結(jié)構(gòu)工程師需要什么樣的分析軟件？

2016-11-22 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

機(jī)械專業(yè)的學(xué)生,無(wú)論是在校的還是已經(jīng)工作的,都經(jīng)常為機(jī)械專業(yè)軟件的多樣性感到迷惑。我們身邊有多少種機(jī)械專業(yè)軟件啊,autocad,caxa,ug,solidworks,solidedge,catia,proe,ansys,nastran,hypermesh,abaqus,flotherm等等,這讓人眼花繚亂。我們到底應(yīng)該學(xué)習(xí)什么軟件呢?

到底要學(xué)習(xí)什么軟件,取決于日后在哪個(gè)行業(yè)工作,機(jī)械相關(guān)的行業(yè)非常多,其內(nèi)部的專業(yè)軟件也各種各樣。本文只準(zhǔn)備對(duì)一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師提出一些建議。

首先,無(wú)論如何,二維的設(shè)計(jì)軟件AUTOCAD或者CAXA是必須精通的,這是最基礎(chǔ)的軟件。即便在三維建模軟件盛行的時(shí)代,二維繪圖軟件依然有強(qiáng)大的生命力。以AUTOCAD或者CAXA為代表的二維設(shè)計(jì)軟件,由于其提供了快捷鍵,繪圖非常方便。它是高手們畫圖的首選,而且依舊在中小企業(yè)大行其道。

其次,必須精通至少一款三維軟件如ug,solidworks,solidedge,catia,proe等等,在大學(xué)階段,學(xué)習(xí)好任何一款都可以。至于工作以后,根據(jù)公司的需求再去學(xué)習(xí)相關(guān)的軟件。每一個(gè)公司,由于習(xí)慣,或者由于它購(gòu)買了某種專業(yè)軟件,我們進(jìn)入此公司以后只能去適應(yīng)它,學(xué)習(xí)它指定的軟件就好。實(shí)際上,所有的三維建模軟件思想都相通,建模的方式大同小異。只要你精通了其中某一款三維軟件,轉(zhuǎn)到另外一款軟件所花費(fèi)的時(shí)間就在一個(gè)星期左右就OK.

那么,有這些就夠了嗎?

不夠。

對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言,上面兩種軟件是必須學(xué)會(huì)的,但是是不夠的。我們需要學(xué)習(xí)一些分析軟件。

什么是分析軟件?它們想干嘛?

舉一個(gè)例子,我們要設(shè)計(jì)一塊有幾個(gè)孔的連接板如下圖

結(jié)構(gòu)工程師需要什么樣的分析軟件？hypermesh分析案例圖片1

那么我們的問(wèn)題是,你如何確定這塊板的厚度?這塊板要承受一定的力,你如何知道在力的作用下它的變形不會(huì)超過(guò)0.1mm?你如何知道在外力的作用下它不會(huì)屈服?不會(huì)疲勞?你如何選擇材料?你如何確定這塊板的整體結(jié)構(gòu)?

這并不僅僅是一個(gè)滿足功能的問(wèn)題,還需要滿足力學(xué)要求。我們希望它在滿足功能,力學(xué)的要求的前提下,要質(zhì)量最輕,那么,你該如何設(shè)計(jì)這個(gè)結(jié)構(gòu)?

固然有經(jīng)驗(yàn)可以做到這一點(diǎn)。但是作為一名年輕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師,你毫無(wú)經(jīng)驗(yàn),你該怎么辦呢?你該從哪里開(kāi)始呢?即便作為一名經(jīng)驗(yàn)豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師,當(dāng)我們面對(duì)一個(gè)全新問(wèn)題的時(shí)候,也會(huì)感到棘手。尤其當(dāng)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜時(shí),我們更不敢確信自己所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中是否有問(wèn)題。

那么,有什么辦法可以解決上述問(wèn)題呢?

使用分析軟件。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就使用分析軟件,幫助我們考察結(jié)構(gòu)的性能。

如果我們?cè)诎俣戎兴阉鳈C(jī)械分析軟件,我們同樣會(huì)陷入到汪洋大海中,分析軟件太多太多了,它們可以做什么?我應(yīng)該選擇哪一種?

的確很多。不過(guò)對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言,筆者推薦使用OPTISTRUCT.

OPTISTRUCT?是個(gè)什么東西?大家不都是在談?wù)揂NSYS,NASTRAN,ABAQUS,HYPERMESH嗎?怎么沒(méi)有怎么聽(tīng)說(shuō)這種無(wú)名小卒?

這是教育的誤區(qū)。

高校的教師們,習(xí)慣使用ANSYS,因?yàn)锳NSYS在教育系統(tǒng)涉入很多,老師們知道它,從而給學(xué)生講授ANSYS,而學(xué)生日后成為老師后,也講授ANSYS。但實(shí)際上,ANSYS主要做分析,但是對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性是相對(duì)較弱的。

那么ABAQUS? NASTRAN?

它們都是專業(yè)分析軟件,可以做結(jié)構(gòu)的分析,但是很難指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

而對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言,我們需要的是,根據(jù)分析修改設(shè)計(jì)。換一句話說(shuō),我們需要這樣一種軟件,它是一種基于分析的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。或者說(shuō),是一種基于分析的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。說(shuō)得更詳細(xì)一些,是一種基于有限元分析的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。

而OPTISTRUCT可以完美的做到這一點(diǎn)。

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