結構工程師需要什么樣的分析軟件？

2016-11-22  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

機械專業的學生,無論是在校的還是已經工作的,都經常為機械專業軟件的多樣性感到迷惑。我們身邊有多少種機械專業軟件啊,autocad,caxa,ug,solidworks,solidedge,catia,proe,ansys,nastran,hypermesh,abaqus,flotherm等等,這讓人眼花繚亂。我們到底應該學習什么軟件呢?

到底要學習什么軟件,取決于日后在哪個行業工作,機械相關的行業非常多,其內部的專業軟件也各種各樣。本文只準備對一般的結構設計工程師提出一些建議。

首先,無論如何,二維的設計軟件AUTOCAD或者CAXA是必須精通的,這是最基礎的軟件。即便在三維建模軟件盛行的時代,二維繪圖軟件依然有強大的生命力。以AUTOCAD或者CAXA為代表的二維設計軟件,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,在大學階段,學習好任何一款都可以。至于工作以后,根據公司的需求再去學習相關的軟件。每一個公司,由于習慣,或者由于它購買了某種專業軟件,我們進入此公司以后只能去適應它,學習它指定的軟件就好。實際上,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,轉到另外一款軟件所花費的時間就在一個星期左右就OK.

那么,有這些就夠了嗎?

不夠。

對于結構設計工程師而言,上面兩種軟件是必須學會的,但是是不夠的。我們需要學習一些分析軟件。

什么是分析軟件?它們想干嘛?

舉一個例子,我們要設計一塊有幾個孔的連接板如下圖

那么我們的問題是,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超過0.1mm?你如何知道在外力的作用下它不會屈服?不會疲勞?你如何選擇材料?你如何確定這塊板的整體結構?

這并不僅僅是一個滿足功能的問題,還需要滿足力學要求。我們希望它在滿足功能,力學的要求的前提下,要質量最輕,那么,你該如何設計這個結構?

固然有經驗可以做到這一點。但是作為一名年輕的結構設計工程師,你毫無經驗,你該怎么辦呢?你該從哪里開始呢?即便作為一名經驗豐富的結構設計工程師,當我們面對一個全新問題的時候,也會感到棘手。尤其當結構很復雜時,我們更不敢確信自己所設計的結構在實踐中是否有問題。

那么,有什么辦法可以解決上述問題呢?

使用分析軟件。

在結構設計階段就使用分析軟件,幫助我們考察結構的性能。

如果我們在百度中搜索機械分析軟件,我們同樣會陷入到汪洋大海中,分析軟件太多太多了,它們可以做什么?我應該選擇哪一種?

的確很多。不過對于結構設計工程師而言,筆者推薦使用OPTISTRUCT.

OPTISTRUCT?是個什么東西?大家不都是在談論ANSYS,NASTRAN,ABAQUS,HYPERMESH嗎?怎么沒有怎么聽說這種無名小卒?

這是教育的誤區。

高校的教師們,習慣使用ANSYS,因為ANSYS在教育系統涉入很多,老師們知道它,從而給學生講授ANSYS,而學生日后成為老師后,也講授ANSYS。但實際上,ANSYS主要做分析,但是對于結構設計的指導性是相對較弱的。

那么ABAQUS? NASTRAN?

它們都是專業分析軟件,可以做結構的分析,但是很難指導結構的設計。

而對于結構設計工程師而言,我們需要的是,根據分析修改設計。換一句話說,我們需要這樣一種軟件,它是一種基于分析的結構設計軟件。或者說,是一種基于分析的結構優化設計軟件。說得更詳細一些,是一種基于有限元分析的結構優化設計軟件。

而OPTISTRUCT可以完美的做到這一點。

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