结构研究

在 QY CAD 仿真中，可以使用几种类型的 FEA 研究分析零件、钣金和装配模型的结构完整性。

可用的结构研究类型如下：

要应用线性静态分析，在创建研究对话框中选择线性静态研究类型。

线性静态分析用于计算作用载荷影响下的位移、应变、应力和反作用力。

线性静态分析是最基本的分析类型。术语线性是指计算的响应与作用力成线性关系。术语静态是指力不随时间变化，或时间变化无关紧要，因此可以安全地忽略。

线性静态分析假设以缓慢速度逐渐施加所有载荷，直到它们达到其全量级。在达到其全量级之后，载荷保持不变（不随时间的变化而变化）。包括相当大的惯性或阻尼力的随时间变化的载荷可以进行动态分析。

示例:

可以计算以恒定速度旋转或以恒定加速度移动的体的结构响应，因为生成的载荷不会随着时间的变化而变化。

对于相对实际零件尺寸变形较大的模型，您可以使用创建研究（或修改研究）对话框创建研究对话框中高级选项下的大位移求解复选框来指定按增量式处理模型变形，直到找到解。

示例:

考虑薄钣金件。如果线性静态分析结果中计算得出的零件位移值相对于零件大小或厚度比较大，那么应使用大位移求解选项生成更精确的解。

要应用线性屈曲分析，在创建研究对话框中选择线性屈曲研究类型。

屈曲分析用于确定导致薄结构或壳体不稳定的载荷。例如，模型包含细长零件或者装配包含以轴方向加载的细长部件时，它们可能会在相对较小的轴载荷下屈曲。对于这样的结构，屈曲载荷成为关键的设计因素。

对于大型结构，通常不需要进行屈曲分析，因为高应力会导致结构失效更早发生。

线性屈曲研究需要一个载荷和一个约束。也可以对结构施加预载荷，如表示零件或装配质量的载荷。

使用默认设置时，屈曲分析可求解四个模态特征值和与屈曲形式相关联的模态形状。特征值乘以作用载荷即得出临界屈曲载荷。

查看此类研究的结果时，设计者通常关注与最小特征值关联的模态，因为这是最早发生屈曲的时机。

要应用正则模态分析，在创建研究对话框中选择正则模态研究类型。

使用正则模态研究可找出使零件或装配自由振动的频率。要了解以周期性间隔承受周期性力的物体的动态特征，必须以正则模态分析基础。它受零件质量和设计刚度影响。正则模态研究结果确定设计的固有频率（自由振动频率）和模态形状（变形形状）。

正则模态分析的目的是使您能够验证固有频率和模态形状不会接近设计所需的已知临界工作频率。

示例:

一台分拣机以 60 Hz 运转。启动后，机器从 0 Hz 运转到运行速度，如此周而复始。模态分析报告前两个固有频率是 27.5 Hz 和 59 Hz。这会导致可靠性问题，因为施加的载荷会在达到固有频率时增大。

示例:

所有旋转部件，如轴上旋转的螺旋桨和风车上旋转的叶片，可以相对于其每分钟转数的已定义限值进行计算。如果支撑结构的固有频率接近于部件的工作频率，则载荷可能会有显著的动态放大。

在正则模态分析中，将一个或多个约束施加为边界条件。不使用载荷命令。仿真窗格中的研究导航器包含约束节点，但不包含载荷节点。

正则模态分析求解模型的特征值和特征向量。对于每个特征值（固有频率），存在对应的特征向量（变形的模态形状）。