03月16-19日（西安-线上线下同步）ANSYS结构振动冲击与断裂损伤专题

课程名称

ANSYS结构振动冲击与断裂损伤专题

课程简介

本课程深度依托于ANSYS Workbench平台，专注于解决结构在振动、冲击、疲劳以及振动台试验模拟等复杂工程问题。课程采用理论与工程案例紧密结合的教学模式，旨在提供一套高效、准确的数值计算方案，以应对实际工程中遇到的各种挑战。不仅涵盖了基础的振动、冲击和疲劳分析原理，还深入探讨了多点激励问题、大质量法、位移法以及大刚度法等高级计算技术。

为了强化软件应用，课程特别注重原理解析与实战操作的结合。我们将通过详细的原理讲解，帮助学员深入理解ANSYS Workbench平台中相关模块的工作原理和操作流程。随后，通过一系列精心设计的实战演练，学员将有机会亲自操作软件，将所学知识应用于实际问题的解决中。这些实战演练不仅涵盖了基础的分析流程，还包括了高级计算技术的应用实例，确保学员能够全面掌握软件的应用技巧。

此外，课程还特别强调提升设计人员解决实际工程问题的能力。我们将结合工业界的实际案例进行分析和讨论，帮助学员更好地理解工程问题的背景和需求。同时，鼓励学员在课程中积极参与讨论和交流，分享自己的见解和经验，从而共同提高解决问题的能力。

使用软件

ANSYS Workbench

培训对象

科研院所、企业/事业单位、高校等

专业领域

结构

培训天数

3天

培训目标

本课程旨在使学员全面且深入地掌握结构动力学有限元分析的核心原理，涵盖模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、随机振动分析、断裂力学分析及疲劳寿命评估等关键领域。通过实战演练熟练掌握ANSYS WorkBench软件。

典型问题

扫频振动、定频振动、随机振动、冲击与跌落、振动疲劳、优化设计

知识点

模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析（包括隐式与显式方法）、随机振动分析、断裂力学分析、疲劳寿命、裂纹扩展、损伤评估、参数优化、拓扑优化。

套餐类别

权益/ 定位

协议价格

套餐一

n 权益1：全年所有公开课享受8折

n 权益2：企业定制内训享受8折

v 定位：内训案例模型，以客户实际工程工况模型为依据，解决工程中遇到的具体问题。

协议价

套餐二

n 权益1：全年所有公开课享受7折

n 权益2：企业定制内训享受8折

n 权益3：线上云课堂开放视频课程 5 门

v 定位：内训案例模型，以客户实际工程工况模型为依据，解决工程中遇到的具体问题。

1.8万元/年

套餐三

n 权益1：赠送10人次公开课名额（超出人数可享受6折）

n 权益2：享受3天企业定制内训（超出实际天数，可享受6折）

n 权益3：线上云课堂开放视频课程 10 门

v 定位：内训案例模型，以客户实际工程工况模型为依据，解决工程中遇到的具体问题。

4.8万元/年

套餐四

n 权益1：赠送20人次公开课名额（超出人数可享受5折）

n 权益2：享受6天定制内训（超出实际天数，可享受5折）

n 权益3：线上云课堂开放视频课程 20 门

v 定位：内训案例模型，以客户实际工程工况模型为依据，解决工程中遇到的具体问题。

7.8万元/年

服务模式：1名VIP客户经理+1名售前技术支持，对接前期工作。

备注：

1、全年公开课均可选择“线上”或“线下”，上课方式学员自行选择；

2、在云课堂的精品课程板块内选定开启的视频服务；

3、套餐中的权益没有执行完可延续到下一年；

4、套餐价格可抵扣购买的权益内容费用；

5、专题课程除了已经确定的课程外，还可由技术团队按照以往开展过的内训和做过的项目梳理产品课程和项目专题课程。

专题

培训目标

主要内容

振动仿真理论

结构隐式振动理论与类型

1、结构动力学分析的定义与目的

2、结构动力学分析的不同类型

3、结构动力学控制方程

4、动力学计算基本概念与术语

5、结构动力学不同分析类型的关系

结构阻尼与数值阻尼

掌握结构阻尼、数值阻尼基本理论与设置方法

1、结构阻尼和数值阻尼

2、阻尼的定义

3、阻尼的类型

4、单自由度系统的粘性阻尼

5、阻尼矩阵

6、数值阻尼

工程实例1：阻尼对弹簧振子系统振动模态计算结果影响分析

结构模态计算

掌握结构模态定性工程应用仿真实现方法

1、模态分析简介

2、模态计算理论

3、固有频率与模态振型

4、参与系数与有效质量

5、振型归一化

6、模态分析操作流程

7、模态提取方法

8、模态计算中的接触设置

9、模态计算设置

10、典型模态工程分析

11、考虑阻尼的复模态分析

12、非对称复模态分析

13、预应力结构模态分析

14、非线性模态及其求解方法-线性摄动分析

15、转子系统临界转速分析

16、湿模态理论及其仿真分析

工程实例2：刹车盘摩擦非对称模态计算

工程实例3：三转子涡扇发动机低压转子临界转速仿真评估

谐响应分析

掌握谐响应分析基础理论与仿真实现方法

1、谐响应分析简介           

2、谐响应分析理论     

3、谐响应分析关键设置

4、谐响应分析中接触设置     

5、谐响应分析中阻尼设置

6、谐响应分析支持的边界和载荷类型

7、基于完全法的谐响应分析求解器设置

8、基于模态叠加法的谐响应分析求解器设置

9、谐响应分析后处理方法

工程实例4：考虑电磁偏心力效应电机转子系统扫频仿真分析

瞬态动力学分析

掌握瞬态动力学基础理论以及完全法、模态叠加法仿真实现

1、瞬态动力学简介             

2、瞬态动力学理论

3、瞬态分析关键设置

4、积分时间步长选取准则       

5、初始条件设置       

6、载荷和支撑条件设置

7、基于完全法的求解器设置

8、基于模态叠加法的求解器设置

9、多工况瞬态分析设置

10、冲击载荷作用下结构动力响应计算

11、结构碰撞动力计算

工程实例5：PCB主板跌落与碰撞计算

响应谱分析

掌握结构响应谱分析基础理论与仿真实现

1、响应谱分析简介             

2、生成响应谱的方法

3、响应谱分析的类型         

4、单点响应谱分析

5、多点响应谱分析             

6、响应谱计算的设置

工程实例6：某型火箭静态及地震响应谱分析

随机振动分析

掌握随机振动PSD生成方法、随机振动分析仿真实现方法以及随机振动结果分析方法

1、随机振动分析简介         

2、生成功率谱密度（PSD）的方法

3、随机振动分析理论         

4、PSD曲线拟合

5、PSD分析设置

6、随机振动1σ 2σ 3σ计算结果的解释

工程实例7：PCB电路主板的随机振动分析

结构冲击与穿甲计算

掌握冲击设计因子法、谱分析法、时域模拟法在冲击穿甲分析中的应用

1、结构冲击与穿甲计算概述               

2、等效静态方法（冲击设计因子方法）

3、谱分析法

4、冲击响应谱法             

5、动态设计分析方法（DDAM）

6、时域模拟法

7、冲击响应谱转时域载荷的方法

8、我国军标与德国军标中冲击载荷的取用规则

工程实例8：舰船压力容器在水下爆炸冲击条件下的响应特性

结构振动响应分析技术

掌握结构振动高级分析方法，包括加速度法、位移法、大质量法、大刚度法在结构振动中的应用

1、非一致（多点）激励问题的模拟计算

2、基于加速度法的结构振动计算

3、基于位移法的结构振动计算

4、基于大质量法的结构振动计算

5、基于大刚度法的结构振动计算

工程实例9：基于加速度法高层建筑地震响应模拟

工程实例10：基于大质量法大跨刚构桥地震非一致激励动力分析

结构振动台实验模拟技术

掌握振动台定频、扫频、冲击、随机、时域等载荷作用下结构振动响应仿真分析方法

1、结构振动台试验模拟技术概述

2、oct/min和dB/oct定义及设置方法

3、国军标150加速度试验过程仿真分析

4、国军标150扫频振动试验过程仿真分析

5、国军标150随机振动试验过程仿真分析

6、国军标150冲击试验过程仿真分析

7、时域激励振动试验的模拟方法

工程实例11：振动台正弦扫频试验模拟

工程实例12：振动台随机振动实验模拟

工程实例13：振动台时域激励仿真模拟

结构高周振动疲劳分析

掌握结构高周分析方法，包括SN Time-Step、Time-Series、

Radom-Vibration模块仿真应用

1、随机振动疲劳背景           

2、疲劳计算方法对比

3、S-N曲线的描述             

4、疲劳累积损伤理论

5、基于频域法的结构振动疲劳寿命分析原理

6、结构随机振动疲劳寿命分析流程

7、基于AWB-Ncode的振动疲劳计算方法

工程实例14：考虑周期载荷激励转子系统疲劳寿命仿真分析

结构动力学优化

掌握参数化优化设计与拓扑优化仿真分析

1、结构优化设计简介           

2、结构优化方法与计算设置原理

3、参数化优化设计

4、响应面目标驱动优化设计

5、拓扑优化简介

6、拓扑优化目标、约束条件、制造约束

7、拓扑优化结果后处理

8、拓扑优化设计验证

工程实例15：变截面主轴频动力学优化计算

裂纹扩展与损伤

掌握裂纹扩展与损伤分析方法

1、扩展与损伤介绍

2、裂纹的定义

3、扩展法则定义

4、强度评估

5、扩展寿命评估

6、分析材料定义

7、损伤结果评估

工程案例16：含初始裂纹结构强度与裂纹扩展仿真分析