主要内容

结构力学

解决线性静态,瞬态,模态分析和频率响应问题

通过结构分析,您可以预测构件在负载、振动和其他物理影响下的行为。这有助于通过模拟验证设计,减少物理测试的需要,从而设计出健壮的机械部件。

该工具箱允许您执行线性静态分析、瞬态分析、模态分析和频率响应分析。解决结构性问题的典型程序化工作流程包括以下步骤:

  • 为实体(3d)、平面应力或平面应变模型创建一个特殊的结构分析容器。

  • 定义2-D或3-D几何并将其网格化。

  • 指定材料的结构特性,如杨氏模量、泊松比和质量密度。

  • 指定一个动态问题的阻尼模型及其值。

  • 指定重力加速度作为身体载荷。

  • 指定边界载荷和约束条件。

  • 指定一个动态问题的初始位移和速度。

  • 解决问题并绘制结果,如位移,速度,加速度,应力,应变,冯米塞斯应力,主应力和应变。

  • 用降阶模型(ROM)近似结构模型的动力特性。

冯·米塞斯的彩色应力图

功能

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createpde 创建模型
structuralProperties 为结构模型指定材料的结构特性
structuralDamping 为瞬态或频响结构模型指定阻尼参数
structuralBodyLoad 为结构模型指定机体载荷
structuralBoundaryLoad 为结构模型指定边界荷载
structuralBC 为结构模型指定边界条件
structuralIC 设置暂态结构模型的初始条件
structuralSEInterface 为元件模态合成指定结构超单元界面
解决 解决传热、结构分析或电磁分析问题
assembleFEMatrices 组装有限元矩阵
减少 简化结构模型
reconstructSolution 从降阶模型结果中恢复全模型瞬态解
线性化 线性化结构或热模型
linearizeInput 指定线性化模型的输入
linearizeOutput 指定线性化模型的输出
evaluateStress 动力结构分析问题的应力评估
evaluateStrain 动态结构分析问题的应变评估
evaluateVonMisesStress 计算动力结构分析问题中的von Mises应力
evaluateReaction 评估边界上的反作用力
evaluatePrincipalStress 评估节点处的主应力
evaluatePrincipalStrain 评估节点处的主应变
interpolateDisplacement 插值位移在任意空间位置
interpolateVelocity 插值速度在任意空间位置的所有时间或频率步长动态结构模型
interpolateAcceleration 插值加速度在任意空间位置为所有时间或频率步进的动态结构模型
interpolateStress 在任意空间位置插值应力
interpolateStrain 插值应变在任意空间位置
interpolateVonMisesStress 在任意空间位置插入冯米塞斯应力
pdeplot 绘制二维问题的解或网格
pdeplot3D 三维问题的绘图解或曲面网格
pdegplot Plot PDE几何
pdemesh PDE网格图
pdeviz 创建并绘制PDE可视化对象
findStructuralProperties 查找分配给几何区域的结构材料属性
findStructuralDamping 找出分配给结构动力学模型的阻尼模型
findStructuralBC 找出分配给几何区域的结构边界条件和边界荷载
findStructuralIC 求给定几何区域的初始位移和速度
findBodyLoad 找出分配给几何区域的身体负荷

对象

StructuralModel 结构模型对象
ReducedStructuralModel 降阶结构模型结果
StaticStructuralResults 静力结构解及其推导量
TransientStructuralResults 瞬态结构解及其推导量
ModalStructuralResults 结构模态分析解
FrequencyStructuralResults 频响结构解及其推导量

属性

StructuralMaterialAssignment属性 结构材料产权分配
StructuralDampingAssignment属性 结构分析模型的阻尼分配
StructuralSEIAssignment属性 结构模型超单元界面分配
BodyLoadAssignment属性 机体负荷分配
StructuralBC属性 结构分析模型的边界条件或边界荷载
GeometricStructuralICs属性 在一个区域上的初始位移和速度
NodalStructuralICs属性 网格节点的初始位移和速度
PDESolverOptions属性 求解器的算法选项
PDEVisualization属性 网格和节点结果的PDE可视化

主题

结构分析工作流程

支架挠度分析

分析一个三维机械零件在外加载荷作用下的最大挠度。

圆孔板的应力集中

执行二维平面应力弹性分析。

音叉的结构动力学

对音叉进行模态和瞬态分析。

阻尼悬臂梁动力学研究

在简单悬臂梁的瞬态分析中包括阻尼。

结构动力学问题的模态叠加方法

利用模态分析结果计算薄板在中心谐波荷载作用下的瞬态响应。

双金属梁的热挠度

解决一个耦合热弹性问题。

盘式制动器轴对称热与结构分析

利用轴对称模型进行热应力和热应力计算,简化盘式制动器的分析。

方板的振动

计算三维简支方形弹性板的振型和频率。万博1manbetx

带点荷载梁的降阶建模技术

通过使用克雷格-班普顿ROM技术消除不在感兴趣边界上的自由度。

Kinova®Gen3机械臂单部件模态和频率响应分析

分析Kinova®Gen3超轻机械臂肩部连杆在施加压力下的变形。

喷气发动机涡轮叶片热应力分析

计算涡轮叶片在稳态工况下的热应力和变形。

PDE通用工作流程

压电作动器挠度

解决弹性-静电耦合问题。

均压载荷方各向同性夹紧板

计算结构板在压力荷载作用下的挠度。

夹紧梁的动力分析

分析两端夹紧、均压荷载作用下的梁的动力特性。

圆膜的振动

求圆膜的振动模态。

静电驱动MEMS器件的有限元分析

对静电驱动的微机电(MEMS)装置进行机电耦合有限元分析。

结构力学方程

线性弹性方程

平面应力、平面应变和三维问题的线性弹性方程。