主要内容

支架挠度分析

本例展示了如何使用有限元分析(FEA)分析在外加载荷下的三维机械零件,并确定最大挠度。

创建结构分析模型

解决线性弹性问题的第一步是建立结构分析模型。这是一个容器,包含几何形状、结构材料特性、阻尼参数、体载荷、边界载荷、边界约束、超单元界面、初始位移和速度以及网格。

模型= createpde(“结构”“static-solid”);

进口几何

方法导入简单括号模型的STL文件importGeometry函数。这个函数重建模型的面、边和顶点。它可以合并一些面和边,因此数字可以与父CAD模型的数字不同。

importGeometry(模型,“BracketWithHole.stl”);

绘制几何图形,显示人脸标签。

图pdegplot(模型,“FaceLabels”“上”)视图(30、30);标题(“带脸标签的支架”

图中包含一个轴。标题为“面标签支架”的轴包含3个对象,类型为颤动、贴片、线。

图pdegplot(模型,“FaceLabels”“上”view(-134,-32)“带有正面标签的支架,后视图”

图中包含一个轴。轴与标题支架与面标签,后视图包含3个对象类型颤抖,补丁,线。

说明材料的结构特性

指定材料的杨氏模量和泊松比。

structuralProperties(模型,“YoungsModulus”200 e9,...“PoissonsRatio”, 0.3);

应用边界条件和载荷

该问题有两个边界条件:后面(面4)是固定的,前面有外加载荷。默认情况下,所有其他边界条件都是自由边界。

structuralBC(模型,“脸”4“约束”“固定”);

在负极上施加分布载荷 z -朝向正面(面8)。

structuralBoundaryLoad(模型,“脸”8“SurfaceTraction”, (0, 0, 1 e4));

生成网格

生成并绘制一个网格。

generateMesh(模型);figure pdeplot3D(model) title(二次四面体网格);

计算解决方案

使用解决函数来计算解。

结果=求解(模型)
result = staticstrucalresults with properties:位移:[1x1 FEStruct]应变:[1x1 FEStruct]应力:[1x1 FEStruct] VonMisesStress: [5993x1 double]网格:[1x1 FEMesh]

检查解决方案

求中支架的最大挠度 z 方向。

minUz = min(result.Displacement.uz);流(z方向的最大偏转是%g米minUz)
z方向最大挠度为-4.43075e-05米。

地块位移分量

画出解向量的分量。最大的偏转是在 z 方向。因为零件和载荷是对称的,所以 x 位移和 z 位移是对称的,而 y 位移相对于中心线是反对称的。

在这里,绘图例程使用“喷气机”颜色图,其中蓝色表示最低值,红色表示最高值。支架加载导致面8向下倾斜,所以最大 z -displacement显示为蓝色。

图pdeplot3D(模型,“ColorMapData”result.Displacement.ux)标题(“x-displacement”) colormap (“喷气机”

图pdeplot3D(模型,“ColorMapData”result.Displacement.uy)标题(“y-displacement”) colormap (“喷气机”

图pdeplot3D(模型,“ColorMapData”result.Displacement.uz)标题(“z-displacement”) colormap (“喷气机”

米塞斯压力图

von Mises应力在节点位置的图值。使用相同的飞机colormap。

图pdeplot3D(模型,“ColorMapData”result.VonMisesStress)标题(“冯·米塞斯压力”) colormap (“喷气机”