主要内容

支架挠度分析

这个例子展示了如何使用有限元分析(FEA)在一个施加的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。这是一个包含几何形状、结构材料属性、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的容器。

模型= createpde (“结构”“static-solid”);

进口几何

属性导入一个简单的方括号模型的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,所以数字可以不同于父CAD模型。

importGeometry(模型,“BracketWithHole.stl”);

绘制几何形状,显示面部标签。

图pdegplot(模型,“FaceLabels”“上”)视图(30、30);标题(“带标签的括号”

图包含轴。带有脸部标签的标题支架的轴包含3型QUIVIVE,PATCH,LINE的对象。

图pdegplot(模型,“FaceLabels”“上”)视图(-134、-32)标题(“支架与面部标签,后视图”

图包含轴。带有脸部标签的标题支架的轴,后视图包含3型Quiver,Patch,Line的对象。

指定材料的结构特性

指定杨氏模量和泊松的材料比例。

structuralProperties(模型,'年轻odsmodulus',200e9,...“PoissonsRatio”, 0.3);

应用边界条件和负载

该问题有两个边界条件:背面(面4)是固定的,正面有一个施加的载荷。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”);

施加一个负的分布载荷 z -朝向正面(正面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);图pdeplot3D(模型)标题(“二次四面体网格”);

计算解决方案

使用解决函数来计算解决方案。

结果=解决(模型)
result = staticstrucalresults with properties: Displacement: [1x1 FEStruct] Strain: [1x1 FEStruct] Stress: [1x1 FEStruct] VonMisesStress: [5993x1 double] Mesh: [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方向的最大挠度是%g米,Minuz)
Z方向上的最大偏转为-4.43075e-05米。

情节位移组件

画出解向量的分量。最大挠度在 z 方向。由于零件和载荷是对称的,因此 x 位移和 z -位移是对称的 y - 相对于中心线是防普拉基的。

在这里,绘图程序使用“喷气机”Colormap,其具有蓝色作为表示最高值的最低值和红色的颜色。支架装载导致面部8倾斜,所以最大值 z 位移呈现出蓝色。

图pdeplot3D(模型,'colormapdata'result.Displacement.ux)标题('x-betplacement') 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-asplacement') colormap (“喷气机”

绘制冯米塞斯应力图

在节点位置绘制von Mises应力值。使用相同的飞机colormap。

图pdeplot3D(模型,'colormapdata',结果.vonmisesstress)标题('von mises压力') colormap (“喷气机”