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ASPEN培训课程
一、培训目标
掌握有限元分析（FEA）基本原理及Ansys Workbench操作流程。
熟练进行结构强度、刚度、稳定性及非线性分析（如接触、弹塑性）。
掌握疲劳与断裂仿真方法（应力/应变疲劳、振动疲劳、裂纹扩展等）。
学习多物理场耦合（流-热-固）及优化设计技术（拓扑优化、尺寸优化）。
培养独立解决工程问题的能力，如压力容器、转子动力学、焊接结构等。
二、核心模块与课程内容
模块1：结构强度与刚度分析
理论基础：有限元控制方程、应力/应变关系、强度评估准则（如Von Mises）。
实操技术：
高级建模（参数化、抽中面、梁-壳单元转换）；
网格划分（质量评估、自适应网格、子模型技术）；
载荷与约束（复杂载荷函数加载、远端位移原理）；
后处理（应力集中消除、误差分析）。
案例：悬臂梁静力分析、过盈配合装配体强度校核。
模块2：非线性分析与稳定性
非线性类型：材料非线性（弹塑性）、几何非线性（大变形）、接触非线性。
关键技术：
接触设置（摩擦系数、间隙调整、绑定接触）；
屈曲分析（线性/非线性屈曲、临界载荷计算）；
子结构与超单元技术（大型装配体简化）。
案例：法兰螺栓预紧力分析、活塞机构刚柔耦合仿真。
模块3：疲劳与断裂仿真
疲劳理论：
高周/低周疲劳、S-N/P-S-N曲线、Miner累积损伤理论；
平均应力修正（Goodman、Gerber）、临界距离法（TCD）。
断裂力学：
应力强度因子、J积分、裂纹扩展寿命预测；
内聚力模型（界面开裂模拟）。
工具应用：Ansys Fatigue Tool、nCode集成、自定义程序开发。
案例：阶梯轴疲劳寿命评估、焊接节点热机疲劳分析。
模块4：多物理场耦合与优化设计
耦合分析：流-热-固耦合流程、边界条件设置。
优化技术：
拓扑优化（目标函数、制造约束）；
参数化优化（敏感度分析、响应面法）。
案例：药筒轻量化设计、多通管道热应力优化。
模块5：工程专题与高级应用
压力容器：基于ASME标准的安定性分析、蠕变-疲劳交互作用。
转子动力学：轴承刚度计算、临界转速分析。
振动疲劳：随机载荷谱生成、雨流计数法。
三、培训特色
理论+实操结合：每个模块配套案例演练（如齿轮接触分析、轴强度校核）。
创新技术：TCD程序解决尺寸效应问题、热机疲劳二次开发。
工程对标：试验数据与仿真结果对比（如疲劳试验验证）。
