主要内容

structuralBodyLoad

指定结构模型的车身载荷

描述

例子

structuralBodyLoad (structuralmodel“GravitationalAcceleration”,GAval指定因重力引起的加速度作为静态或瞬态结构模型的身体载荷。用于模态分析的结构模型不能有体载荷。

例子

structuralBodyLoad (structuralmodel“AngularVelocity”,ω指定用于为轴对称结构模型模拟离心载荷的角速度。

例子

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”,Tval指定静态结构分析模型上的热负荷。

提示

如果Tval是温度本身,而不是温度的变化,你必须指定一个参考温度使用structuralmodel。ReferenceTemperature.否则,工具箱将使用默认值(零)作为参考温度。详细信息请参见StructuralModel

例子

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”,Tresults采用稳态或瞬态热分析结果Tresults指定静态结构分析模型上的热负荷。如果Tresults是瞬态热问题的解,则此语法使用上一个时间步骤的温度及其梯度。

例子

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”,Tresults“步伐”,采用瞬态热分析结果Tresults还有时间步长指数指定静态结构分析模型上的热负荷。

structuralBodyLoad (structuralmodel___为相同的结构模型指定多个主体负载。使用适用于您的structuralmodel.例如,指定重力和热负载为structuralBodyLoad (structuralmodel“GravitationalAcceleration”,[0,0,-9.8],“温度”,300年).分配多个主体负载时不要使用后续函数调用,因为工具箱只使用最后一个赋值。

structuralBodyLoad (___“标签”,labeltext控件所使用的结构体载荷的标签linearizeInput函数。此函数允许将主体负载传递给线性化功能,提取稀疏线性模型与控制系统工具箱™使用。

bodyLoad= structuralBodyLoad (___返回主体加载对象。

例子

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创建一个结构模型。

structuralModel = createpde(“结构性”“static-solid”);

创建并绘制几何图形。

Gm = multicuboid(0.5,0.1,0.1);structuralModel。几何= gm;pdegplot (structuralModel“FaceAlpha”, 0.5)

图中包含一个轴对象。坐标轴对象包含颤动、贴片、线条类型的3个对象。

指定杨氏模量、泊松比和质量密度。质量密度值是模拟重力效应所必需的。

structuralProperties (structuralModel“YoungsModulus”210年e3,...“PoissonsRatio”, 0.3,...“MassDensity”2.7 e-6);

指定梁上的重力荷载。

structuralBodyLoad (structuralModel...“GravitationalAcceleration”, (0, 0, -9.8])
ans = BodyLoadAssignment with properties: RegionType: 'Cell' RegionID: 1重力加速度:[3x1 double]角速度:[]温度:[]TimeStep:[]标签:[]

分析由于压合而在轮毂处产生径向压缩的旋转圆盘。圆盘的内半径为0.05,外半径为0.2。圆盘厚度为0.05,过盈配合为50E-6。为了进行分析,将三维轴对称模型简化为二维模型。

为求解轴对称问题建立一个静力结构分析模型。

Structuralmodel = createpde(“结构性”“static-axisymmetric”);

二维模型是一个矩形条带x-dimension从轮毂延伸到外表面,而whosey-dimension扩展到磁盘的高度。通过指定条带的四个角的坐标来创建几何图形。对于轴对称模型,工具箱假设旋转轴是通过的垂直轴r= 0,等于x= 0。

G = decsg([3 4 0.05 0.2 0.2 0.05 -0.025 -0.025 0.025 0.025]');

在模型中包含几何图形。

geometryFromEdges (structuralmodel g);

用边和顶点标签绘制几何图形。

图pdegplot (structuralmodel,“EdgeLabels”“上”“VertexLabels”“上”xlim([0 .0 3])

图中包含一个轴对象。axis对象包含9个类型为line, text的对象。

指定杨氏模量、泊松比和质量密度。

structuralProperties (structuralmodel“YoungsModulus”210 e9,...“PoissonsRatio”, 0.28,...“MassDensity”, 7700);

由于圆盘旋转而施加离心负荷。假设磁盘以104.7 rad/s的速度旋转。

structuralBodyLoad (structuralmodel“AngularVelocity”, 1047);

将圆盘轮毂处的径向位移应用于模型压合。

structuralBC (structuralmodel“边缘”4“RDisplacement”, 50 e-6);

固定轮毂上一点的轴向位移,以防止刚体运动。

structuralBC (structuralmodel“顶点”, 1“ZDisplacement”, 0);

生成一个网格。

generateMesh (structuralmodel);

求解模型。

结构结果= solve(结构模型);

画出圆盘的径向位移。

图pdeplot (structuralmodel,...“XYData”structuralresults.Displacement.ur,...“ColorMap”“喷气机”)轴平等的Xlim ([0 0.3]) ylim([-0.05 0.05])

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个patch类型的对象。

画周向(环向)应力。

图pdeplot (structuralmodel,...“XYData”structuralresults.Stress.sh,...“ColorMap”“喷气机”)轴平等的Xlim ([0 0.3]) ylim([-0.05 0.05])

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个patch类型的对象。

为双金属悬臂梁的热应力分析指定恒定温升。

创建一个静态结构模型。

Structuralmodel = createpde(“结构性”“static-solid”);

创建并绘制几何图形。

Gm = multicuboid(0.5,0.04,[0.03,0.03],“Zoffset”[0, 0.03]);structuralmodel。几何= gm;pdegplot (structuralmodel“CellLabels”“上”

图中包含一个轴对象。坐标轴对象包含颤动、贴片、线条类型的3个对象。

设置参考温度。该温度对应模型的零热应力状态。

structuralmodel。ReferenceTemperature = 20
structuralmodel = structuralmodel with properties: AnalysisType: "static-solid" Geometry: [1x1 DiscreteGeometry] MaterialProperties: [] BodyLoads: [] boundary yconditions: [] ReferenceTemperature: 20 SuperelementInterfaces: [] Mesh: [] SolverOptions: [1x1 pde.]PDESolverOptions]

应用恒定温度作为结构体载荷。

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”, 300)
ans = BodyLoadAssignment with properties: RegionType: 'Cell' RegionID:[1 2]重力加速度:[]角速度:[]温度:300 TimeStep:[]标签:[]

在相同的几何和网格上,使用稳态热分析的解决方案指定热负荷。

稳态热模型分析

创建一个稳态热模型。

Thermalmodel = createpde(“热”“稳态”);

创建并绘制几何图形。

Gm = multicuboid(0.5,0.1,0.05);thermalmodel。几何= gm;pdegplot (thermalmodel“FaceLabels”“上”“FaceAlpha”, 0.5)

图中包含一个轴对象。坐标轴对象包含颤动、贴片、线条类型的3个对象。

生成一个网格。

generateMesh (thermalmodel);

指定材料的热导率。

thermalProperties (thermalmodel“ThermalConductivity”5 e - 3);

在梁的左右两端指定恒定温度。

thermalBC (thermalmodel“面子”3,“温度”, 100);thermalBC (thermalmodel“面子”,5,“温度”, 0);

在整个几何上指定热源。

internalHeatSource (thermalmodel 10);

求解模型。

热结果=解决(热模型)
thermalresults = SteadyStateThermalResults with properties: Temperature: [3870x1 double] XGradients: [3870x1 double] YGradients: [3870x1 double] ZGradients: [3870x1 double] Mesh: [1x1 FEMesh]

画出温度分布。

pdeplot3D (thermalmodel“ColorMapData”thermalresults.Temperature)

热荷载作用下结构静力分析

创建一个静态结构模型。

Structuralmodel = createpde(“结构性”“static-solid”);

包括与热模型相同的几何形状。

structuralmodel。几何= gm;

应用热模型分析的解作为结构模型的体载荷。

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”thermalresults)
ans = BodyLoadAssignment与属性:RegionType: 'Cell' RegionID: 1重力加速度:[]角速度:[]温度:[1x1 pde。SteadyStateThermalResults] TimeStep: [] Label: []

使用同一几何和网格上的瞬态热分析的解决方案指定热负荷。

瞬态热模型分析

创建瞬态热模型。

Thermalmodel = createpde(“热”“瞬态”);

创建并绘制几何图形。

Gm = multicuboid(0.5,0.1,0.05);thermalmodel。几何= gm;pdegplot (thermalmodel“FaceLabels”“上”“FaceAlpha”, 0.5)

图中包含一个轴对象。坐标轴对象包含颤动、贴片、线条类型的3个对象。

生成一个网格。

generateMesh (thermalmodel);

说明材料的热性能。

thermalProperties (thermalmodel“ThermalConductivity”, 5 e - 3,...“MassDensity”2.7 * 10 ^ (6),...“SpecificHeat”10);

在梁的左右两端指定恒定温度。

thermalBC (thermalmodel“面子”3,“温度”, 100);thermalBC (thermalmodel“面子”,5,“温度”, 0);

在整个几何上指定热源。

internalHeatSource (thermalmodel 10);

设置初始温度。

thermalIC (thermalmodel 0);

求解模型。

Tlist = [0:1e-4:2 -4];Thermalresults = solve(thermalmodel,tlist)
thermalresults = TransientThermalResults with properties: Temperature: [3870x3 double] SolutionTimes: [0 1.0000 -04 2.0000 -04] XGradients: [3870x3 double] YGradients: [3870x3 double] ZGradients: [3870x3 double] Mesh: [1x1 FEMesh]

绘制每个时间步的温度分布。

n = 1:numel(thermalresults.SolutionTimes) figure pdeplot3D(thermalmodel,“ColorMapData”...thermalresults.Temperature (:, n))标题(["时间= "Num2str (tlist(n))]) cacis ([0 100])结束

热荷载作用下结构静力分析

创建一个静态结构模型。

Structuralmodel = createpde(“结构性”“static-solid”);

包括与热模型相同的几何形状。

structuralmodel。几何= gm;

应用热模型分析的解作为结构模型的体载荷。默认情况下,structuralBodyLoad最后一步采用热模型解。

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”, thermalresults);

您还可以指定要使用的时间步长。例如,应用第二时间步的热模型解作为结构模型的身体载荷。

structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”thermalresults,...“步伐”2);

输入参数

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静态或瞬态结构模型,指定为StructuralModel对象。该模型包含几何、网格、材料的结构特性、体载荷、边界载荷和边界条件。

例子:Structuralmodel = createpde("structural","transient-solid")

由重力引起的加速度,用数值矢量表示。GAval必须以与几何和材料属性一致的单位指定。

例子:structuralBodyLoad (structuralmodel“GravitationalAcceleration”,[0,0,-9.8])

数据类型:

轴对称模型的角速度,用正数表示。ω必须以与几何和材料属性一致的单位指定。

对于轴对称模型,工具箱假设旋转轴是通过的垂直轴r= 0,等于x= 0。

例子:structuralBodyLoad (structuralmodel AngularVelocity》2.3)

数据类型:

静态结构模型上的恒定热负荷,用实数表示。Tval必须以与几何和材料属性一致的单位指定。

例子:structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”,300年)

数据类型:

作为静态结构模型上的身体负载应用的热模型解决方案,指定为StaticThermalResultsTransientThermalResults对象。创建Tresults通过使用解决

例子:结果= solve(热模型);structuralBodyLoad (structuralmodel,“温度”,Tresults)

时间索引,指定为正整数。

例子:Tresults structuralBodyLoad (structuralmodel“温度”,“步伐”,21)

数据类型:

结构体载荷的标签,指定为字符矢量或字符串。

数据类型:字符|字符串

输出参数

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句柄到主体负载,返回为BodyLoadAssignment对象。看到BodyLoadAssignment属性

版本历史

在R2017b中引入

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