结构力学

求解线性静态的,瞬时的,模态分析,和频率响应的问题

通过结构分析,您可以预测组件在加载、振动和其他物理效应下的行为。这有助于您通过仿真验证设计并减少物理测试的需要,从而设计出健壮的机械部件。

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。解决结构问题的典型程序工作流包括以下步骤:

  • 创建用于固体(3-d)的特殊结构分析容器,平面应力,或平面应变模型。

  • 定义2-d或3-d的几何形状和啮合它。

  • 材料的分配结构特性,诸如杨氏模量,泊松比,和质量密度。

  • 指定一个动态问题,一个阻尼模型及其价值观。

  • 指定重力加速度作为身体负荷。

  • 指定边界负载和约束。

  • 指定一个动态问题的初始位移和速度。

  • 解决问题和情节的结果,例如位移,速度,加速度,应力,应变,von Mises应力,主应力和应变。

  • 通过使用降阶模型(ROM)的结构模型的近似动态特性。

功能

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createpde 创建模型
structuralProperties 为结构模型指定材料的结构属性
structuralDamping 指定瞬态或频率响应结构模型阻尼参数
structuralBodyLoad 指定身体负荷的结构模型
structuralBoundaryLoad 指定结构模型边界荷载
structuralBC 指定结构模型的边界条件
structuralIC 设置初始条件瞬态结构模型
structuralSEInterface 指定组件模式合成结构超单元接口
解决 解决传热或结构分析问题
assembleFEMatrices 组装有限元矩阵
减少 减少结构模型
reconstructSolution 从降阶模型结果中恢复全模型瞬态解
evaluateStress 评估应力动态结构分析问题
evaluateStrain 评估应变的动态结构分析问题
evaluateVonMisesStress 为结构动力分析问题评估冯米塞斯应力
evaluateReaction 评估边界上的反作用力
evaluatePrincipalStress 评估主应力在节点位置
evaluatePrincipalStrain 评估节点位置的主应变
interpolateDisplacement 在任意空间位置的位移插值
interpolateVelocity 在用于动态结构模型所有的时间或频率的步骤的任意空间位置内插速度
interpolateAcceleration 针对动态结构模型,在任意空间位置插补所有时间或频率阶跃
interpolateStress 在任意空间位置内插应力
interpolateStrain 在任意空间位置插值应变
interpolateVonMisesStress 在任意空间位置插值冯米塞斯应力
pdeplot 绘制溶液或网孔2-d问题
pdeplot3D 3-D问题的标绘解决方案或表面网格
pdegplot 情节PDE几何
pdemesh 情节PDE网
findStructuralProperties 找到分配到几何区域的结构材料属性
findStructuralDamping 查找分配到结构动力学模型阻尼模型
findStructuralBC 求几何区域的结构边界条件和边界荷载
findStructuralIC 求分配给几何区域的初始位移和速度
findBodyLoad 找到分配给几何区域的身体负荷

对象

StructuralModel 结构模型对象
StaticStructuralResults 静态结构解及其导出量
TransientStructuralResults 瞬态结构解决方案及其导出量
ModalStructuralResults 结构模态分析解决方案
FrequencyStructuralResults 结构的频响解及其导出量
ReducedStructuralModel 降阶结构模型的结果

属性

StructuralMaterialAssignment属性 结构材料属性赋值
StructuralDampingAssignment属性 结构分析模型的阻尼分配
StructuralSEIAssignment属性 结构模型的超单元界面分配
BodyLoadAssignment属性 身体负荷分配
StructuralBC属性 结构分析模型的边界条件或边界荷载
GeometricStructuralICs属性 一个区域的初始位移和速度
NodalStructuralICs属性 初始位移和速度在网格节点
PDESolverOptions属性 求解器的算法选项

主题

结构分析工作流程

支架挠度分析

分析所施加的载荷下3-d机械部分和确定最大偏转。

圆孔板的应力集中

进行二维平面应力弹性分析。

音叉的结构动力学

执行音叉的模态和瞬态分析。

阻尼悬臂梁的动力学

包括在一个简单的悬臂梁的瞬态分析阻尼。

对于结构动力学问题的模态叠加法

利用模态分析结果计算三维薄板在中心谐波荷载作用下的瞬态响应。

双金属梁的热偏转

求解一个热弹性耦合问题。

方板振动

计算3-d简支,正方形,弹性板的振动模式和频率。万博1manbetx

降阶模型技术梁负载点

通过使用Craig-Bampton ROM技术消除不在兴趣边界上的自由度。

Kinova®Gen3机械臂单个部件的模态和频率响应分析

分析下施加的压力变形Kinova®3代超轻机器人臂的肩部链路。

喷气发动机涡轮叶片的热应力分析

计算在其稳态操作条件的涡轮机叶片的热应力和变形。

一般PDE工作流程

压电致动器的挠度

求解一个弹性-静电耦合问题。

均压载荷夹紧的正方形各向同性板

计算由压力载荷作用于一个结构板的挠度。

钳位梁的动力分析

分析在两端夹住,加载有均匀的压力负荷的梁的动态行为。

圆膜振动

找出圆膜的振动模式。

MEMS静电驱动装置的有限元分析

对一个静电驱动的微机电机械(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

线性弹性方程平面应力,平面应变,和3-d的问题。