RPM技术、Moldex3D模流分析CAE的塑料注射成型模具设计方法。采用熔融挤压快速成型设备针对该制件进行应用研究,实践证明,在产品设计和制造领域应用RPM技术,显著地缩短了产品投放市场周期、降低了成本。应... 以塑料电器壳体为例论述了基于RPM技术、Moldex3D模流分析CAE的塑料注射成型模具设计方法。采用熔融挤压快速成型设备针对该制件进行应用研究,实践证明,在产品设计和制造领域应用RPM技术,显著地缩短了产品投放市场周期、降低了成本。应用Moldex3D在薄壳塑料制品分析中进行了前端设计、制模、分析,使制品试模时减少了许多问题点。 展开更多
关键词 RPM技术 模流分析cae 塑料注射成形模具 应用设计方法
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