结构工程师需要什么样的分析软件？

2016-11-22  by:CAE仿真在线  来源:互联网

机械专业的学生,无论是在校的还是已经工作的,都经常为机械专业软件的多样性感到迷惑。我们身边有多少种机械专业软件啊,autocad,caxa,ug,solidworks,solidedge,catia,proe,ansys,nastran,hypermesh,abaqus,flotherm等等,这让人眼花缭乱。我们到底应该学习什么软件呢?

到底要学习什么软件,取决于日后在哪个行业工作,机械相关的行业非常多,其内部的专业软件也各种各样。本文只准备对一般的结构设计工程师提出一些建议。

首先,无论如何,二维的设计软件AUTOCAD或者CAXA是必须精通的,这是最基础的软件。即便在三维建模软件盛行的时代,二维绘图软件依然有强大的生命力。以AUTOCAD或者CAXA为代表的二维设计软件,由于其提供了快捷键,绘图非常方便。它是高手们画图的首选,而且依旧在中小企业大行其道。

其次,必须精通至少一款三维软件如ug,solidworks,solidedge,catia,proe等等,在大学阶段,学习好任何一款都可以。至于工作以后,根据公司的需求再去学习相关的软件。每一个公司,由于习惯,或者由于它购买了某种专业软件,我们进入此公司以后只能去适应它,学习它指定的软件就好。实际上,所有的三维建模软件思想都相通,建模的方式大同小异。只要你精通了其中某一款三维软件,转到另外一款软件所花费的时间就在一个星期左右就OK.

那么,有这些就够了吗?

不够。

对于结构设计工程师而言,上面两种软件是必须学会的,但是是不够的。我们需要学习一些分析软件。

什么是分析软件?它们想干嘛?

举一个例子,我们要设计一块有几个孔的连接板如下图

那么我们的问题是,你如何确定这块板的厚度?这块板要承受一定的力,你如何知道在力的作用下它的变形不会超过0.1mm?你如何知道在外力的作用下它不会屈服?不会疲劳?你如何选择材料?你如何确定这块板的整体结构?

这并不仅仅是一个满足功能的问题,还需要满足力学要求。我们希望它在满足功能,力学的要求的前提下,要质量最轻,那么,你该如何设计这个结构?

固然有经验可以做到这一点。但是作为一名年轻的结构设计工程师,你毫无经验,你该怎么办呢?你该从哪里开始呢?即便作为一名经验丰富的结构设计工程师,当我们面对一个全新问题的时候,也会感到棘手。尤其当结构很复杂时,我们更不敢确信自己所设计的结构在实践中是否有问题。

那么,有什么办法可以解决上述问题呢?

使用分析软件。

在结构设计阶段就使用分析软件,帮助我们考察结构的性能。

如果我们在百度中搜索机械分析软件,我们同样会陷入到汪洋大海中,分析软件太多太多了,它们可以做什么?我应该选择哪一种?

的确很多。不过对于结构设计工程师而言,笔者推荐使用OPTISTRUCT.

OPTISTRUCT?是个什么东西?大家不都是在谈论ANSYS,NASTRAN,ABAQUS,HYPERMESH吗?怎么没有怎么听说这种无名小卒?

这是教育的误区。

高校的教师们,习惯使用ANSYS,因为ANSYS在教育系统涉入很多,老师们知道它,从而给学生讲授ANSYS,而学生日后成为老师后,也讲授ANSYS。但实际上,ANSYS主要做分析,但是对于结构设计的指导性是相对较弱的。

那么ABAQUS? NASTRAN?

它们都是专业分析软件,可以做结构的分析,但是很难指导结构的设计。

而对于结构设计工程师而言,我们需要的是,根据分析修改设计。换一句话说,我们需要这样一种软件,它是一种基于分析的结构设计软件。或者说,是一种基于分析的结构优化设计软件。说得更详细一些,是一种基于有限元分析的结构优化设计软件。

而OPTISTRUCT可以完美的做到这一点。

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